Effiċjenza ta 'l-Enerġija u Integrazzjoni Solari b'Heater ta' Skartoċċ Powered DC
Stazzjon ta' monitoraġġ mill-bogħod jeħtieġ li jżomm spazju magħluq 'l fuq mill-iffriżar ix-xitwa kollha. Issaħħan tal-ikel li jista 'jinġarr għandu jaħdem minn batterija żgħira għal sigħat. Kabina off-grid trid ilma sħun mingħajr inverter. Dawn ix-xenarji jaqsmu rekwiżit komuni: tisħin effiċjenti minn sors DC. Il-Ħiter tal-iskartoċċ li jaħdem DChija taqbila ideali għal sistemi ta' batteriji solari, li toffri sempliċità u trasferiment dirett ta' enerġija li s-sistemi AC ma jistgħux jaqblu.
L-effiċjenza tibda bl-eliminazzjoni tat-telf tal-konverżjoni. Ħiter tipiku tal-AC f'setup off-grid jeħtieġ inverter biex jikkonverti DC tal-batterija għal AC. Anke inverter tajjeb jaħli 5-15% tal-enerġija bħala sħana. Imbagħad il-heater AC jitlef ftit aktar permezz tar-reattanza tiegħu stess (għalkemm il-ħiters tar-reżistenza għandhom fattur ta 'qawwa qrib 1.0). B'kuntrast, aheater tal-iskartoċċiddisinjat għal DC jgħaqqad direttament mal-bank tal-batterija mingħajr ebda konverżjoni. Dan ifisser li kull watt-siegħa meħuda mill-batterija tispiċċa bħala sħana fil-materjal fil-mira. F'sistema b'input solari limitat, dawk l-10-15-il punt perċentwali jagħmlu d-differenza bejn li tibqa' sħuna u tispiċċa mingħajr enerġija.
Iżda mhux id-DC kollha huwa ugwali. AĦiter tal-iskartoċċ li jaħdem DCmaħsub għall-integrazzjoni solari għandu jkollu firxa wiesgħa ta 'vultaġġ aċċettabbli. Il-vultaġġi tal-pannelli solari jvarjaw matul il-ġurnata – panel "12V" jista' joħroġ 18V fl-ogħla xemx. Il-vultaġġi tal-batterija jvarjaw ukoll: batterija tal-litju kompletament iċċarġjata tista 'taqra 14.4V, filwaqt li waħda eżawrita tpoġġi f'10.5V. Standardheater tal-iskartoċċratata għal eżattament 12V se tara swings kbar tal-qawwa. Is-soluzzjoni hija li tordna heater b'vultaġġ nominali ogħla (eż., 24V) u tħaddem minn sistema ta '12V - dan inaqqas l-enerġija iżda jżomm l-istress kurrenti u termali aktar baxxi. Inkella, uża konvertitur DC-DC biex tistabbilizza l-vultaġġ, għalkemm dan iżid penali ta 'effiċjenza żgħira.
L-esperjenza prattika turi li għall-applikazzjonijiet solari-termiċi, huwa aħjar li l-heater ikun daqsxejn ta' daqs żejjed u jħaddem b'vultaġġ imnaqqas. Pereżempju, heater ta '48V, 300W li jaħdem fuq bank ta' batterija ta '24V se jiġbed biss 75W - iżda se jaħdem b'mod sikur għal snin mingħajr riskju ta' burnout minħabba li d-densità interna tal-watt hija baxxa ħafna. Meta xemx sħiħa terġa 'lura u l-vultaġġ tal-batterija jitla' għal 28V, il-qawwa titla' għal madwar 102W, xorta sew fil-limiti sikuri. Dan li ġej tal-vultaġġ passiv huwa affidabbli u ma jeħtieġ l-ebda elettronika żejda.
Il-ħażna termali hija prinċipju ewlieni ieħor. AĦiter tal-iskartoċċ li jaħdem DCjaħdem l-aħjar meta jsaħħan massa (ilma, żejt, konkrit, jew blokka tal-metall) li taħżen l-enerġija għal użu aktar tard. Minflok ma tipprova ssaħħan l-arja direttament (li għandha kapaċità ta 'sħana baxxa), il-heater huwa inkorporat f'batterija termali. Approċċ DIY komuni: mitfugħa aheater tal-iskartoċċfi blokka ta’ aluminju jew imla tank tal-ilma b’ħiters DC multipli b’wattage baxx. Matul is-sigħat xemxija, l-enerġija solari żejda tissaħħan il-massa. Bil-lejl, is-sħana maħżuna tirradja fl-ispazju tal-għajxien. Dan jiddiżakkoppja d-domanda għat-tisħin mill-provvista solari varjabbli u jtejjeb b'mod drammatiku l-utilità ġenerali tas-sistema.
Xi ngħidu dwar is-sigurtà? Sistemi DC f'vultaġġi ogħla ('il fuq minn 30V) jeħtieġu fużjoni u skonnettjar xierqa. Għal aĦiter tal-iskartoċċ li jaħdem DCużat f'applikazzjonijiet solari, installa circuit breaker jew fjus b'rata DC fuq il-linja pożittiva, daqs 125% tal-kurrent massimu mistenni. Barra minn hekk, swiċċ ta 'skonnettjar manwali jippermetti manutenzjoni bla periklu. Qatt ma tistrieħ biss fuq kontrollur ta 'ċarġ jew protezzjoni interna ta' inverter - dawk mhumiex iddisinjati biex jinterrompu ċ-ċirkwiti tat-tisħin DC taħt tagħbija.
Mistoqsija ta 'spiss: jista' jintuża heater tal-iskartoċċ AC regolari fuq DC solari? Teknikament iva, jekk il-vultaġġ jaqbel. Madankollu, il-biċċa l-kbira tad-disinji tal-ħiters AC jassumu mewġa sine 50/60Hz u jista' jkollhom imġieba ta' hot-spot intern kemmxejn differenti. Għal affidabbiltà fit-tul, mibnija appostaheater tal-iskartoċċgħal DC huwa preferibbli. Id-differenzi huma sottili - wajers ta 'ċomb eħxen, materjali differenti ta' pin kesħin, u xi kultant klassifikazzjoni ta 'densità ta' watt aktar baxxa - iżda jammontaw għal snin ta 'ċikliżmu solari ta' kuljum.
L-aħħar linja hija inkoraġġanti. It-tisħin DC li jaħdem bl-enerġija solari mhuwiex kunċett futuristiku; illum qed jaħdem f'għadd ta' djar off-grid, serer, u siti ta' telemetrija industrijali. AĦiter tal-iskartoċċ li jaħdem DCjoffri mod sempliċi, robust u effiċjenti biex tikkonverti d-dawl tax-xemx direttament f’sħana li tista’ tintuża. L-ebda inverters, l-ebda kontrolli kumplessi - biss tisħin reżistenti pur minn sors ta 'enerġija nadifa. Tipi differenti ta 'kontrollur ta' ċarġ solari (PWM vs. MPPT) u kimiċi tal-batteriji (ċomb-aċidu, LiFePO₄, eċċ.) Se jinfluwenzaw il-firxiet eżatti ta 'vultaġġ li jiltaqgħu magħhom. Id-disinn ta 'sistema li taqbel mat-tolleranza tal-heater mal-pakkett tal-vultaġġ mistenni hija l-isfida tal-inġinerija intelliġenti - u l-premju huwa sħana b'xejn u affidabbli għas-snin li ġejjin.
