Solární invertor pro 1,5 tunovou klimatizaci

Zde se učíme, jak vytvořit solární invertorový obvod pro 1,5tunovou klimatizaci (AC) pro napájení střídavého proudu během dne přímo ze solárních panelů bez závislosti na výkonu sítě. Nápad požadoval pan Subhashish.

Hlavní specifikace

1,5 tunová klimatizace odpovídá přibližně 1,5 x 1 200 = 1 800 wattu, což je docela obrovské množství. Aby bylo možné splnit toto impozantní zatížení, musí být specifikace solárních panelů stejně robustní a dimenzované s dostatečně vysokými specifikacemi napětí a proudu.

Solární panely jsou obecně dimenzovány na nižší proudy ve srovnání s jejich jmenovitým napětím, které zase silně závisí na podmínkách slunečního světla. Díky těmto parametrům je provoz těchto zařízení neefektivní a optimální správa jejich výkonu se pro koncového uživatele stává náročným úkolem.

K řešení tohoto problému používají sofistikované řadiče Regulátor solárního nabíjení MPPT jsou navrženy a lze je efektivně implementovat pro získání maxima ze solárních panelů, přesto výpočet solárního panelu pro vyšší zatížení není nikdy snadná práce pro žádného technika.

1,5 tunová klimatizace bude pravděpodobně vyžadovat solární panel s výkonem 2 000 W, tuto hodnotu bude třeba zjistit praktickými experimenty.

Klimatizační jednotkou bude obvykle zařízení provozované na 220 V nebo 120 V, a proto bude také nutné panel nejlépe dimenzovat na toto napětí, aby bylo dosaženo co nejefektivnějších výsledků bez použití složitých obvodů řídicí jednotky.

To lze realizovat pomocí 60V panelů v sérii, což znamená, že 5 takových panelů by potřebovalo
k připojení série, přičemž každý panel je dimenzován na 2000/300 = 6,66 ampérů, nebo by prakticky stačila hodnota 10amp.

Toto napětí bude čistě stejnosměrné, proto jej bude pro provoz klimatizace nutné převést na střídavé.

Konverzi z DC na AC lze jednoduše provést pomocí a plný mostový měnič Jak je ukázáno níže:

Schéma zapojení a popis

IC IRS2453 umožňuje extrémně snadné vytvoření efektivního obvodu celého mostového invertoru. Jak je vidět, výstup integrovaného obvodu potřebuje integrovat 4 M kanálové MOSFETY pro realizaci akcí celého můstkového invertoru.

Integrovaný obvod má vestavěný oscilátor, takže pro zahájení zobrazeného obvodu IC IRS2453 není vyžadován žádný externí stupeň oscilátoru. Síť Rt, Ct přidružená k IC určuje pracovní frekvenci střídače a předpokládá se, že bude nastavena na 50 Hz nebo 60 Hz v závislosti na tom, zda je provozní napětí klimatizačního zařízení 220 V nebo 120 V.

IC 555 zobrazený vlevo od konstrukce se používá pro generování sinusového vlnového ekvivalentu PWM pro plný výstup měniče mostu.

Řízené PWM z IC 555 je přiváděn do bran nízkofrekvenčních mosfetů přes vyrovnávací tranzistorový stupeň vyrobený prostřednictvím párů BC547 / BC557.

Výše uvedený zdroj PWM pomáhá zátěži pracovat s optimalizovaným RMS a střídavým proudem, u kterého lze očekávat, že bude blízkým ekvivalentem sinusového síťového střídavého průběhu.

Dva hrnce spojené s IC 555 je třeba správně seřídit, dokud není stanoven požadovaný RMS a tvar vlny pro klimatizaci.

Specifikace solárních panelů

300V ze solárního panelu je spojeno s vysokými bočními odtoky MOSFET, které jsou sníženy na 15 V prostřednictvím uvedených 33 K, a 15 V zenerovou diodou pro zajištění bezpečného provozního napětí Vcc pro dva integrované obvody.

Jakmile budou výše uvedené postupy implementovány a vhodně nastaveny, lze navrhovanou 1,5tunovou klimatizaci efektivně provozovat po celý den pouze pomocí solárních panelů, bez nutnosti jakýchkoli vstupů do rozvodné sítě nebo elektrické sítě.