De acordo com o Laboratório Nacional de Energia Renovável, a luz solar recebida pela Terra em uma hora é suficiente para atender às necessidades anuais de energia de todas as pessoas em todo o mundo. Energia solar é adequado para aquecimento e geração de eletricidade usando células fotovoltaicas (PVC). A energia solar pode restringir as mudanças climáticas, pois não produz emissões de carbono. Aqui neste artigo, discutiremos sobre o carregador solar híbrido.
A energia solar é a melhor alternativa, que pode substituir os combustíveis fósseis como carvão e gás para geração de eletricidade que cria poluição do ar, da água e da terra. A energia solar (ou seja, forma de energia DC) pode ser armazenada em uma bateria para uso futuro.
A eficiência de conversão de uma célula solar é a porcentagem da energia solar que incide sobre uma célula foto voltaica que é convertida em eletricidade utilizável.
Carregador Solar Híbrido
A eficiência de um sistema de carregamento solar depende das condições climáticas. Os painéis solares geram mais eletricidade em dias claros com sol abundante. Normalmente, o painel solar recebe quatro a cinco horas de luz solar intensa por dia. Se o tempo estiver nublado, isso afetará o processo de carregamento da bateria e a bateria não será carregada completamente.
Este simples carregador solar híbrido pode dar a solução para este problema. Ele pode carregar a bateria usando tanto energia solar quanto fonte de alimentação CA. Quando a saída do painel solar é superior a 12 volts, a bateria é carregada usando a energia solar e quando a saída cai abaixo de 12 volts, a bateria é carregada através da fonte de alimentação CA.
Circuito de Carregador Solar Híbrido
A figura abaixo mostra o circuito do carregador solar híbrido. Os seguintes componentes de hardware necessários para construir o circuito do carregador solar híbrido.
- Um painel solar de 12 V, 10 W (conectado em SP1)
- Amplificador operacional CA3130 (IC1)
- Relé de comutação simples 12V (RL1)
- 1N4007 Diodos
- Transformador abaixador X1
- Transistor BC547 (T1)
- Alguns outros componentes RLC
Circuito de Carregador Solar Híbrido
Painel solar de 10 watts, 12 volts
Neste circuito, usamos um painel solar de 10 watts e 12 volts. Ele fornecerá energia suficiente para carregar uma bateria de 12V.
Painel solar de 10 watts, 12 volts
Este módulo 10w-12v é um conjunto de 36 células solares de silício multicristalinas de desempenho semelhante, interconectadas em série para obter a saída de 12 volts.
Essas células solares são montadas em uma moldura de alumínio anodizado resistente que fornece resistência. Para cada string da série de 18 células, um diodo de bypass é instalado. Essas células são laminadas entre vidro temperado de 3 mm de alta transmissividade, baixo teor de ferro e folha de um material Tedlar Polyester Tedlar (TPT) por duas folhas de etileno acetato de vinila (EVA). Esta configuração protege contra a penetração de umidade no módulo.
Características principais
- 36 células solares de silício de alta eficiência
- Desempenho otimizado do módulo com tensão nominal 12 V DC
- Diodos de bypass para evitar o efeito de ponto quente
- As células são incorporadas em uma folha de TPT e EVA
- Estruturas de alumínio anodizado atraentes, estáveis e resistentes com convenientes
- Pré-cabeado com sistemas de conexão rápida
Circuito do carregador solar híbrido funcionando
Sob a luz do sol, o painel solar de 12 V, 10 W fornece até 17 V CC com a corrente de 0,6 ampere. O diodo D1 fornece proteção contra polaridade reversa e buffer de tensão do capacitor C1 do painel solar. Op-amp IC1 é usado como um comparador de tensão simples.
Diodo Zener ZD1 fornece uma tensão de referência de 11 volts para a entrada inversora de IC1. A entrada não inversora de e op-amp obtém a tensão do painel solar por meio de R1.
O funcionamento do circuito é simples. Quando a saída do painel solar é maior ou igual a 12 volts, o diodo Zener ZD1 conduz e fornece 11 volts ao terminal inversor de IC1.
Visto que a entrada não inversora do amplificador operacional obtém uma tensão mais alta neste momento, a saída do comparador fica alta. O LED1 verde acende quando a saída do comparador é alta.
O transistor T1 então conduz e relé RL1 energizado. Assim, a bateria obtém uma corrente carregada do painel solar através dos contatos normalmente abertos (N / O) e comuns do relé RL1.
LED2 indica o carregamento da bateria. O capacitor C3 é fornecido para uma comutação limpa do transistor T1. O diodo D2 protege o transistor T1 do EMF traseiro e o diodo D3 evita a descarga da corrente da bateria no circuito.
Quando a saída do painel solar fica abaixo de 12 volts, a saída do comparador fica baixa e o relé é desenergizado. Agora a bateria obtém corrente carregada da fonte de alimentação baseada no transformador por meio dos contatos normalmente fechados (N / C) e comuns do relé.
Esta fonte de alimentação inclui transformador abaixador X1, diodos de retificação D4 e D5 e capacitor de suavização C4.
Testando
Para testar o funcionamento do circuito, as instruções abaixo devem ser seguidas:
- Remova o painel solar do conector SP1 e conecte uma fonte de tensão DC variável.
- Defina alguma tensão abaixo de 12 V e aumente lentamente.
- Conforme a tensão atinge 12 V e vai além, a lógica no ponto de teste TP2 muda de baixa para alta.
- A tensão da fonte de alimentação baseada no transformador pode ser verificada no ponto de teste TP3.
Aplicações do carregador solar híbrido
Nos últimos dias, o processo de geração de eletricidade a partir da luz solar tem mais popularidade do que outras fontes alternativas e os painéis fotovoltaicos são absolutamente livres de poluição e não requerem muita manutenção. A seguir estão alguns exemplos.
- O sistema de carregador solar híbrido usado para várias fontes de energia para fornecer alimentação reserva em tempo integral para outras fontes.
- As luzes da rua usam as células solares para converter a luz solar em carga de eletricidade DC. Este sistema usa um controlador de carregamento solar para armazenar CC nas baterias e usa em muitas áreas.
- Os sistemas domésticos usam módulo fotovoltaico para aplicações domésticas.
Então, tudo isso é sobre design de circuito de carregador solar híbrido. Espero que você tenha passado muito bem. mais informações sobre projetos de engenharia baseados em energia solar ou qualquer dúvida sobre este artigo, compartilhe na seção de comentários abaixo.
