Роджер Гауг живе на острові Бонайре, сонячній і віддаленій голландській території в Карибському басейні. Як менеджер з операцій дайвінгу великого місцевого дайв-курорту, Роджер поєднує практичний технічний досвід із сертифікованими знаннями в електротехніці.
Роджер переобладнав свій будинок, який раніше живився від трифазної мережі 220В/110В, щоб працювати виключно на сонячній енергії. Щоб забезпечити роботу як 220В, так і 110В побутових пристроїв, він розробив систему, де інвертор видає 220В змінного струму, частина якого понижується до 110В за допомогою двох спеціальних трансформаторів.
Порівняно з інверторами на 110В, 220В сонячні інвертори зазвичай трохи економічніші. Особливо для регіонів, де використовують і 220В, і 110В пристрої, система Роджера є дуже практичним і економічним DIY-сонячним рішенням.
Джерело живлення від сонця, генератора та акумуляторного сховища
Відключена від мережі енергосистема Роджера живиться від сонячних панелей, великої батарейної станції та резервного генератора. В центрі стоїть інвертор POW-HVM11KW-48V, який видає 220В змінного струму і координує весь потік енергії.
Його 24 сонячні панелі JA Solar по 450 Вт генерують до 10,8 кВт, живлячи побутові навантаження та заряджаючи батарейний банк ємністю 30 кВт·год, який складається з дванадцяти акумуляторів LiFePO₄ по 200А·год, з’єднаних у три паралельні ланцюги по чотири послідовно. Ця конфігурація дає номінальну напругу 52,4 В, ідеально підібрану до інвертора.
Як додатковий рівень надійності Роджер встановив резервний генератор потужністю 5 кВт, який може тимчасово підтримувати систему під час тривалих похмурих періодів. Проте завдяки потужному поєднанню сонця та батарей використання генератора мінімальне і потрібне лише в крайньому випадку.
Пов’язана стаття:
Понижувальний трансформатор 220В до 110В та розподіл навантаження
Інвертор Роджера видає стабільний вихід 220В змінного струму, який проходить через 60А запобіжник перед тим, як потрапити на шинопровід, що складається з L1 і нейтралі. Потім енергія частково розподіляється безпосередньо на навантаження 220В, а частково направляється на пару понижувальних трансформаторів 220В до 110В.
Звідти один контур живить безпосередньо навантаження 220В, а інший подає гілку 40А на два понижувальні трансформатори по 5 кВт, які перетворюють 220В на 110В змінного струму, кожен захищений 60А запобіжниками, і живлять два окремі контури 110В.
Для забезпечення безпеки та належної пропускної здатності струму Роджер замінив усі ключові провідники під час монтажу. Основні з’єднання від інвертора до розподільчої коробки були оновлені з 2 мм² до 10 мм², а для ліній, що з’єднують шинопроводи з окремими контурами, використані кабелі 6 мм².
Крім того, потужність генератора має перемикач Y, який може підключати або до входу інвертора, або розривати вихід інвертора і підключати безпосередньо до шинопроводу 220В. Звідти живляться групи 220В і вхід 220В двох котушок 110В.
💡Поради щодо покращення:
Заміна запобіжників 220В на стороні шинопроводу на ATS (автоматичний перемикач передачі) може запобігти потенційному зворотному струму від генератора, який може повертатися в ланцюг інвертора, коли генератор підключений безпосередньо до шинопроводу.
Побутові навантаження та споживання енергії
Споживання енергії Роджера добре збалансоване між навантаженнями 220В і 110В, оптимізоване під його сонячну генерацію та ємність батарейного сховища.
На стороні 220В навантаження включають насос для басейну, чотири кондиціонери, два водонагрівачі та холодильник, який споживає приблизно 140 Вт·год на годину. Зазвичай два кондиціонери працюють одночасно, щоб підтримувати комфорт у тропічному кліматі. Для гарячої води 3 кВт водонагрівач працює приблизно 10 хвилин під час кожного прийому душу. Насос басейну керується таймером і працює двічі на день по одній годині кожного разу.
На стороні 110В понижувальні трансформатори живлять LED-освітлення та періодичне використання побутової техніки, такої як пилосос або пральна машина. Коли вони активні, навантаження 110В коливається від 0,6 до 1,6 кіловат.
Завдяки безперебійному поєднанню сонячної енергії, резервного генератора та трансформатора 220В до 110В, 100% автономна система Роджера працює надійно з 21 квітня, стабільно покриваючи його щоденне споживання енергії 24–28 кВт·год, загалом близько 800 кВт·год на місяць, і економить приблизно 400 доларів на місяць на витратах на електроенергію.
