Sistema de iluminación solar para cobertizos de 12 V - Farola LED solar de 12 W

Este es el primer proyecto que completé a principios de este año.
Tengo un cobertizo. Lo uso como taller o puedo ir en bicicleta a algún sitio para entrenar.
En el simulador de turbina
Como zona de almacenamiento común.
Aunque está muy cerca de la casa, no hay suministro eléctrico, y cada vez que entro al cobertizo en las noches de invierno, se congela. Decidí intentar instalar un sistema de iluminación LED de bajo voltaje, que se puede alimentar con una batería de 12 V cargada por un panel solar.
Busco en Google...
Busqué mucho en Google y luego fui más allá.
No sabía cómo armar uno de ellos, así que me tomó algunos días sentir que había adquirido los conocimientos suficientes para saber lo que estaba haciendo.
Para aquellos que no estén familiarizados con los componentes de un sistema de carga solar, es así: se puede cargar un panel solar directamente en la batería. . . .
Sin embargo, cuando la batería está completamente cargada, todo esto se vuelve muy problemático. Si se vuelve a inyectar corriente en la batería, esta se dañará.
Para evitar esto, es necesario utilizar un controlador de carga solar, un dispositivo ubicado entre los paneles solares y las baterías.
El dispositivo puede regular la corriente que fluye hacia la batería para evitar la sobrecarga y, al mismo tiempo, evitar que la carga descargue demasiado la batería, lo que podría causar daños.
Existen dos tipos principales de controladores.
Controladores PWM y MPPT.
Gracias por corregir a Marcaris. Primero, modulación por ancho de pulso (
modulación por ancho de pulso)
Más adecuado para aplicaciones de baja potencia (< 170 W)
Pero no puede soportar ninguna sobretensión generada por las células solares.
Por el contrario, MPPT (
Seguimiento del punto de máxima potencia)
El controlador de carga tiene grandes ventajas en la optimización de la salida de las células solares. Puede lidiar con células solares que generan sobretensión, lo que puede utilizarse para mejorar la eficiencia de carga en un 20%. -25% (
En las condiciones adecuadas).
La modulación por ancho de pulso es mucho más lenta que la tecnología MPPT, por lo que suele ser más barata y ofrece una mayor variedad de tamaños y modelos para elegir.
Teniendo esto en cuenta, elegí el modo de modulación por ancho de pulso y comencé a comprar los demás componentes que necesitaba.
Controlador MPPT: Esky Intellent LCD 30A - 20 £.
00 paneles solares: paneles fotovoltaicos policristalinos de 100W - 70 £.
Batería 00: batería recreativa de 12 V 35 Ah - 50 £.
Barra LED 00: Barra LED 5050 de 5 m y 12 V
12 interruptores: 2 grupos de interruptores exteriores - 7.00 £ Caja de fusibles: 4-
Caja de fusibles para coche de carretera: 6 libras.
00 Conductor de batería: Terminal de anillo, fusible en línea y conector Anderson - 5 £.
00 placa de cableado:4-
Fila de terminal de línea-£5.
Conector de panel 50: Conector MC4 universal - 5 £.
Instalación de 50 paneles: 4 instalaciones de plástico - 13 £.
99 Instalación: contrachapado de 10 mm (400 mm x 300 mm) - 10 £.
00 Placa trasera: Placa de aluminio de 2 mm (200 mm x 130 mm) - 3 £.
Línea 50: 15A Rojo/Negro-£3.
00 pernos: M8 galvanizado-£4.
50 Otros: Terminales de horquilla y fusibles de pala.
2. Coste total de la construcción: 217 libras.
Si elige un panel de menor potencia y una batería de menor capacidad, puede reducir significativamente este coste.
Estoy seguro de que la mayoría de los componentes serán más baratos si compras más en eBay.
Para mí, la parte interesante de este proyecto siempre es la construcción.
Decidí instalar la mayoría de los componentes principales en el cuadro de distribución, que se podía construir, y luego simplemente instalar en el cobertizo y conectar.
Opté por utilizar un panel de madera contrachapada de 10 mm con controladores, terminales, fusibles y cajas de fusibles.
El propio controlador incluye una advertencia de que la parte trasera es en realidad una fuente de calor.
Se debe tener en cuenta el uso de canales durante la instalación.
Al principio pensé en "despegarlo" del contrachapado, así que lo dejé en el aire.
Había un hueco entre la parte trasera del controlador y la madera, pero finalmente decidimos instalarlo sobre la placa de aluminio para ayudar a disipar el calor.
Corté el papel 15 mm más ancho que el controlador y redondeé las esquinas.
Solo por belleza)
Marca y taladra cuatro agujeros, luego atorníllalos en la parte posterior del controlador.
Perforé varios agujeros en la placa de circuito para poder acceder al cable desde atrás en lugar de dañar la parte frontal.
El cuadro de cableado está situado cerca de su terminal de control, y el lado de "salida" del cuadro de distribución se encuentra en el lado derecho.
El cable de salida del controlador entra por un orificio en la parte posterior de la placa de circuito y luego sale por encima de la caja de fusibles.
¿Dónde conecto el interruptor?
Una razón es que 2-
interruptores de banda, que presentaré más adelante en los libros de texto)
A continuación, conecta los cables que van a la tira de la lámpara LED y fíjalos en su sitio.
El cobertizo mide aproximadamente 2.
Cinco metros de largo, por lo que una lámpara LED de cinco metros de largo se puede cortar por la mitad e instalar a cada lado de la viga central del techo.
Conecte el extremo distal con un pequeño trozo de cable entre ambos.
Afortunadamente para los paneles solares, el cobertizo está orientado de norte a sur, por lo que la mitad del tejado da al sur.
La chapa de madera es muy adecuada para una máxima exposición a la luz solar.
El panel se atornilla al soporte del panel (con tornillos M8).
Luego átalo al techo del cobertizo.
Del mismo modo, utilice tornillos M8.
Con tuerca de mariposa, fácil de desmontar.
El soporte de montaje permite que el aire circule por debajo del panel y lo guía desde la parte superior para reducir el riesgo de que se rompa con el viento.
Conecté un cable con conectores MC4 en un extremo al panel y envié el otro extremo de vuelta a la cabina a través de un agujero que perforé.
Luego lo paso por uno de los orificios detrás del panel, lo presiono sobre los terminales de la horquilla y luego los conecto a la placa de cableado.
Todos los demás cables se preparan de forma similar.
El conector Anderson en el conductor de la batería es un kit bastante "industrial".
Si dispones de la herramienta adecuada, estos pasadores se pueden curvar, pero yo utilicé un pequeño soplete para soldar los cables a los pasadores.
En un sistema como este, los fusibles son realmente importantes.
El sistema de 12 V generalmente no se considera peligroso, por lo que es muy adecuado para este uso.
Sin embargo, un cortocircuito puede provocar un incendio.
Como ya he dicho, el controlador puede gestionar el cortocircuito en la salida, pero también debemos asegurarnos de que la batería esté protegida.
La pista que elijo (ver foto)
Para conectar la batería al controlador de carga, hay un fusible de pala en línea.
Son las 10 de la mañana en este momento.
El terminal de salida también cuenta con un fusible para proteger la lámpara contra daños por cortocircuito.
Actualmente, utilizo un fusible de 5A en ese lado.
Finalmente, hice una caja con el resto del contrachapado y coloqué la batería en el suelo. Quería protegerla del desgaste, los golpes y las caídas.
Cuando conecté el conector MC4 al panel, el controlador de carga comenzó a funcionar y a mostrar la velocidad de carga, la salida del panel, etc.
Pasé un tiempo trasteando con el mando antes de familiarizarme con los ajustes. . . .
Lamentablemente, el manual que viene con el controlador Esky no tiene traducción al inglés.
Mencioné anteriormente que elegí usar 2. -interruptor múltiple. . . .
La razón es que quiero instalar un segundo LED que se pueda controlar de forma independiente... ¡un conjunto rojo!
Soy un astrónomo aficionado, y construir todo a oscuras es un verdadero desafío. . . .
Sin embargo, usar una linterna o encender la luz normal puede destruir la sensibilidad ocular.
A menos que sea un semáforo en rojo.
La instalación del segundo cinturón de luces significa que puedo usar la lámpara del cobertizo para iluminar el área al montarlo, incluso como un lugar para sentarme y observar a distancia.
Utilizar ordenadores portátiles, etc.)
¡Si hace mucho frío afuera!
Cuando empecé a estudiar esta cuestión, una de las preguntas que quería responder era: "¿Cuánto tiempo durará la batería cuando encienda la luz?"
En realidad es mucho más difícil de lo que pensaba al principio.
En teoría, mi batería de 35 Ah debería poder proporcionar 35 horas de corriente a 1 A antes de agotarse.
Barra de LED blanca para pintar 1.
Por lo tanto, cinco años significa que tarda aproximadamente 23 horas en funcionar cuando la batería está completamente cargada.
El problema es que estos son valores teóricos. . . .
No tienen en cuenta variables como la temperatura y el estado de la batería, que tienen un impacto significativo.
Otra consideración es:
Las baterías de ácido no pueden alcanzar el máximo teórico en ningún lugar. . . .
De hecho, como mucho se puede esperar la mitad del potencial. Dicho esto...
Si puede alimentar estas tiras durante 10 horas, ¡me alegro!
El rendimiento de la carga también depende en gran medida de variables externas, especialmente de la necesidad de luz solar directa.
Teniendo esto en cuenta, las baterías se cargarán mucho mejor en primavera/verano que en otros meses del año.
El tiempo de carga era difícil de calcular y no supe cómo funcionaba el equipo hasta que instalé un monitor.
Estoy planeando realizar más cursos, incluyendo sistemas de automatización y monitorización del hogar que estoy implementando actualmente.
Uno de los módulos es el monitor de carga solar, que proporcionará información sobre la carga actual de la batería, la producción del panel, etc.
De este sistema.
Una vez que lo haya terminado, lo vincularé con esta continuidad instructiva.
También estoy estudiando el uso de baterías para alimentar los inversores de potencia y así poder suministrar 240 V a ciertos dispositivos en poco tiempo.
Esta es la primera vez que te enseño.
Espero que les haya resultado útil. Si creen que me he saltado algo, he cometido algún error o tienen alguna pregunta, no duden en consultarme en la sección de comentarios.