Introdução
Desastres naturais, como furacões, terremotos e tempestades severas, podem atrapalhar a rede elétrica, deixando lares sem eletricidade por longos períodos. Ter uma solução de energia de backup confiável é essencial para manter aparelhos críticos e garantir a segurança. Construir um gerador solar baseado em lítio DIY usando uma caixa de ferramentas resistente e portátil oferece uma maneira eficiente, segura e econômica de atingir esse objetivo. Este guia abrangente o leva à criação de um banco de energia solar portátil capaz de apoiar uma geladeira e freezer de tamanho normal por mais de 48 horas sem recarregar.
Materiais necessários
- Banco de baterias:Duas baterias de lítio de alta capacidade LIFEPO4 12V 200AH (como AIMs Power ou equivalente). Quando conectados em série, essas baterias fornecem um total de 24V e aproximadamente 4800wh de armazenamento de energia.
- Inversor:Um inversor de onda senoidal pura de 24V 2000W (por exemplo, Giandel). Este inversor possui lojas duplas acessíveis de fora da caixa de ferramentas, juntamente com uma tela digital e controles liga/desliga para facilitar a operação.
- Controlador de carga solar:Um controlador MPPT (rastreamento máximo de ponto de energia) avaliado para entrada de 100V e saída de 24V em 40A. Este controlador gerencia com eficiência a entrada solar de oito painéis de 100W configurados em um arranjo paralelo em série, otimizando a conversão de energia e o carregamento da bateria.
- Painéis solares:Oito painéis fotovoltaicos de 100W classificaram em 18V e 5,6a cada. Organizados em quatro conjuntos da série e depois conectados em paralelo, produzindo aproximadamente 72V a 11.2a e uma saída máxima combinada próxima a 960W.
- Conversor dc para dc:Um conversor de devolução de 24V a 12V para fornecer energia a portas de acessórios de 12V, portas de carregamento rápido USB duplo e ventiladores de refrigeração (por exemplo, ventiladores de gabinete de 120 mm).
- Dispositivo de monitoramento:Victron SmartShunt para monitoramento de status da bateria em tempo real via aplicativo para smartphone.
- Charger AC para DC:Uma entrada de entrada de 120V, unidade de carregamento de saída de 24V, como o Victron Blue Smart IP67, para recarregar o sistema da energia da rede elétrica durante os tempos que não são desastres.
- Caixa de ferramentas:Uma caixa de ferramentas durável de 50 galões Stanley, com rodas, alça extensível, travas duplas centradas e travas com chave para segurança e portabilidade. Classificado por um peso de 110 libras, fornece amplo espaço e proteção para todos os componentes.
- Componentes adicionais:Inclui exibição MT50 para diagnóstico do controlador de carga, folhas de madeira compensada para montagem, nozes T, parafusos, lavadoras de lama, hastes roscadas, conectores XT60, sensores de temperatura, barras de barramento, fusíveis, disjuntores e interruptores necessários para fiação e segurança.
Preparando a caixa de ferramentas
Comece removendo a tampa e quaisquer bandejas internas da caixa de ferramentas para criar uma área de trabalho aberta. Faça seis orifícios precisos na superfície inferior para montar com segurança uma base de madeira compensada, que servirá como base para suas baterias e eletrônicos. Use um modelo de papelão para marcar com precisão os locais do orifício, especialmente nos poços das rodas e nas seções elevadas dentro do estojo. Transfira essas medidas para a folha de madeira compensada. Instale as nozes T em cada ponto marcado para facilitar conexões robustas e resistentes à vibração. Prenda a madeira compensada à base da caixa de ferramentas com parafusos e lavadoras de lama, garantindo a estabilidade. A seção levantada no lado direito do gabinete ajuda a estabilizar e prender as baterias, impedindo o movimento durante o transporte ou operação.
Instalando o banco de baterias
Coloque a primeira bateria de lítio na caixa de ferramentas, garantindo que ela repouse firmemente contra a base de madeira compensada e seja presa contra a roda bem no lado esquerdo para maior estabilidade. Posicione cuidadosamente a segunda bateria diretamente na parte superior da primeira, mantendo o espaçamento adequado para a fiação e a instalação do componente. Confirme que o arranjo permite espaço suficiente para montar o controlador de carga, o inversor e outros componentes essenciais sem aglomeração. A colocação adequada garante segurança, facilidade de acesso e dissipação de calor eficaz durante a operação.
Montando a prancha e componentes da filha
Corte uma segunda peça de madeira compensada de 3 polegadas de espessura para caber ao longo da parede longa dentro da caixa de ferramentas. Este quadro de filha atua como um painel de montagem para componentes elétricos essenciais, como barramento, disjuntores, inversor, controlador de carga, conversor DC-DC e derivação. Monte com segurança cada componente neste painel, garantindo que toda a fiação possa ser cuidadosamente conectada e mantida. Conecte o inversor ao banco de baterias por meio de um disjuntor de 150 amp, que protege contra sobrecargas. Da mesma forma, conecte o controlador de carga através de um disjuntor de 50 A. Use um barramento para vincular os terminais positivos das baterias, simplificando a fiação fornecendo um ponto de conexão central. O conversor DC-DC fornece energia 12V para acessórios e ventiladores de refrigeração, garantindo que o sistema permaneça versátil e funcional durante as quedas de energia.
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