Inwerter solarny do klimatyzatora 1,5 tony

Tutaj uczymy się, jak zbudować obwód falownika słonecznego dla 1,5-tonowego klimatyzatora (AC) do zasilania AC w ​​ciągu dnia bezpośrednio z paneli słonecznych, niezależnie od mocy sieci. Pomysł został zgłoszony przez pana Subhashisha.

Główne specyfikacje

Klimatyzator o wadze 1,5 tony odpowiada obciążeniu około 1,5 x 1200 = 1800 watów, co jest dość duże. Aby sprostać temu potężnemu obciążeniu, specyfikacja panelu słonecznego musi być równie solidna i mieć wystarczająco wysokie parametry napięcia i prądu.

Panele słoneczne są generalnie oceniane przy niższych prądach w porównaniu z ich napięciem znamionowym, które z kolei w dużym stopniu zależy od warunków nasłonecznienia. Te parametry sprawiają, że urządzenia te są dość nieefektywne w działaniu, a optymalne zarządzanie ich mocą staje się wyzwaniem dla użytkownika końcowego.

Aby temu zaradzić, wyrafinowane kontrolery, takie jak Kontroler ładowania słonecznego MPPT są zaprojektowane i mogą być skutecznie wdrożone, aby uzyskać maksimum z paneli słonecznych, ale nadal obliczanie panelu słonecznego przy wyższych obciążeniach nigdy nie jest łatwym zadaniem dla żadnego zainteresowanego technika.

Klimatyzator o wadze 1,5 tony będzie prawdopodobnie wymagał panelu słonecznego o mocy 2000 W, wartość tę trzeba będzie ustalić w drodze praktycznych eksperymentów.

Klimatyzator będzie normalnie zasilany napięciem 220 V lub 120 V, dlatego też panel będzie musiał być również przystosowany do tego napięcia, aby uzyskać najbardziej wydajne wyniki bez stosowania skomplikowanych obwodów sterownika.

Można to zrealizować, używając paneli 60 V szeregowo, co oznacza, że ​​potrzeba 5 takich paneli
do połączenia szeregowego, z każdą szybą o obciążalności 2000/300 = 6,66 amperów, lub praktycznie wystarczyłaby wartość 10 amperów.

To napięcie będzie czystym prądem stałym, dlatego w celu obsługi klimatyzatora należy je przekształcić na prąd zmienny.

Konwersję z DC na AC można po prostu wykonać za pomocą pliku obwód falownika z pełnym mostkiem jak pokazano niżej:

Schemat obwodu i opis

Układ IC IRS2453 umożliwia niezwykle łatwe wykonanie wydajnego obwodu falownika z pełnym mostkiem. Jak widać, wyjście układu scalonego wymaga tylko 4 N-kanałowych mosfetów do zintegrowania w celu realizacji pełnego działania falownika mostkowego.

Układ scalony ma wbudowany oscylator, więc do zainicjowania pokazanego obwodu IRS2453 nie jest wymagany zewnętrzny stopień oscylatora. Sieć Rt, Ct związana z układem scalonym określa częstotliwość roboczą falownika i ma być ustawiona na 50 Hz lub 60 Hz w zależności od tego, czy napięcie robocze klimatyzatora wynosi odpowiednio 220 V lub 120 V.

Układ IC 555 pokazany po lewej stronie projektu jest wykorzystywany do generowania zasilania PWM równoważnego fali sinusoidalnej dla pełnego wyjścia falownika mostkowego.

Kontrolowany PWM z IC 555 jest podawany do bramek mosfetów po stronie niskiej przez stopień tranzystora buforowego wykonany przez pary BC547 / BC557.

Powyższe zasilanie PWM pomaga obciążeniu działać przy zoptymalizowanej wartości skutecznej i prądzie przemiennym, który może być bliskim odpowiednikiem sinusoidalnego przebiegu prądu przemiennego.

Dwa potencjometry związane z IC 555 muszą być prawidłowo wyregulowane, aż do określenia wymaganej wartości skutecznej i przebiegu dla klimatyzatora.

Specyfikacje paneli słonecznych

Napięcie 300 V z panelu słonecznego można zobaczyć w połączeniu z drenami mosfetu po stronie wysokiego napięcia, które są obniżane do 15 V przez wskazane 33 K, i diodę Zenera 15 V zapewniającą bezpieczne napięcie robocze Vcc dla dwóch układów scalonych.

Gdy powyższe procedury zostaną wdrożone i odpowiednio ustawione, proponowany klimatyzator o wadze 1,5 tony może być efektywnie obsługiwany przez cały dzień przy użyciu samych paneli słonecznych, bez konieczności stosowania jakichkolwiek źródeł zasilania sieciowego lub użytkowego.