Ett fristående solcellssystem använder solcellsmoduler för att generera elektricitet från solljus, men det är inte anslutet till elnätet eller andra elkällor. Ett solcellssystem kan tillhandahålla ström för olika ändamål som belysning, vattenpumpning, ventilation, kommunikation och underhållning på avlägsna platser där det inte finns någon elektricitet eller elförsörjningen inte är tillförlitlig.
Komponenter i ett fristående system
Vanligtvis består ett fristående solcellssystem av fyra huvudkomponenter.
- Solcellsmoduler eller paneler – Att omvandla solenergi till likström (DC)
- Laddningsregulator – Den reglerar strömmen och spänningen som tillförs från PV-paneler till växelriktare, batterier och apparater. De kan vara pulsbreddsmodulation (PWM) eller MPPT-regulatorer (Maximum Power Point Tracking).
- Solcellsväxelriktare – Den omvandlar likström till växelström som matas till batterier och apparater.
- Batteribanker – De lagrar överskottsenergi som genereras av solpanelsystem under dagen. Denna lagrade energi kan sedan användas på natten för att säkerställa att apparaterna fungerar effektivt.
Parametrar för fristående system
För att skapa ett optimalt fristående solcellssystem för en specifik tillämpning är det viktigt att ta hänsyn till en mängd olika faktorer.
- Lastegenskaper - AC-kopplad/DC-kopplad, ström, frekvens, effekt och spänning
- Tillgänglighet av solresurser – Panelernas vinkel, solstrålningens intensitet och soltimmar
- Systemkonfiguration – Serie- eller parallellkoppling av moduler och batterier
- Systemövervakning – Indikatorer, mätare och sensorer
- Systemskydd – Säkringar, säkringar och överspänningsskydd
- Systemstorlek – Batterieffektivitet och kapacitet, växelriktarens klassificering och PV-modulens eller panelens storlek.
Typer av fristående system
Ett fristående solcellssystem kan konfigureras på olika sätt, beroende på lastens typ och storlek.
1. Fristående solcellssystem med endast likströmsbelastning
- Huvudkomponenter: En PV-modul och en likströmslast.
- Alla tillgångar på ett och samma ställe Det enklaste och mest kostnadseffektiva fristående systemet eftersom det ansluts direkt till likströmsbelastningar som fläktar, motorer och pumpar.
- Nackdelar: Begränsad prestanda och användningsområden; ger endast ström under dagtid.
2. Fristående system med styrkrets och likströmsbelastning
- Huvudkomponenter (i ordning): Solmodul, elektronisk styrkrets (antingen en laddningsregulator eller MPPT), och likströmsbelastningar.
- Alla tillgångar på ett och samma ställe Förbättrad effektivitet och utnyttjandegrad; förlängd livslängd; förbättrad prestanda och tillförlitlighet hos lasten; ger stabil ström och spänning.
- Nackdelar: Ökad kostnad och komplexitet; ger ingen ström på natten; behöver ett batteri för att fungera effektivt under dagen
3. Fristående system med batteri, likströmsbelastning och elektronisk styrkrets
- Huvudkomponenter (i ordning): Solmodul, elektronisk styrkrets (antingen en laddningsregulator eller MPPT), batteri (DC-kopplad), och likströmsbelastningar.
- Alla tillgångar på ett och samma ställe Kontinuerlig och pålitlig strömförsörjning (dag och natt); hantera varierande belastningar och effektbehov
- Nackdelar: Fler komponenter gör det dyrt; ökat underhåll; tungt att hantera; begränsad livslängd och effektivitet
4. Fristående system med AC/DC-belastning, elektronisk styrkrets och växelriktare
- Huvudkomponenter (i ordning): Solmodul, elektronisk styrkrets (antingen en laddningsregulator eller MPPT), växelriktare, batteri och likströmsbelastningar.
- Alla tillgångar på ett och samma ställe Kan driva både AC- och DC-laster (datorer, TV, lampor etc.); mer flexibel och effektiv
- Nackdelar: Dyrare; komplex; växelriktaren ger ett surrande ljud; kräver mer skydd mot fel och överspänningar
Se även: Vad är en solkonstant?
