Solar Photovoltaic (PV) Installation för DIY Camper: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Följande är en handledning för hur du installerar ett solcellssystem (PV) för en DIY husbil, skåpbil eller husbil. Exemplen, bilderna och videorna som visas är specifika för den anpassade inskjutande husbilen jag bygger för min 6ft pickup, men de bör erbjuda en riktlinje för alla som försöker göra en liknande typ av solinstallation. Många av stegen och komponenterna i systemet kan vara alltför komplicerade eller onödiga för den typ av installation du utför. Följ varje steg och inkludera komponenter efter eget gottfinnande. Säkerhet är dock INTE valfritt! Arbeta INTE med heta trådar !! Alla kretsar måste ha något slags felskydd (säkringar/brytare) och isoleringsmöjligheter.

Steg 1: Storlek på systemet

Det första steget i att installera ett solcellssystem (PV) för en husbil eller husbil är att beräkna hur mycket ström som kommer att dras av alla elektriska enheter som ska anslutas. Antaganden måste göras om hur många timmar per dag varje enhet kommer att fungera (dragkraft). På grund av energiförlust vid omvandling från 12-volts likström (DC) till 120-volts växelström (AC), rekommenderas det att undvika att använda 120V AC-enheter så långt det är möjligt och använda 12V DC-enheter istället.

Den viktigaste informationen är att bestämma förstärkarna (A) som kommer att dras av varje enhet och hur många timmar (h) den kommer att fungera, eftersom batteristorlekar anges i Amp-timmar (Ah). Det är alltid en bra idé att överskatta timmarna för att vara säker på att du kommer att dimensionera din batteribank ordentligt. Vissa enheter kräver dock 120 V växelström, så en omvandlare kommer fortfarande att behövas. Vid bestämning av effektuttaget som krävs för 120V AC -enheter är en bra tumregel att anta en 80% konverteringseffektivitet för växelriktaren. Strömmen från en 120V AC -enhet kan vanligtvis hittas på strömförsörjningen eller på själva enheten. Ett exempel visas på var man hittar effekt på strömförsörjningen och hur man beräknar 12V -effektuttaget för två bärbara datorer.

När det totala effektbehovet har fastställts kan batterikapaciteten väljas för att uppfylla dessa effektkrav (exemplet ovan visar att jag skulle behöva 305 Ah per dag). Storleken (watt) på solpanelerna kan också bestämmas genom att beräkna Watt-timmarna som produceras av panelerna (anta tio soltimmar per dag) och sedan omvandla det till Amp-timmar genom att dividera med 12V. Ett bord medföljer enheterna och strömkraven för den husbil som jag bygger. Det rekommenderas att ställa in ett kalkylblad med de ekvationer som tillhandahålls för att göra storleken på systemet enklare.

Nästa steg är att skapa ett kopplingsschema och bestämma vilka enheter som kan/bör vara på delade kretsar eller ha en egen isolerad krets.

Steg 2: Skapa ett kopplingsschema

Kopplingsschemat behöver inte göras med datorprogramvara med riktiga bilder på enheterna som ska anslutas, som i exemplet. Kopplingsschemat kan ritas för hand och ord, siffror eller ett kodningssystem (t.ex. AC för luftkonditionering eller FB10 för säkringsbox-10A) kan användas istället för bilder. Det är absolut nödvändigt att diagrammet är klart förståeligt för alla som kan arbeta med systemet.

Systemet består av några nödvändiga komponenter: 1. Solpaneler (parallellt anslutna [(+) till (+) & (-) till (-)] för 12V, eller i serie [(+) till (-)] för högre spänningar).2. Laddningsstyrenhet (styr ingången för volt och ampere till batterierna för att förhindra överladdning/skada).3. Batteribank (om du använder mer än ett 12V -batteri, anslut alla batterier parallellt och ange ett huvudbatteri för alla andra anslutningar - laddningsregulator, inverter och 12V -kretsar bör endast anslutas till huvudbatteriet, inte till sekundära batterier). 4. Döda omkopplare/säkringar (anslutna in-line till strömavbrott vid nödsituationer eller för att arbeta med systemet).5. Säkringsdosa (används för 12V -enheter för att förhindra överdriven strömförbrukning som kan skada systemet eller andra enheter).6. Inverter (omvandlar 12V likström till 120V växelström).7. Elektriska enheter (ansluten till 12V DC eller 120V AC vid behov).

Åtminstone bör avbrytare (helst kombinerade med en säkring) anslutas mellan solpanelerna och laddningsregulatorn, samt mellan batterierna och de primära elektriska enheterna (säkringsbox och växelriktare). I detta exempel kom växelriktaren med en säkring och har en inbyggd strömbrytare på enhetens baksida, så det är inte nödvändigt med en separat avbrytare. För ökad säkerhet kan en annan dödbrytare installeras mellan laddningskontrollen och batterierna, vilket möjliggör fullständig isolering av systemkomponenter om så önskas. Dödsbrytare ska alltid installeras på den positiva spänningsledningen som ansluter komponenterna.

Delade kretsar eller isolerade kretsar: Det är helt upp till dig att bestämma vilka elektriska ledningar som ska sättas på samma krets eller som behålla sin egen krets. Du kanske vill isolera elektriska ledningar efter deras plats (fram, bak, etc.), mängden strömstyrka eller kretstyp (lampor, vattenpumpar, 12V -uttag, etc). Enheter som drar stora mängder ström bör isoleras på sin egen säkring. Jag rekommenderar att en enda enhet som drar mer än 5 ampere placeras på en isolerad krets. Enheter som drar färre förstärkare kan kombineras till delade kretsar. Se bara till att sätta dem på en säkring som överstiger den totala möjliga strömstyrkan om alla enheter drivs samtidigt. Till exempel drar 12V LED -lamporna (av vilka det finns 12 totalt) 3W effekt var, vilket innebär att de drar 0,25A ström (3W / 12V = 0,25A). Om vi antar att varje lysdiod är på samtidigt skulle den totala ampere vara 0,25A * 12 = 3A. Med detta som den maximala förstärkaren som dras av alla lysdioder är det säkert att sätta alla lampor plus en liten (0,25A) fläkt för badrummet (totalt 3,25A) tillsammans på en 5A krets (säkring i säkringsboxen). Obs! Standard säkringsstorlekar består vanligtvis av 5, 10, 15 och 20 ampere. Var noga med att inte överskrida strömstyrkan för varje port på säkringsboxen, liksom den totala förstärkaren för säkringsboxen (t.ex. att säkringsboxen jag använder är 8 portar, kan hantera 30A per port och 100A totalt). Bestäm först hur många enheter som ska kombineras på sin egen krets innan du bestämmer vilken storlek (antal portar) som ska säkras.

När kopplingsschemat är upprättat redovisas alla komponenter och nödvändiga säkerhetsanordningar ingår, installationen kan börja.

Steg 3: Installera ledningar (frånkopplade)

Annat än att installera ledningarna från solpanelerna till den centrala platsen för de primära elektriska komponenterna (laddningsregulator, batterier, säkringsbox, växelriktare, etc.), kan detta steg hoppas över om en fullständig ledningsinstallation inte är nödvändig. Om du till exempel installerar på en helt konstruerad husbil eller husbil, kanske det inte ens är möjligt att installera ledningar. För husbilen jag bygger från grunden, men jag ville ha olika uttag på vissa platser i husbilen. Detta är dock inte nödvändigt och kan överlåtas till dina önskemål.

För kabeldragning mellan huvudkomponenterna (batteri batteri, 12V batterikretsar, batteriomvandlare, etc.), se till att använda en stor tråd (jag använder 4-gauge) som enkelt kan hantera vilken ström som går igenom den. För 12V -kablar, se till att använda en tråd som klarar strömstyrkan och avståndet till linjerna. Jag använder 10-gauge, vilket kan vara lite överkill, men det är bättre att vara säker än ledsen.

Installation av ledningar och uttag är ett valfritt steg. Alla anslutningar kan göras i den centrala elboxen. Ett strömuttag/överspänningsskydd kan anslutas till växelriktaren, och alla 120V -enheter kan anslutas till det. 12V-uttag (cigarettändarpluggar) kan anslutas direkt till säkringsboxen (eller 12V-buss om in-line-säkringar ingår, vilket de var för 12V-uttag jag köpte).

Installera alla ledningar, strömbrytare och uttag. Anslut INTE någon av ledningarna i den centrala elboxen eller till solpanelerna. Anslutningar KAN göras vid slutanvändningsuttag (uttag och enheter) och strömbrytare för lampor och enheter (INTE döda strömbrytare). Alla icke anslutna ledningar vid ändpunkterna bör täckas för att förhindra elektrisk stöt när de väl är anslutna i den centrala elboxen.

Inte varje enhet behöver sin egen ledning för att köras tillbaka till den centrala elboxen. Om enheten kommer att vara på samma krets (säkring) i elboxen, kan ledningarna delas av vid närmaste korsning till enhetens plats för att minska den totala längden på den elektriska ledningen som behövs. Kretsen för LED -lamporna som diskuteras i kopplingsschemat kan till exempel skarvas från samma linje. För att dela linjerna klippte jag av linjerna och fästde sedan en tredje linje med dem med ringterminaler, en mutter och en bult med en låsbricka. Var noga med att isolera eventuell exponerad tråd (särskilt för den heta ledningen) med eltejp eller krympslang.

För 120V AC -kablar valde jag att kannibalisera en förlängningssladd på 50 fot och klippa den i mindre längder för att springa till varje uttag, eftersom detta var det billigaste alternativet. Om kostnaden inte är ett problem rekommenderas det dock att använda korrekt kabeldragning för elektriska installationer i hemmet.

Steg 4: Tråduttag och strömbrytare

Standard 120V AC elektriska ledningar består oftast av tre ledningar (heta, neutrala och jordade). Standard ledningar är: svart = varmt; vit = neutral; grön/bar tråd = mark. Baksidan av ett eluttag kommer att ha skruvanslutningar. Vanligtvis är bara den "heta" (vanligtvis mässingsfärgen) märkt, motsatt sida (vanligtvis stålfärg) är den neutrala anslutningen och marken markeras med en grön skruv.

För 12V DC -ledningar kan valfri färgtråd användas, men standarden är: röd = varm; svart = mark. Vid anslutning av de bakre anslutningarna på 12V DC-uttagen, anslut den röda ledningen till (+) och den svarta ledningen till (-). För de flesta av 12V -ledningarna görs anslutningar med "snabbkoppling" -plintar för att snabbt och enkelt kunna ansluta eller koppla bort enheter och uttag. Säkringsboxen som köptes kom också med "snabbkoppling" -anslutningar. För anslutningar som aldrig eller sällan skulle kopplas bort, som inre väggklyftor eller jordanslutningar, användes ringterminaler.

Vid anslutning av en PÅ/AV -omkopplare för lampor eller annan enhet, bör den heta ledningen klippas av och anslutas till de två intilliggande skruvterminalerna (strömbrytaren ansluter de två terminalerna i PÅ -läget). Även om det inte är 100% nödvändigt, rekommenderas det att ansluta jordkabeln till den gröna skruven på strömbrytaren utan avbrott (ta bort en liten del av ledningen utan att klippa av den). En standard PÅ/AV -omkopplare för 120V växelström fungerar för en 12V krets. En 120V AC dimmer fungerar dock inte för 12V kretsar, eftersom motståndet är för högt.

12V dimmerbrytare (*försök på egen risk*): För att dimma 12V-lysdioderna användes en 10k-ohm potentiometer (variabelt motstånd) med ON/OFF-lägen. *** Detta alternativ rekommenderas INTE om du inte är bekant med potentiometrar och hur de fungerar. *** En standardpotentiometer har tre terminaler (1, 2 och 3), medan ON/OFF -potentiometern har 5 terminaler (3 -standarden plus 2 på baksidan). De två bakre plintarna (4 & 5) fungerar som en standard PÅ/AV -omkopplare (anslutna i ON -läge och frånkopplade i OFF -läge). 1. Anslut en av de bakre anslutningarna (4) direkt till den centrala standardterminalen (2). 2. Anslut den ena änden av den "heta" kabeln till den andra bakre terminalen (5) och 3. Anslut den andra änden av den "heta" kabeln till standardterminalen (3) som mäter ~ 10k ohm [till mittkontakten (2)] när ratten är i läge OFF. 4. Den motsatta terminalen (1) mäter ~ 0 ohm i läge OFF och bör anslutas direkt till mittterminalen (2).

Jag lödde "snabbkoppling" spadekontakter på terminalerna för de "heta" trådarna (3 och 5).

Med alla kablar på plats kan du börja göra anslutningar i den centrala elboxen.

Steg 5: Kabelanslutningar i central elektrisk låda

*** VARNING *** *** VARNING ***

*** ALLA KILL -KNAPPAR MÅSTE VARA I ÖPPNA/AV -STÄLLNINGARNA ***

Börja med att koppla in ledningarna från solpanelerna (solpaneler är INTE anslutna) till laddningskontrollen, se till att installera en avbrytare i linje för den positiva anslutningen. Anslut alla ledningar till laddningskontrollen, men gör INTE anslutningarna till batteriet eller solpaneler än. Återigen, se till att avbrytaren är i öppet/av -läge.

Installera ledningarna från batteribanken till växelriktaren (för 120V AC) och avbrytaren till huvudsäkringsboxen (för 12V DC), men anslut INTE kablarna till batterierna. Återigen, se till att avbrytaren är i öppet/av -läge.

Anslut alla 12V jordledningar till samma jordbuss. När alla jordledningar är anslutna kan de positiva ledningarna nu anslutas till lämpliga säkringar. Se till att du ansluter rätt ledningar genom att märka dem under installationen eller spåra dem med en tonerenhet.

När alla 12V -anslutningar har gjorts, börja ansluta 120V -ledningarna. Denna process är mycket enklare, eftersom effektomformaren klarar 120V AC -belastningen och alla uttag kan vara på samma krets. Anslut först alla jordledningar (gröna), sedan de neutrala (vita) trådarna, följt av de heta (svarta) trådarna. Anslutningsordningen är inte extremt viktig när det inte finns ström på ledningarna, men det är bättre att ha för vana att ansluta jordledningar först.

Om du använder mer än ett batteri kan du ansluta batterierna tillsammans vid denna tidpunkt (skapa en batteribank), men anslut INTE huvudbatteriet till andra komponenter (laddningsregulator, inverter, 12V -kretsar, etc.). Använd en stor tråd (jag använder 4-gauge) för att ansluta batterierna.

Steg 6: Installera och anslut solpaneler

Installera solpaneler på önskad plats. Jag byggde en ram att fästa panelerna på istället för att montera dem direkt på taket. Ramen fästs sedan på taket med hjälp av lås och spärrar, vilket gör det möjligt att justera panelernas vinkel och lager när det är stillastående för att maximera solabsorptionen. Om denna metod används, se till att säkra panelerna ordentligt innan du reser igen.

Täck över solpanelerna med en filt (eller något annat) för att förhindra att ljus träffar panelerna och el produceras.

Anslut solpanelerna parallellt för ett 12V -system: 1. Anslut jordkabeln (-) för varje panel. Anslut de positiva (+) anslutningskablarna för varje panel. Anslut jordkontakterna (-) till den lämpliga kabeln som leder till laddningskontrollen. Anslut de positiva (+) plintarna till lämplig kabel som leder till laddningsregulatorn. ** Återigen, se till att avbrytaren är i läge OPEN/OFF innan du gör denna anslutning. Ta bort locket/filten från panelerna. För Renogy-panelerna som används i denna handledning är MC4-kontakter förinstallerade, så att ingen kabel utsätts.

Steg 7: Gör slutliga anslutningar och starta systemet

Det är dags att göra de sista anslutningarna och starta systemet. Innan anslutningar görs, se till att alla avbrytare är i läget ÖPPNA/AV.

Anslut laddningsregulatorn, inverteraren och 12V -bussledningarna till batteribanken. (Om du använder mer än ett batteri, ange ett huvudbatteri för anslutning till andra komponenter. Anslut inte ett batteri till laddningskontrollen och ett annat till växelriktaren eller säkringsboxen) 1. Anslut jordkabeln (-) från laddningsregulatorn, växelriktaren och 12V-jordbussen till jordbulten (-) på huvudbatteriet. Anslut den positiva (+) ledningen från laddningsregulatorn, växelriktaren och 12V buss/säkringsbox till pluspolen (+) på huvudbatteriet. Stäng avbrytaren mellan laddningskontrollen och batteribanken (om den är installerad).3. Stäng avbrytaren mellan solpaneler och laddningskontrollen. Stäng avbrytaren mellan batteribanken och 12V -bussen eller säkringslådan. Vrid (stäng) omkopplaren på växelriktarens baksida till ON -läget. Testa uttag, switchar och andra enheter för att säkerställa att de fungerar korrekt. ** Om något inte fungerar som det ska, öppna alla avbrytare innan du felsöker ** Försök att återfå linjer eller kolla efter punkteringar/avbrott där ledningar fästs på dubbar. Se till att alla anslutningar är ordentligt fastsatta och har god kontakt.

Grattis !!

Du har nu ett fullt installerat och fungerande solcellssystem för din husbil, skåpbil eller husbil!