Содержание
Электрические двигатели приводят в действие самые разные устройства, от наручных часов до водяных насосов. Вы можете запустить двигатель от розеток в доме на солнечной энергии или от энергии, генерируемой выделенными солнечными батареями. Однако не все конфигурации солнечной энергии могут привести в действие все двигатели. Чтобы привести в действие электрический двигатель с солнечной энергией, вы должны согласовать мощность вашей солнечной энергетической системы с требованиями двигателя.
Подключение солнечных батарей
Мощность, обеспечиваемая солнечными элементами, будет варьироваться в зависимости от количества элементов и способа их соединения. Типичная ячейка обеспечивает около 0,5 до 0,6 вольт электроэнергии. Если вы подключите несколько ячеек последовательно, их напряжение добавится. Если вы подключите солнечные элементы параллельно, модуль будет обеспечивать более высокий ток. Вы можете соединить ячейки в комбинации последовательных и параллельных цепей для достижения желаемого напряжения и выходного тока.
Солнечная батарея
Солнечная батарея вырабатывает энергию только тогда, когда солнечный свет соприкасается с ней. Если бы ваша солнечная батарея была напрямую подключена к двигателю, двигатель не получал бы мощность в темноте. Аккумулятор, подключенный между вашими солнечными батареями и двигателем, будет накапливать энергию, генерируемую солнечными батареями, до тех пор, пока она не понадобится. Кроме того, количество энергии, генерируемой вашей солнечной батареей, зависит от вашего местоположения, погодных условий и времени года. Безоблачные экваториальные регионы получат гораздо больший солнечный потенциал, чем облачные полярные регионы. Если ваша солнечная энергия колеблется, производительность вашего двигателя может соответственно изменяться. Аккумулятор помогает обеспечить двигателю стабильность мощности как для непосредственных, так и для долгосрочных применений. Кроме того, для запуска двигателя обычно требуется начальный всплеск тока. Солнечные панели без батареи, возможно, не смогут обеспечить этот импульсный ток. Поэтому важно иметь аккумулятор для вашего электрического двигателя, даже если вы собираетесь использовать его исключительно на солнце.
Сила
Электрическая мощность является произведением напряжения и тока и измеряется в ваттах. Типичная розетка в США обеспечивает 120 вольт на 15 ампер. Следовательно, эта розетка обеспечивает мощность 1800 Вт. Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, которая является продуктом крутящего момента и угловой скорости. Различные двигатели производят различное количество механической мощности, в зависимости от их предполагаемого использования. Двигатель в потолочном вентиляторе может потребовать всего 65 Вт. С другой стороны, двигатель в посудомоечной машине обычно требует не менее 1200 Вт.
Требования к двигателю и эффективность
Большинство шильдиков на двигателях указывают только их выходную мощность. Однако вы можете оценить требования к входной мощности, рассчитав необходимую мощность при разных уровнях эффективности. КПД двигателя - это отношение входной мощности к выходной мощности. Например, 100-ваттный двигатель, работающий с КПД 75%, потребляет 75 Вт входной мощности. Электрические двигатели обычно работают с эффективностью не менее 50%. Если двигатель не имеет необходимой входной мощности, он будет работать с пониженной эффективностью или вообще не будет работать. Кроме того, ваша солнечная панель и батарея вырабатывают постоянный ток. Если вашему двигателю требуется переменный ток, вы должны преобразовать постоянный ток в переменный ток с помощью силового инвертора.