Roger Haug mieszka na wyspie Bonaire, słonecznym i odległym terytorium holenderskim na Karaibach. Jako Kierownik Operacji Nurkowych w dużym lokalnym ośrodku nurkowym, Roger łączy praktyczne doświadczenie techniczne z certyfikowaną wiedzą elektryczną.
Roger przekształcił swój dom, wcześniej zasilany z trójfazowej sieci 220V/110V, aby działał wyłącznie na energii słonecznej. Aby obsłużyć zarówno urządzenia domowe 220V, jak i 110V, zaprojektował układ, w którym falownik dostarcza napięcie 220V AC, z którego część jest obniżana do 110V za pomocą dwóch dedykowanych transformatorów.
W porównaniu z falownikami 110V, falowniki słoneczne 220V są zazwyczaj nieco bardziej ekonomiczne. Szczególnie w regionach, gdzie używa się zarówno urządzeń 220V, jak i 110V, układ Rogera stanowi wysoce praktyczny i opłacalny wzór do samodzielnej instalacji solarnej.
Źródło zasilania z energii słonecznej, generatora i magazynu baterii
System energetyczny Rogera działający poza siecią jest zasilany panelami słonecznymi, dużym bankiem baterii oraz zapasowym generatorem. W centrum znajduje się falownik POW-HVM11KW-48V, który dostarcza 220VAC i koordynuje cały przepływ energii.
Jego 24 panele JA Solar 450W generują do 10,8 kW, zasilając obciążenia domowe i ładując bank baterii o pojemności 30 kWh zbudowany z dwunastu akumulatorów LiFePO₄ 200Ah ułożonych w trzy równoległe ciągi po cztery szeregowo. Ta konfiguracja dostarcza nominalne 52,4V, idealnie dopasowane do falownika.
Jako dodatkową warstwę odporności, Roger zainstalował zapasowy generator 5 kW, który może zapewnić tymczasowe wsparcie podczas dłuższych okresów pochmurnych. Jednak dzięki silnemu połączeniu paneli słonecznych i baterii, użycie generatora jest minimalne i potrzebne tylko w ostateczności.
Powiązany artykuł:
Transformator obniżający napięcie z 220V do 110V i rozdział obciążenia
Falownik solarny Rogera dostarcza stabilne napięcie 220V AC, które przechodzi przez bezpiecznik 60A zanim dotrze do szyny zasilającej składającej się z L1 i neutralnego. Następnie energia jest częściowo rozdzielana bezpośrednio do obciążeń 220V, a częściowo kierowana do pary transformatorów obniżających napięcie z 220V do 110V.
Stamtąd jeden obwód zasila bezpośrednio obciążenia 220V, a drugi zasila gałąź 40A do dwóch transformatorów obniżających 5kW, które przekształcają 220V na 110V AC, każdy chroniony bezpiecznikami 60A, i zasilają dwa oddzielne obwody 110V.
Aby zapewnić bezpieczeństwo i odpowiednią zdolność prądową, Roger wymienił wszystkie kluczowe przewody podczas instalacji. Główne połączenia od falownika do skrzynki bezpiecznikowej zostały zmodernizowane z 2mm² do 10mm², natomiast do linii łączących szyny rozdzielcze z poszczególnymi obwodami użyto kabli 6mm².
Dodatkowo moc generatora ma przełącznik Y, który pozwala na podłączenie do wejścia falownika lub odcięcie wyjścia falownika i bezpośrednie podłączenie do szyny 220V. Stamtąd zasila grupy 220V oraz wejście 220V dwóch cewek 110V.
💡Wskazówki dotyczące ulepszeń:
Zamiana bezpieczników 220V po stronie szyny zasilającej na ATS (Automatyczny Przełącznik Transferowy) może zapobiec potencjalnemu przepływowi prądu zwrotnego z generatora do obwodu falownika, gdy generator jest podłączony bezpośrednio do szyny zasilającej.
Obciążenia urządzeń i zużycie energii
Zużycie energii przez Rogera jest dobrze zrównoważone między obciążeniami 220V i 110V, zoptymalizowane pod kątem jego generacji słonecznej i pojemności magazynu baterii.
Po stronie 220V obciążenia obejmują pompa basenowa, cztery klimatyzatory, dwa podgrzewacze wody oraz lodówkę, która zużywa około 140Wh na godzinę. Zazwyczaj dwa klimatyzatory działają jednocześnie, aby utrzymać komfort w tropikalnym klimacie. Do podgrzewania wody używany jest podgrzewacz 3kW, który działa około 10 minut podczas każdej kąpieli. Pompa basenowa jest sterowana timerem i działa dwa razy dziennie po godzinie.
Po stronie 110V transformatory obniżające zasilają oświetlenie LED oraz okazjonalne użycie urządzeń takich jak odkurzacz czy pralka. Gdy są aktywne, obciążenia 110V wahają się od 0,6 do 1,6 kilowata.
Dzięki płynnej integracji energii słonecznej, zapasowego generatora i transformatora 220V do 110V, w pełni autonomiczny system Rogera działa niezawodnie od 21 kwietnia, stale pokrywając jego dzienne zużycie energii na poziomie 24–28 kWh, co daje około 800 kWh miesięcznie, i oszczędzając około 400 dolarów miesięcznie na kosztach energii elektrycznej.
