창고용 12V 태양광 조명 시스템 - 12W 태양광 LED 가로등

이것은 제가 올해 초에 완성한 첫 번째 프로젝트입니다.
저는 창고가 하나 있어요. 작업실로 쓰기도 하고, 자전거를 타고 어딘가로 나가 훈련하기도 해요.
터빈 트레이너에서
공용 보관 공간으로 사용됩니다.
집 바로 옆에 있지만 전기가 들어오지 않아서 겨울밤에 창고에 들어갈 때마다 손만 뻗으면 뜨거워요. 그래서 태양광 패널로 충전되는 12V 배터리로 작동하는 저전압 LED 조명 시스템을 설치해 보기로 했습니다.
저는 구글에서 검색합니다.
저는 구글에서 많이 검색해 봤고, 그 후에도 더 많은 정보를 찾아봤습니다.
저는 그것들을 어떻게 조립해야 하는지 몰랐기 때문에, 제가 무엇을 하고 있는지 알 만큼 충분한 지식을 습득하는 데 며칠이 걸렸습니다.
태양광 충전 시스템 구성 요소에 익숙하지 않은 분들을 위해 설명드리자면, 태양광 패널을 배터리에 직접 연결하여 충전할 수 있습니다.
하지만 배터리가 완전히 충전된 상태에서는 상황이 매우 심각해집니다. 배터리에 다시 전류를 주입하면 배터리가 손상될 수 있습니다.
이를 방지하려면 태양광 패널과 배터리 사이에 설치하는 태양광 충전 컨트롤러를 사용해야 합니다.
이 장치는 배터리로 흐르는 전류를 조절하여 과충전을 방지하고, 동시에 부하로 인해 배터리가 과방전되어 손상되는 것을 방지합니다.
컨트롤러에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.
PWM 및 MPPT 컨트롤러. (
마르카리스님, 수정해 주셔서 감사합니다. 먼저 펄스 폭 변조(
펄스 폭 변조)
저전력 애플리케이션(< 170W)에 더 적합합니다.
하지만 이 장치는 태양 전지에서 발생하는 과전압을 처리할 수 없습니다.
반면, MPPT는
최대 전력점 추적)
충전 컨트롤러는 태양 전지의 출력을 최적화하는 데 큰 장점이 있습니다. 과전압을 발생시키는 태양 전지를 처리할 수 있어 충전 효율을 20~25%까지 향상시킬 수 있습니다.
(적절한 조건 하에서).
펄스 폭 변조는 MPPT 기술보다 훨씬 긴 펄스 폭을 제공하므로 일반적으로 가격이 저렴하고 크기와 모델 선택의 폭이 더 넓습니다.
그 점을 염두에 두고 펄스 폭 변조 모드를 선택했으며 필요한 다른 부품들을 구매하기 시작했습니다.
MPPT 컨트롤러: Esky Intellent LCD 30A - 20파운드.
00 태양광 패널: 100W 다결정 태양광 패널 - 70파운드.
00 배터리: 12V 35Ah 레저용 배터리 - 50파운드.
00LED 바: 5m 12V 5050 LED 바-
스위치 12개: 실외 스위치 2개 그룹 - £7.00 퓨즈 박스: 4-
일반 승용차 퓨즈 박스 - 6파운드.
00 배터리 도체: 링 터미널, 인라인 퓨즈 및 앤더슨 커넥터 - £5.
00 배선 보드:4-
라인 터미널 행-£5.
50 패널 커넥터: 범용 MC4 커넥터 - £5.
50개 패널 설치: 플라스틱 설치 4회 - £13.
99 설치: 10mm 합판(400mm x 300mm) - £10.
00 후면 플레이트: 2mm 알루미늄 플레이트(200mm x 130mm) - £3.
50번 라인: 15A 빨간색/검은색 - 3파운드.
00 볼트: M8 아연 도금 - 4파운드.
50 기타: 포크 단자 및 삽 모양 퓨즈-
2. 총 건설 비용: 217파운드.
전력 소모가 적은 패널과 더 작은 배터리 용량을 선택하면 이러한 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
이베이에서 부품을 더 많이 사면 대부분 더 저렴할 거라고 확신해요.
제게 있어 이 프로젝트에서 가장 흥미로운 부분은 언제나 시공 과정입니다.
저는 주요 부품 대부분을 배전반에 설치하기로 결정했는데, 배전반은 제작 후 창고에 설치하고 연결하기만 하면 되는 간단한 방식이었습니다.
저는 컨트롤러, 단자, 퓨즈 및 퓨즈 박스가 포함된 10mm 합판을 사용하기로 했습니다.
컨트롤러 자체에 뒷면이 열원이라는 경고 문구가 있습니다.
설치 시 수로를 고려해야 합니다.
처음에는 합판에서 떼어내려고 생각했는데, 그래서 먼저 공기를 넣어줬어요.
컨트롤러 뒷면과 나무 사이의 간격이 문제였지만, 결국 열 전달을 돕기 위해 알루미늄 판 위에 설치하기로 결정했습니다.
컨트롤러보다 15mm 더 넓게 종이를 자르고 모서리를 둥글게 다듬었습니다.
(단지 아름다움을 위해서)
표시를 하고 구멍 네 개를 뚫은 다음, 컨트롤러 뒷면에 나사로 고정합니다.
회로기판에 구멍을 여러 개 뚫어서 케이블 앞쪽을 손상시키지 않고 뒤쪽에서 케이블을 연결할 수 있도록 했습니다.
배선 기판은 제어 단자 근처에 배치되어 있으며, 배전반의 "출력" 측은 오른쪽에 위치합니다.
컨트롤러의 출력 케이블은 회로 기판 뒷면의 구멍을 통해 들어간 후 퓨즈 박스 위쪽으로 다시 나옵니다.
스위치를 어디에 연결해야 하나요?
한 가지 이유는 2-
(갱 스위치는 나중에 교재에서 소개하겠습니다.)
그런 다음 LED 램프 리본에 연결된 케이블을 연결하고 제자리에 고정합니다.
그 창고는 약 2입니다.
길이가 5미터이므로, 5미터 길이의 LED 램프를 반으로 잘라 지붕 중앙 기둥의 양쪽에 설치할 수 있습니다.
두 끝단을 작은 케이블 조각으로 연결하십시오.
다행히도 창고는 남북 방향으로 향해 있어서 지붕의 절반이 남쪽을 향하고 있습니다.
이 무늬목은 햇빛에 최대한 노출되는 데 매우 적합합니다.
패널은 패널 브래킷에 볼트로 고정됩니다. (M8 볼트 사용)
그런 다음 헛간 지붕에 묶으세요.
마찬가지로 M8 볼트를 사용하십시오.
나비형 너트를 사용하여 분해가 쉽습니다.
장착 랙은 패널 아래로 공기가 흐르도록 하고 위쪽에서 공기를 유도하여 바람에 의한 찢어짐 위험을 줄입니다.
한쪽 끝에 MC4 커넥터가 달린 케이블을 패널에 연결하고 다른 쪽 끝은 제가 뚫어 놓은 구멍을 통해 객실로 다시 보냈습니다.
그런 다음 패널 뒤쪽의 구멍 중 하나를 통해 케이블을 통과시켜 포크형 단자에 끼운 후 배선 기판에 연결합니다.
나머지 케이블도 모두 비슷한 방식으로 준비됩니다.
배터리 도체에 있는 앤더슨 플러그는 상당히 "산업용" 키트입니다!
적절한 도구가 있다면 이 핀들을 구부릴 수 있지만, 저는 작은 토치를 사용하여 케이블을 핀에 용접했습니다.
이러한 시스템에서는 퓨즈가 정말 중요합니다.
12V 시스템은 일반적으로 위험하지 않은 것으로 간주되므로 이러한 용도에 매우 적합합니다.
하지만 단락은 실제로 화재를 일으킬 수 있습니다.
앞서 말씀드렸듯이 컨트롤러는 출력단의 단락을 처리할 수 있지만, 배터리 보호 장치도 함께 설치해야 합니다.
내가 선택한 단서(사진 참조)
배터리를 충전 컨트롤러에 연결하려면 인라인 스페이드 퓨즈가 있습니다.
지금은 오전 10시입니다.
출력 단자에는 단락으로 인한 램프 손상을 방지하기 위한 퓨즈가 있습니다.
현재 저는 그쪽에 5A 퓨즈를 사용하고 있습니다.
마지막으로 남은 합판으로 상자를 만들고 배터리를 바닥에 놓았습니다. 마모, 파손, 충격으로부터 배터리를 보호하고 싶었기 때문입니다.
MC4 커넥터를 패널에 연결하자 충전 컨트롤러가 작동하기 시작했고 충전 속도, 패널 출력 등을 표시하기 시작했습니다.
설정을 익히기 전에 컨트롤러를 이리저리 만지작거리는 데 시간이 좀 걸렸습니다.
아쉽게도 Esky 컨트롤러에 동봉된 설명서에는 영어 번역이 없습니다!
앞서 2단 스위치를 사용하기로 했다고 말씀드렸습니다.
이유는 독립적으로 제어할 수 있는 LED를 하나 더 설치하고 싶기 때문입니다. 빨간색 LED 세트로요!
저는 아마추어 천문학자인데, 어둠 속에서 모든 것을 만드는 것은 정말 어려운 일입니다.
하지만 손전등을 사용하거나 일반 조명을 켜면 눈의 감각이 손상될 수 있습니다.
빨간불이 아닌 이상.
두 번째 조명 벨트를 설치했으니, 이제 작업대 설치 시 헛간 조명을 사용하여 주변을 밝힐 수 있고, 앉아서 원격으로 관찰할 수 있는 장소로도 활용할 수 있습니다.
노트북 등을 사용하세요.)
날씨가 정말 춥다면!
처음 이 문제를 연구할 때, 제가 답을 찾고 싶었던 질문 중 하나는 "조명을 켰을 때 배터리가 얼마나 오래갈까?"였습니다.
실제로 처음 생각했던 것보다 훨씬 어렵네요.
이론상으로는 제 35Ah 배터리가 방전되기 전에 35시간 동안 1A의 전력을 공급할 수 있어야 합니다.
흰색 LED 바 페인팅 1.
따라서 5년이라는 것은 배터리가 완전히 충전된 상태에서 작동하는 데 약 23시간이 걸린다는 것을 의미합니다.
문제는 이것들이 이론적인 값이라는 점입니다.
그들은 온도나 배터리 상태와 같이 결과에 상당한 영향을 미치는 변수들을 고려하지 않습니다.
또 다른 고려 사항은 다음과 같습니다.
산성 배터리는 어느 곳에서도 이론적인 최대치에 도달할 수 없습니다.
사실, 잠재력의 절반 정도밖에 기대할 수 없을 겁니다. 그렇긴 하지만…
이 배터리가 멀티탭에 10시간 동안 전력을 공급할 수 있다면 만족합니다!
충전 성능은 외부 변수, 특히 직사광선 요구량에 크게 좌우됩니다.
이 점을 고려하면 배터리는 다른 계절보다 봄/여름에 훨씬 더 잘 충전됩니다.
충전 시간을 계산하기 어려웠고, 모니터를 설치하기 전까지는 기기가 어떻게 작동하는지 몰랐습니다.
저는 현재 구축 중인 홈 자동화 및 모니터링 시스템을 포함하여 더 많은 강좌를 계획하고 있습니다.
한 모듈은 태양광 충전 모니터로, 현재 배터리 충전 상태, 패널 출력 등에 대한 정보를 제공합니다.
이 시스템에서.
작업이 완료되면 이 유익한 연속성에 다시 연결하겠습니다.
저는 또한 배터리를 사용하여 전력 변환기에 전력을 공급함으로써 특정 장치에 단시간 내에 240V 전원을 공급하는 방법에 대해서도 연구하고 있습니다.
제가 당신을 가르치는 건 이번이 처음입니다.
이 내용이 유용했기를 바라며, 혹시 빠진 내용이나 오류가 있거나 궁금한 점이 있으면 언제든지 질문해 주세요. 아래 댓글란에 자유롭게 질문을 남겨주시면 감사하겠습니다.