Come costruire il tuo sistema solare off-grid

Se vuoi cimentarti con l'energia solare fai-da-te, un piccolo sistema off-grid è più sicuro e più facile da installare rispetto a un tetto completosistema solare.Nella maggior parte dei luoghi, l’installazione e il collegamento di un sistema solare alla rete richiedono licenze o certificazioni professionali.E, come abbiamo spiegato nel nostro articolo precedente, molti stati vietano ai residenti di collegare un sistema fai-da-te alla rete elettrica.Ma costruire un piccolo sistema off-grid può essere sorprendentemente semplice.Tutto ciò di cui hai bisogno sono alcuni semplici calcoli e conoscenze elettriche di base.

Esaminiamo come pianificare, progettare e installare un sistema di energia solare off-grid.

Attrezzature e strumenti necessari per un sistema solare fai-da-te

Prima di parlare dell'installazione, ecco un elenco delle attrezzature e degli strumenti di cui avrai bisogno:

• Pannelli solari:Il primo e ovvio elemento di cui avrai bisogno è uno o più pannelli solari.I pannelli sono la parte del sistema che produce energia.
• Invertitore: Un inverter converte la corrente continua (CC) proveniente dai pannelli in corrente alternata (CA) utilizzabile.La maggior parte degli apparecchi moderni funziona con alimentazione CA, a meno che non si scelga di utilizzare un set di apparecchi CC per il proprio sistema.
• Batteria:Una batteria immagazzina l’energia in eccesso durante il giorno e la fornisce durante la notte: un compito importante poiché i pannelli solari smettono di funzionare dopo il tramonto.
• Regolatore di carica:Un controller di carica migliora l'efficienza e la sicurezza della ricarica della batteria.
• Cablaggio:Per collegare tutti i componenti del sistema è necessario un set di cavi.
• Rack di montaggio:Sebbene facoltativi, i rack di montaggio sono utili per posizionare i pannelli solari con un'angolazione ottimale per la produzione di energia.
• Oggetti misti:Oltre agli elementi essenziali sopra elencati, potrebbero essere necessari i seguenti componenti per completare il sistema:

Fusibili/interruttori

Connettori (nota che molti componenti moderni sono dotati di connettori integrati)

Fascette per cavi

Dispositivo di misurazione (opzionale)

Capocorda

• Utensili:Avrai anche bisogno di alcuni strumenti facili da usare per installare il sistema.

Spelafili

Strumento di crimpatura

Pinze

Cacciavite

Chiavi inglesi

Come progettare un sistema di energia solare

Progettare un sistema di energia solare significa determinare la dimensione del sistema di cui hai bisogno.Questa dimensione dipende principalmente dal fabbisogno elettrico totale di tutti gli apparecchi che il sistema alimenterà.

Per fare ciò, elenca tutti i tuoi elettrodomestici e il loro consumo di energia (orario) ed energetico (giornaliero).La potenza nominale di ciascun apparecchio è espressa in watt (W) e spesso è indicata sull'apparecchio.Puoi anche utilizzare strumenti online per scoprire il consumo energetico dei tuoi elettrodomestici.

Calcolare il consumo energetico moltiplicando il consumo energetico per le ore di utilizzo.Una volta che conosci la potenza nominale di tutti gli apparecchi che intendi utilizzare con l'energia solare, crea una tabella con i valori di potenza ed energia.

Dimensionamento delPannelli solari

Per dimensionare i tuoi pannelli solari, inizia scoprendo le ore di luce solare medie nella tua posizione.Puoi trovare le ore di luce solare giornaliere per qualsiasi luogo da una delle tante fonti su Internet.Una volta ottenuto quel numero, di seguito è riportato il semplice calcolo per scoprire la dimensione del pannello solare.

Energia totale richiesta (Wh) ÷ ore di luce solare giornaliera (h) = dimensione del pannello solare (W)

Dimensionamento delBatteriae regolatore di carica

La maggior parte delle aziende ora offre batterie specificate in Wh o kWh.Per il profilo di carico del nostro esempio sopra, la batteria dovrebbe essere in grado di immagazzinare un minimo di 2,74 kWh.Aggiungendo a questo un certo margine di sicurezza, possiamo utilizzare una batteria affidabile da 3 kWh.

La selezione di un controller di carica è simile.Cercare un regolatore di carica con una tensione nominale che corrisponda alla tensione del pannello e della batteria (ad esempio, 12 V).Controllare le specifiche del controller per garantire che la sua capacità di corrente sia superiore alla corrente nominale dei pannelli solari (ad esempio, utilizzare un controller da 20 A per pannelli solari da 11 A).

La scelta dell'Inverter

La scelta dell'inverter dipende dalla potenza nominale della batteria e del pannello solare.Scegli un inverter con una potenza leggermente superiore a quella dei tuoi pannelli.Nell'esempio sopra abbiamo pannelli da 750 W e possiamo utilizzare un inverter da 1.000 W.

Successivamente, assicurarsi che la tensione di ingresso FV dell'inverter corrisponda alla tensione del pannello solare (ad esempio, 36 V) e che la tensione di ingresso della batteria corrisponda alla tensione nominale della batteria (ad esempio, 12 V).

Puoi acquistare un inverter con porte integrate e collegare i tuoi apparecchi direttamente all'inverter, per facilità d'uso.

Scegliere le giuste dimensioni dei cavi

Per i sistemi piccoli come quello che stiamo progettando, la dimensione dei cavi non è un grosso problema.Puoi scegliere di utilizzare un cavo generale da 4 mm per tutte le connessioni.

Per i sistemi più grandi, le dimensioni corrette dei cavi sono essenziali per garantire prestazioni sicure e ottimali.In tal caso, assicurati di utilizzare una guida alle dimensioni dei cavi online.

Installazione del sistema

A questo punto avrai tutta l'attrezzatura delle dimensioni corrette.Questo ti porta al passaggio finale: l'installazione.Installare un impianto fotovoltaico non è complicato.La maggior parte delle apparecchiature moderne è dotata di porte e connettori già pronti, quindi è facile collegare i componenti.

Quando si collegano i componenti, seguire lo schema elettrico mostrato di seguito.Ciò garantirà che la potenza fluisca nella sequenza e nella direzione corrette.

Pensieri finali

Passare al solare non significa dover assumere un team e spendere migliaia.Se stai installando una semplice e piccola unità off-grid, puoi farlo da solo con un po' di matematica e alcune conoscenze elettriche di base.

In alternativa, puoi anche scegliere un sistema solare portatile, che utilizza un dispositivo che combina batteria, inverter e altri componenti elettronici in un'unica unità.Tutto quello che devi fare è collegare i tuoi pannelli solari.Questa opzione è leggermente più costosa, ma è anche la più semplice.