Sistema de backup solar, conselhos necessários

Aqui na África do Sul, estamos enfrentando frequentes apagões de energia, como trabalho em casa em uma pequena propriedade (geradores, não uma opção), isso é bastante prejudicial ao meu trabalho como programador. Então, tendo isso em mente e com o rápido aumento dos preços da eletricidade, preciso encontrar uma solução.

Eu já procurei e encontrei perguntas muito semelhantes, mas a maioria delas está centrada, por exemplo, nos EUA e dá conselhos que não funcionam aqui. Algumas diferenças importantes.

1) Não há descontos aqui para a instalação solar

2) Não é permitido um 'vínculo de grade' - o retorno à rede não é apenas pago, mas é ilegal.

3) Os apagões - experimentamos e provavelmente ocorrerão durante os próximos anos 'apagões contínuos' de 2 a 4 horas em vários intervalos de tempo - quase sempre durante o dia - devido à falta de energia.

Também as baterias solares e, especialmente, são muito caras aqui e eu definitivamente não posso comprar um sistema completo fora da rede, e provavelmente gostaria de comprar qualquer sistema que eu receba em pedaços.

Então, aqui estão minhas necessidades em ordem de prioridade:

1 - Preciso colocar meus sistemas críticos para o trabalho: computadores / roteadores etc. na energia da bateria com suco suficiente para durar pelo menos 2 horas o mais rápido possível. A parte solar pode ser adicionada posteriormente.

2 - Gostaria de alimentar pelo menos essa parte do sistema com energia solar, isso ajudará a compensar meus custos de energia e também aumentará a duração da falta de energia pela qual posso passar, caso as coisas piorem.

3 - Eu gostaria de poder usar qualquer excesso de energia para compensar os custos dos demais itens da minha casa e, possivelmente, adicionar mais energia solar no futuro para cobrir mais, mas só quero gerar cerca de 80% como qualquer excesso de geração iria para o lixo (não pode ser devolvido à rede) - e não quero gastar dinheiro com baterias de que não preciso.

Abaixo está mais ou menos como eu acho que é um sistema que melhor se adapta à minha situação.

Então, algumas perguntas:

1- Alguma recomendação sobre onde você alteraria / melhoraria / modificaria este sistema para obter uma melhor relação custo / benefício, melhorar a segurança, melhorar a eficiência ou melhorá-la de alguma forma?

2 - Como parar o feedback na grade?

3 - O que posso usar para a parte 'splitter' para garantir que a energia vá primeiro para o sistema crítico e que apenas o excesso vá para coisas não críticas?

4 - Na parte 'combinar', como garantir que a energia que não seja da rede é favorecida primeiro antes da energia da rede (quando ambas estão disponíveis)

5 - Como posso garantir que o controlador de carregamento retire apenas da CA se as baterias estiverem abaixo de um determinado nível, alguns controladores de carregamento já possuem esse recurso ou preciso de outro componente para isso?

6 - Dado que roteadores, computadores, etc., todos funcionam com DC internamente, seria bom ter todos eles usando diretamente a bateria para evitar a perda de custo e eficiência do inversor - ou não vale a pena?

Acho que existem dois níveis de backup de bateria aqui. Primeiro, você pode fazer uma mudança completa no Solar. nesse caso, você precisaria de muitas alterações em sua configuração atual (dispositivos energeticamente eficientes, lâmpadas de LED, geyser solar, telas de LED para PC, TV de LED, alternativas à secadora, fogão a gás etc.) Não acho tão fácil como gastar muito dinheiro em uma implementação solar.

Em termos de seu problema com o PC, uma boa opção relativamente barata seria fazer backup apenas do equipamento do seu PC. Estou no processo de fazer isso com meu modem, roteador e comutadores (todos os 9v). Laptop e duas telas (LED 19v). Vou usar um controlador de carga DC simples e um circuito de failover ( AQUI ) e, em seguida, terei um pacote de bateria do LION feito especificamente para as duas telas de 19v. O laptop terá apenas uma bateria de tamanho extra

Caso contrário, a alternativa é apenas seguir o caminho de um no-break grande, mas estou tentando usar a corrente de tensão da fonte para evitar a necessidade de um conversor puro de ondas senoidais (já que meu PC e monitores são realmente sensíveis a diferentes padrões de ondas) - por isso razão, eu gostaria de ter tudo no DC ...

Esta não é uma solução implementada, mas estou no processo de projetar (também no RSA). então uma boa solução (barata) seria ótima

Como o empate na rede é ilegal, não há realmente uma maneira de fazer o que você esquematizou, tanto quanto eu sei, e passei vários anos trabalhando em direção a um grande e complexo sistema fora da grade antes que as condições locais mudassem e se tornasse prático para mim para conectar à rede. Em particular, a parte "extrair da energia solar, suplementar da grade" (ou questões 2 e 4) não funciona - para não vincular à grade, ela deve ser uma ou outra com uma chave de transferência, não pode ser tanto (pode ser tanto se você converter duas vezes, mas toda a CA viria do inversor - e você teria uma perda de eficiência X2 para a conversão dupla.)

Meus pensamentos sobre esse tipo de sistema me levam à seguinte idéia geral, que ainda posso implementar ao lado do meu sistema de grade.

• Escolha uma voltagem do sistema - estou inclinado para 24.
• Crie um banco de baterias - apesar de várias opções sofisticadas, as "baterias de carrinho de golfe" (~ 225 AH / 6v) parecem ganhar as categorias "valor pelo dinheiro" e WIDELY disponível.
• Não negligencie fusíveis adequados com classificação CC no banco.
• Anexe um bom carregador de rede. Um carregador com defeito matará as baterias (como proprietário de um no-break, você já deve saber disso muito bem - muitos no-breaks parecem ter carregadores terríveis e uma duração de bateria terrível como resultado.) Uma abordagem possível é usar um CA muito básico (mas de preferência eficiente) -DC fornecer e usar isso como entrada para um controlador de carregamento "offgrid"; você terá o controlador de carregamento necessário para seus painéis solares, e eles normalmente são excelentes carregadores de bateria.
• Use os conversores CC-CC para obter outras tensões CC necessárias da maneira mais direta / eficiente possível. ou seja, pergunta 6 - sim, acho que vale a pena onde é prático. A conveniência do AC tem um custo considerável de eficiência.
• Adicione um controlador de carregamento (se você não estiver usando um como carregador de bateria) e painéis solares quando possível.
• Se o banco de baterias / capacidade solar parecer adequado, adicione um inversor para cargas CA.

Controle seu uso do inversor .vs. energia da rede escolhendo onde conectar as cargas ou com uma chave de transferência. O controle de plug deixa o sistema de controle em sua cabeça e é de baixo custo.