Zawartość
Silniki elektryczne zasilają wiele różnych rodzajów urządzeń, od zegarków na rękę po pompy wodne. Możesz uruchomić silnik z gniazd w domu zasilanym energią słoneczną lub z energii wytwarzanej przez dedykowane panele słoneczne. Jednak nie wszystkie konfiguracje energii słonecznej mogą zasilać wszystkie silniki. Aby zasilać silnik elektryczny energią słoneczną, należy dopasować pojemność systemu energii słonecznej do wymagań silnika.
Podłączenie ogniw słonecznych
Moc dostarczana przez ogniwa słoneczne będzie się różnić w zależności od liczby ogniw i sposobu ich połączenia. Typowe ogniwo dostarcza około 0,5 do 0,6 wolta energii elektrycznej. Jeśli podłączysz wiele ogniw szeregowo, ich napięcie zwiększy się. Jeśli podłączysz ogniwa słoneczne równolegle, moduł zapewni wyższy prąd. Ogniwa można łączyć w szereg obwodów szeregowych i równoległych, aby uzyskać pożądane napięcie i prąd wyjściowy.
Bateria słoneczna
Układ słoneczny wytwarza energię tylko wtedy, gdy zetknie się z nim światło słoneczne. Gdyby twój panel słoneczny był bezpośrednio podłączony do silnika, silnik nie otrzymałby mocy w ciemności. Bateria podłączona między panelami słonecznymi a silnikiem będzie przechowywać energię generowaną przez panele słoneczne, dopóki nie będzie potrzebna. Ponadto ilość energii generowanej przez panel słoneczny różni się w zależności od lokalizacji, warunków pogodowych i pory roku. Bezchmurne regiony równikowe otrzymają znacznie większy potencjał słoneczny niż zachmurzone regiony polarne. Jeśli energia słoneczna zmienia się, wydajność silnika może się odpowiednio zmieniać. Akumulator pomaga zapewnić silnikowi stabilność mocy zarówno do natychmiastowych, jak i długoterminowych zastosowań. Ponadto silnik zwykle potrzebuje początkowego udaru prądu, aby się uruchomić. Panele słoneczne bez baterii mogą nie być w stanie zapewnić tego prądu udarowego. Dlatego ważne jest, aby mieć akumulator do silnika elektrycznego, nawet jeśli zamierzasz go używać wyłącznie w świetle słonecznym.
Moc
Energia elektryczna jest iloczynem napięcia i prądu i jest mierzona w watach. Typowe gniazdko elektryczne w Stanach Zjednoczonych zapewnia napięcie 120 woltów przy 15 amperach. Dlatego gniazdo to zapewnia 1800 watów mocy. Silniki przetwarzają energię elektryczną na moc mechaniczną, która jest iloczynem momentu obrotowego i prędkości kątowej. Różne silniki wytwarzają różne ilości mocy mechanicznej, w zależności od ich przeznaczenia. Silnik w wentylatorze sufitowym może wymagać zaledwie 65 watów. Z drugiej strony silnik w zmywarce do naczyń zwykle wymaga co najmniej 1200 watów.
Wymagania i wydajność silnika
Większość tabliczek znamionowych silników zawiera tylko ich moc wyjściową. Można jednak oszacować zapotrzebowanie na moc wejściową, obliczając wymaganą moc na różnych poziomach wydajności. Sprawność silnika to stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej. Na przykład 100-watowy silnik działający przy sprawności 75 procent zużywa 75 watów mocy wejściowej. Silniki elektryczne zwykle pracują z wydajnością co najmniej 50 procent. Jeśli silnik nie ma wymaganej mocy wejściowej, będzie działał ze zmniejszoną wydajnością lub w ogóle nie będzie działać. Ponadto panel słoneczny i bateria wytwarzają prąd stały. Jeśli silnik wymaga prądu przemiennego, należy przekształcić prąd stały na prąd przemienny za pomocą falownika.