Como construir seu próprio sistema solar fora da rede

Se você quiser experimentar a energia solar DIY, um pequeno sistema fora da rede é mais seguro e fácil de instalar do que um telhado completosistema solar.Na maioria dos lugares, a instalação e conexão de um sistema solar à rede requer licenças ou certificações profissionais.E, como abordamos em nosso artigo anterior, muitos estados restringem os residentes de conectar um sistema DIY à rede elétrica.Mas construir um pequeno sistema fora da rede pode ser surpreendentemente simples.Tudo que você precisa são alguns cálculos simples e conhecimentos elétricos básicos.

Vejamos como planejar, projetar e instalar um sistema de energia solar fora da rede.

Equipamentos e ferramentas necessários para um sistema solar DIY

Antes de falarmos sobre a instalação, aqui está uma lista de equipamentos e ferramentas que você precisará:

• Painéis solares:O primeiro e óbvio item de que você precisa é um painel solar.Os painéis são a parte produtora de energia do sistema.
• Inversor: Um inversor converte a corrente contínua (CC) dos painéis em corrente alternada (CA) utilizável.A maioria dos aparelhos modernos opera com energia CA, a menos que você opte por usar um conjunto de aparelhos CC para o seu sistema.
• Bateria:Uma bateria armazena o excesso de energia durante o dia e fornece-o durante a noite – uma tarefa importante, uma vez que os painéis solares param de funcionar após o pôr do sol.
• Controlador de carga:Um controlador de carregamento melhora a eficiência e a segurança do carregamento da bateria.
• Fiação:É necessário um conjunto de fios para conectar todos os componentes do sistema.
• Racks de montagem:Embora opcionais, os racks de montagem são úteis para colocar os painéis solares em um ângulo ideal para a produção de energia.
• Itens variados:Além dos itens essenciais listados acima, você pode precisar dos seguintes componentes para completar o sistema:

Fusíveis/disjuntores

Conectores (observe que muitos componentes modernos vêm com conectores integrados)

Abraçadeiras

Dispositivo de medição (opcional)

Terminais

• Ferramentas:Você também precisará de algumas ferramentas fáceis de usar para instalar o sistema.

Descascador de fios

Ferramenta de compressão

Alicate

Chave de fenda

Chaves

Como projetar um sistema de energia solar

Projetar um sistema de energia solar significa determinar o tamanho do sistema que você precisa.Este tamanho depende principalmente da necessidade total de eletricidade de todos os aparelhos que o sistema irá alimentar.

Para isso, liste todos os seus aparelhos e seu consumo de potência (por hora) e energia (diário).A classificação de potência de cada aparelho é dada em watts (W) e frequentemente anotada no aparelho.Você também pode usar ferramentas online para saber o consumo de energia dos seus aparelhos.

Calcule o consumo de energia multiplicando o consumo de energia pelas horas de uso.Depois de saber a potência nominal de todos os aparelhos que você planeja usar com energia solar, faça uma tabela com os valores de potência e energia.

Dimensionando oPainéis solares

Para dimensionar seus painéis solares, comece descobrindo a média de horas de luz solar em sua localização.Você pode encontrar as horas diárias de luz solar para qualquer local em uma das muitas fontes na Internet.Depois de ter esse número, abaixo está o cálculo simples para descobrir o tamanho do painel solar.

Energia total necessária (Wh) ÷ horas diárias de luz solar (h) = tamanho do painel solar (W)

Dimensionando oBateriae controlador de carga

A maioria das empresas agora oferece baterias especificadas em Wh ou kWh.Para o perfil de carga do nosso exemplo acima, a bateria deve ser capaz de armazenar um mínimo de 2,74 kWh.Adicione alguma margem de segurança a isso e poderemos usar uma bateria confiável de 3 kWh.

Selecionar um controlador de carregamento é semelhante.Procure um controlador de carregamento com uma tensão nominal que corresponda à tensão do painel e da bateria (por exemplo, 12 V).Verifique as especificações do controlador para garantir que sua capacidade de corrente seja superior à corrente nominal dos painéis solares (por exemplo, use um controlador de 20A para painéis solares de 11A).

Escolhendo o Inversor

A seleção do inversor depende das classificações da bateria e do painel solar.Escolha um inversor com potência ligeiramente superior à dos seus painéis.No exemplo acima, temos painéis de 750 W e podemos usar um inversor de 1.000 W.

Em seguida, certifique-se de que a tensão de entrada fotovoltaica do inversor corresponda à tensão do painel solar (por exemplo, 36 V) e que a tensão de entrada da bateria corresponda à tensão nominal da sua bateria (por exemplo, 12 V).

Você pode comprar um inversor com portas integradas e conectar seus aparelhos diretamente ao inversor, para facilidade de uso.

Escolhendo os tamanhos corretos de cabo

Para sistemas pequenos como este que estamos projetando, o tamanho do cabo não é uma grande preocupação.Você pode optar por usar um cabo geral de 4 mm para todas as suas conexões.

Para sistemas maiores, os tamanhos corretos de cabos são essenciais para garantir um desempenho ideal e seguro.Nesse caso, certifique-se de usar um guia on-line de tamanhos de cabos.

Instalando o sistema

Neste ponto, você terá todos os equipamentos dimensionados corretamente.Isso leva você à etapa final – instalação.Instalar um sistema de energia solar não é complicado.A maioria dos equipamentos modernos vem com portas e conectores prontos para uso, facilitando a conexão dos componentes.

Ao conectar os componentes, siga o diagrama de fiação mostrado abaixo.Isso garantirá que a energia flua na sequência e direção corretas.

Pensamentos finais

Adotar a energia solar não significa que você deva contratar uma equipe e gastar milhares.Se você estiver instalando uma unidade pequena e simples fora da rede, poderá fazer isso sozinho com um pouco de matemática e alguns conhecimentos elétricos básicos.

Alternativamente, você também pode escolher um sistema solar portátil, que utiliza um dispositivo que combina bateria, inversor e outros componentes eletrônicos em uma única unidade.Tudo que você precisa fazer é conectar seus painéis solares nele.Esta opção é um pouco mais cara, mas também é a mais simples.