Navrhovaný solárny ohrievač vody s obvodom ovládača nabíjačky batérií vysvetľuje jednoduchý spôsob využitia prebytočnej slnečnej energie zo solárneho panelu na ohrev vody vo vodných nádržiach alebo bazénoch alebo v komorách pre hydinové vajcia. Obvod normálne funguje aj ako automatická nabíjačka solárnych batérií a súčasne napája domáce elektrické spotrebiče.

Pochopenie solárneho nabíjania

Solárna energia je hojne dostupná na celom svete a jej použitie je bezplatné. Všetko je o položení solárneho kolektora alebo jednoducho solárneho FV panelu a využití dostupného zdroja.

V tomto blogu a na mnohých ďalších stránkach ste sa mohli stretnúť s rôznymi efektívnymi obvodmi nabíjačiek solárnych batérií. Tieto obvody však všeobecne hovoria o použití solárneho panelu na získavanie elektrickej energie.

Počas činnosti príslušné regulátory / nabíjačky stabilizujú solárne napätie tak, aby bolo výstupné napätie vhodné pre pripojenú batériu, ktorou je zvyčajne olovená batéria s napätím 12 V.

Pretože solárny panel je zvyčajne navrhnutý na generovanie napätia presahujúceho 12 V, ktoré je okolo 20 až 30 voltov, proces stabilizácie úplne zanedbáva nadmerné napätie, ktoré je buď posunuté na zem, alebo zrušené prostredníctvom elektronických obvodov.

V tomto článku sa dozvedáme jednoduchú metódu premeny prebytočnej slnečnej energie na teplo aj pri nabíjaní batérie a bezpečného spoločného používania domácich spotrebičov.

Fungovanie obvodu je možné pochopiť v nasledujúcich bodoch:

Využitie prebytku nevyužitej solárnej energie na ohrev vody

V danom schéme zapojenia solárneho ohrievača vody s regulátorom nabíjačky batérií predpokladajme, že na vrchole slnečného svitu je pripojený solárny panel schopný generovať okolo 24V.

Na diagrame vidíme pár opampov umiestnených medzi solárnym vstupom a zásuvkou na nabíjanie batérie.

Operačný zosilňovač vľavo je v zásade nastavený na prepúšťanie špecifikovaného nabíjacieho napätia do svojich stupňov na pravej strane.

Pre 12V batériu by toto napätie bolo okolo 14,4V.

“systémy scada sa zvyčajne implementujú pomocou ktorých z nasledujúcich komponentov ”

RV1 je preto nastavený tak, že výstup operačného zosilňovača sa zvýši v prípade, že vstupné napätie prekročí značku 14,4V.

Operačný zosilňovač vpravo je označený ako fáza prerušenia nadmerného nabíjania, ktorá je zodpovedná za monitorovanie nabíjacieho napätia batérie, a vypne ju, keď sa dosiahne horná hranica.

To sa stane, keď neinvertujúci vstup U1B zaznamená vyššiu prahovú hodnotu a vypne pozitívne predpätie pre mosfet, čo následne preruší napájanie pripojenej batérie.

Zaťaženie, ktoré je v podstate invertorom, však zostáva funkčné, pretože teraz začína čerpať energiu z nabitej batérie.

Ak samozrejme dôjde k poklesu napätia aj o niekoľko napätí, U1B vráti svoj výstup na logicky vysokú hodnotu a batéria sa začne znova nabíjať, pričom súčasne umožní pripojeným spotrebičom zostať v činnosti prostredníctvom napätia spoločného panelu.

Medzitým, ako je diskutované v predchádzajúcich riadkoch, U1A monitoruje napätie na paneli a rovnako ako U1B, keď okamžite zaznamená napätie na paneli presahujúce značku 14,4, prepne svoj výstup na logicky vysokú hodnotu, takže pripojené tranzistory sú okamžite zapnuté.

Cievka jednosmerného kúrenia je vidieť pripevnená cez kolektor a kladný bod tranzistora.

Keď vedie tranzistor, cievka sa posunie cez priame napätie panela, a preto sa okamžite začne zahrievať.

Nízky odpor cievky odoberá z panelu veľa prúdu, čo núti napätie klesnúť pod nastavenú úroveň 14,4 pre U1A.

V okamihu, keď sa to stane, U1A zvráti situáciu a preruší napájanie tranzistorov a proces rýchlo kolíše, takže napätie dodávané do batérie zostáva v značke 14,4V a v procese sa podarí udržovať aktívnu špirálku aby sa jeho teplo stalo použiteľným na akýkoľvek preferovaný účel.