Obwód słonecznego podgrzewacza wody z ładowarką akumulatora

Obwód słonecznego podgrzewacza wody z ładowarką akumulatora

Proponowany solarny podgrzewacz wody z układem kontrolera ładowarki akumulatora wyjaśnia prosty sposób wykorzystania nadmiaru energii słonecznej z panelu słonecznego do podgrzewania wody w zbiornikach wodnych lub basenach lub w komorach jaj drobiowych. Zwykle obwód działa również jak automatyczna ładowarka baterii słonecznych i jednocześnie zasila domowe urządzenia elektryczne.



Zrozumieć ładowanie słoneczne

Energia słoneczna jest szeroko dostępna na całym świecie i można z niej korzystać bezpłatnie. Chodzi o to, aby położyć kolektor energii słonecznej lub po prostu panel fotowoltaiczny i wykorzystać dostępne zasoby.

Na tym blogu i na wielu innych stronach można było natknąć się na różne wydajne układy ładowania baterii słonecznych. Jednak obwody te ogólnie mówią o wykorzystaniu panelu słonecznego do pozyskiwania energii elektrycznej.





Podczas działania zaangażowane regulatory / ładowarki stabilizują napięcie słoneczne tak, że napięcie wyjściowe staje się odpowiednie dla podłączonego akumulatora, którym jest zwykle akumulator kwasowo-ołowiowy 12 V.

Ponieważ zwykle panel słoneczny jest przeznaczony do generowania napięć przekraczających 12 V, czyli około 20 do 30 woltów, proces stabilizacji całkowicie pomija nadmiar napięcia, które jest albo bocznikowane do masy, albo usuwane przez obwody elektroniczne.



W niniejszym artykule poznamy prostą metodę zamiany nadmiaru energii słonecznej na ciepło nawet podczas ładowania baterii oraz bezpieczną wspólną pracę urządzeń gospodarstwa domowego.

Funkcjonowanie obwodu można zrozumieć w następujących punktach:

Wykorzystywanie nadmiaru niewykorzystanej energii słonecznej do ogrzewania wody

W podanym słonecznym podgrzewaczu wody ze schematem obwodu sterownika ładowarki akumulatorów załóżmy, że w szczytowym nasłonecznieniu podłączony panel słoneczny jest w stanie wygenerować około 24V.

Na schemacie widzimy kilka opampów umieszczonych pomiędzy wejściem solarnym a gniazdem ładowania akumulatora.

Wzmacniacz operacyjny po lewej stronie jest zasadniczo ustawiony tak, aby umożliwić określone napięcie ładowania na jego stopniach po prawej stronie.

Dla akumulatora 12 V napięcie to wynosi około 14,4 V.

Dlatego RV1 jest regulowane w taki sposób, że wyjście wzmacniacza operacyjnego staje się wysokie w przypadku, gdy napięcie wejściowe przekracza znak 14,4 V.

Opamp po prawej stronie jest oznaczony jako stopień odcięcia nadmiernego ładowania, który jest odpowiedzialny za monitorowanie napięcia ładowania akumulatora i odcina go po osiągnięciu górnego progu.

Dzieje się tak, gdy nieodwracające wejście U1B wyczuwa wyższy próg i odcina dodatnią polaryzację do mosfetu, który z kolei odcina zasilanie podłączonego akumulatora.

Jednak obciążenie, które jest zasadniczo falownikiem, pozostaje sprawne, ponieważ teraz zaczyna czerpać energię z naładowanego akumulatora.

W trakcie, jeśli napięcie spadnie nawet o kilka napięć, U1B powraca na swoje wyjście do stanu wysokiego logicznego i akumulator ponownie zaczyna się ładować, jednocześnie pozwalając podłączonym urządzeniom pozostać sprawnymi poprzez wspólne napięcie panelu.

Tymczasem, jak omówiono w poprzednich wierszach, U1A monitoruje napięcie panelu i podobnie jak U1B, gdy natychmiast wyczuje napięcie panelu przekraczające znak 14,4, przełącza swoje wyjście w stan wysoki, dzięki czemu podłączone tranzystory są natychmiast włączane.

Cewkę grzewczą prądu stałego można zobaczyć przymocowaną do kolektora i dodatniego tranzystora.

Kiedy tranzystor przewodzi, cewka jest bocznikowana w poprzek bezpośredniego napięcia panelu i dlatego natychmiast zaczyna się nagrzewać.

Niska rezystancja cewki pobiera duży prąd z panelu, co wymusza spadek napięcia poniżej ustawionego poziomu 14,4 dla U1A.

W momencie, w którym ma to miejsce, U1A odwraca sytuację i odcina zasilanie tranzystorów, a proces gwałtownie się zmienia, tak że napięcie podawane do akumulatora pozostaje w granicach 14,4 V, a cewka grzewcza pozostaje aktywna tak, że jego ciepło można zastosować w dowolnym preferowanym celu.

Schemat solarnego podgrzewacza wody z obwodem sterownika ładowarki akumulatora




Poprzedni: Obwód falownika z mostkiem H wykorzystujący 4 N-kanałowe Mosfety Dalej: Automatyczny obwód Micro UPS