¿Cómo combino varias fuentes de alimentación de A / C y D / C en un sistema eléctrico? [cerrado]

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Estoy buscando diseñar un sistema de energía fuera de la red para mi casa. Soy un novato completo en este momento, pero estoy dispuesto a leer mucho para completar el proyecto. Hay muchas cosas que todavía no sé y tengo preguntas.

Quiero un sistema que me permita conectar energía solar, eólica, agua y un generador de gas. Me gustaría que las fuentes de alimentación A / C y D / C ingresen al controlador de carga para cargar el banco de baterías y luego el banco de baterías se conecte a un inversor. De esta manera, tengo muchos tipos de entrada en mi banco de baterías y, al fallar todo lo demás, puedo encender el generador de gas y eso también cargará mi banco de baterías.

Entiendo que el controlador de carga puede empujar cualquier exceso de electricidad a un bypass.

  • ¿Estoy tratando de hacer algo que no sea posible con esto?
  • ¿Hay alguna manera de que combine la salida de A / C del inversor y el exceso de electricidad del controlador de carga como entrada a mi casa?
  • Si es así, ¿cuál es el dispositivo que me permitiría hacer esto?
  • ¿Hay controladores de carga que recibirán entradas de A / C y D / C para poder conectar todas mis fuentes de alimentación a un solo controlador o necesito algo más complicado para manejar este escenario?
  • ¿Estoy haciendo esto de la manera correcta?

Un poco más de antecedentes: como comenté en las notas, al final del año me estoy moviendo completamente fuera de la red, así que tengo un año para averiguar todo lo que esto implica y configurarlo: pollos, cerdos, vacas , provisiones de agua, alcantarillado y el conjunto de 9 yardas. Estoy acostumbrado a aprender sistemas complejos, así que sé que esto no me supera. También he vivido una vida al aire libre durante gran parte de mi vida, por lo que estoy acostumbrada a estar sin la red, por lo que esto no me sorprenderá, pero al mismo tiempo no lo estoy. Buscando renunciar a todas las comodidades modernas. Es difícil descartar números ya que todavía no estoy seguro de cómo calcular exactamente mis necesidades.

Nuestra factura hidroeléctrica del mes pasado nos ha apuntado a un promedio de 29.84kW / h por día en enero, que hasta ahora ha sido el mes más frío del año, diciembre fue de 19.23kW / h por día.

Nuestra calefacción / refrigeración y agua caliente son actualmente eléctricas y el lugar en el que vivimos actualmente tiene una infrautilización criminal entre las unidades; Esto no es algo que sufriré con el siguiente lugar. No solo el aislamiento será mejor, sino que estamos buscando un cambio a la geotermia para mantener un ambiente más templado que se complementará con estufa de leña y propano para agua caliente, por lo que estoy bastante seguro de que nuestros requisitos de energía se reducirán significativamente de nuestra Requisitos actuales. Tenemos electrodomésticos de alta eficiencia, lavadora, secadora, nevera, congelador, lavaplatos. Me gustaría poder seguir usándolos, aunque no estoy seguro de cuál será la situación del agua, por lo que el jurado aún está pendiente de la factibilidad / Necesito para el lavaplatos.

Nuestra estufa de cocina es actualmente gas natural y la convertiré en propano hasta que haya aprendido a cocinar en una estufa de leña.

He reunido una lista de todos los kits eléctricos que poseemos, junto con los requisitos de vataje y amperaje para cada uno de ellos y los puse en una hoja de cálculo, no hay nada particularmente sorprendente en la lista. Soy un ávido cocinero / panadero y también me gustaría poder usar todas las herramientas en mi taller, la mayoría de las cuales son actualmente eléctricas, aunque no soy reacio a intercambiar tantas de las que pueda al aire libre conducir.

Me aconsejaron que el uso "máximo" es lo que debería medir mis necesidades eléctricas, lo que significa agregar todos los aparatos que estarán en uso al mismo tiempo, aunque un electricista calificado (?) con el que hablamos sugirió no es así como lo haces en absoluto. ¿Puede alguien avisarte si este es el caso?

Si agrego todos los aparatos eléctricos que tenemos, suman 29kW y amp; 234 amperios. Como puedo decir, nuestra carga máxima (dispositivos concurrentes máximos) sería de aproximadamente 15kW / 182 amperios, y esto supone que la lavadora, secadora, lavavajillas, microondas, tostadora, hervidor, máquina de café y batidora de pie, televisor, reproductor de DVD y el sistema de sonido está funcionando, todas las luces de la casa están encendidas y el refrigerador / congelador funciona, lo que rara vez sucede (si es que ocurre). Más típicamente, la lavadora, la secadora y el lavaplatos no se encienden hasta después de que los niños están en la cama, lo que significa que la mayoría de las luces de la casa están apagadas y no se está cocinando, aunque es bastante común que la lavadora La secadora y el lavavajillas deben estar funcionando al mismo tiempo, mientras se usa TV (100W) / Sonido (30W) / DVD (11W) y un par de luces (quizás 60-120W).

    
pregunta BenAlabaster

2 respuestas

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Ya has dado suficiente información. Solo escribiré punto por punto lo que venga a mi mente.

Cosas para pensar:

  • La corriente de arranque para los motores puede ser 5 o más veces la nominal.
  • Puede comprar aparatos de CC, estos pueden alimentarse directamente de las baterías de CC. Debería poder encontrar las PSU de computadora que toman en DC
  • Toda su iluminación puede alimentarse con CC
  • Añadir supercapactores en paralelo a sus baterías reduce la carga de las baterías en procesos transitorios. Las tapas no almacenan mucho, pero pueden suministrarlo realmente rápido. Esto es más útil para la movilidad electrónica (regen. Frenado), ya que tendrá suficiente capacidad de batería que no importará.
  • Observe los módulos inversores que se pueden usar (explícitamente) en paralelo, de esa manera puede comprar otro módulo si ve que no se ajusta a sus necesidades.
  • Su aerogenerador producirá CA de una frecuencia específica (supongo que no comprará un generador con cepillo). Esta CA tendrá una frecuencia y un voltaje que no coincidirán con los valores declarados de los aparatos, por lo tanto, se convierte a CC y nuevamente a CA. A veces, un rectificador y un inversor están integrados en la turbina, por lo que suministra CA utilizable directamente.
  • Con respecto a su turbina de gas / diesel, busque una que le ofrezca CA monofásica directamente. Le dará el voltaje y la frecuencia correctos para alimentar sus electrodomésticos (después de encenderlos).
  • Los aparatos pueden ser susceptibles a la baja calidad de la energía eléctrica suministrada. Para su caso, los factores más importantes serán la frecuencia, los componentes armónicos (no 50 / 60Hz), el voltaje, la potencia reactiva (factor de potencia).
  • Su inversor debe dimensionarse a la potencia aparente. Esto se compone de la potencia real (utilizable) y reactiva (fuera de fase). La potencia reactiva es consumida principalmente por motores para magnetización (por ejemplo). Muchos otros aparatos también tienen un factor de potencia no unitario. Sin embargo, puede compensarlo utilizando condensadores en el punto de carga, pero esto puede causar voltajes más altos, cuando no está cargado. Puede utilizar relés para eliminarlos del circuito cuando no sean necesarios. Supongo que no tendrás que ir tan lejos.
  • Necesitará módulos convertidores de CC / CC para sus paneles solares, supongo que lo sabía.
  • Si obtiene (tiene) un automóvil eléctrico, puede usar su batería como fuente de respaldo para su hogar. Otra de las preguntas (si es completamente eléctrica) es dónde obtiene toda la energía para cargar.
  • Haga coincidir su equipo (clasificado de entrada / salida)
  • Puede usar su diésel en paralelo con el inversor, pero debe sincronizarlo. Eso significa que ambos necesitan la misma frecuencia, voltaje y ángulo de fase de voltaje. Si no hace eso, todo puede ir mal rápidamente (corrientes circulantes, resonancias, inestabilidad, sobrecarga / calentamiento y, finalmente, apagón).
  • Necesita obtener algún dispositivo que le permita realizar esta sincronización, en lugar de eso, puede alimentar las baterías y aceptar las pérdidas en el rectificador y el inversor.
  • Otra opción es crear islas, lo que significa que utiliza el inversor y el generador en diferentes circuitos que no tienen conexión. Puede cambiar entre regímenes (todo inversor, parte generador de parte inversor, todo generador), esto se puede hacer con relés mecánicos fácilmente. Tienes que averiguar qué configuración tendría sentido.
  • si desea utilizar madera para calentar, piense también en los pellets de madera. Se pueden alimentar automáticamente a su estufa, lo que significa menos trabajo.
  • Una cosa importante. Hay inversores que necesitan estar conectados a la red para funcionar (no pueden crear su propio sistema de CA). Obviamente no deberías comprarlos.
  • Si tiene un pozo y obtiene mucha energía en exceso, puede usarlo para bombear el agua a un depósito alto. Tipo de almacenamiento hidráulico bombeado. Pero eso será costoso y complicado.
  • La energía geotérmica usa algo de poder para bombear, pero no estoy seguro de cuánto. No olvides tener en cuenta esto.

Mira las corrientes de irrupción de tus grandes electrodomésticos, eso es lo que más me preocupa. Sin mirar las capacidades de sobrecarga de los inversores, no debería tomar decisiones sobre el tamaño. Una cosa sobre el tamaño, ¿cuál es el crecimiento esperado del consumo? Dudo en darte recomendaciones sobre las clasificaciones del inversor, pero no iría por debajo de 1.5 veces el peor de los casos (la combinación sensata de aparatos que funcionan al mismo tiempo). No me siento bien al hacer recomendaciones, ya que depende de muchos parámetros.

Debe tener en cuenta que mi conocimiento sobre esto se basa principalmente en problemas de nivel de red. Deberías obtener más información de alguien que hizo esto. Prueba los foros fuera de la red tal vez.

    
respondido por el WalyKu
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No estoy seguro de qué hay disponible en el mercado, pero necesitará un inversor que esté sincronizado con la red eléctrica. De modo que al cambiar entre sistemas o volver a la red, su salida coincidirá con la frecuencia y el tiempo de la red.  Cualquier sistema que construyas A menos que sea extremadamente poderoso, probablemente no funcionará tu estufa eléctrica o sistema de calefacción, sino que complementará lo que viene de la red. Ahí es donde la sincronización le permitiría ingresar algo de corriente en el sistema mientras aún se está ejecutando fuera de la red.

    
respondido por el user66377

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