Silniki elektryczne zasilają wiele różnych urządzeń, od zegarków naręcznych po pompy wodne. Możesz uruchomić silnik z gniazdek w domu zasilanym energią słoneczną lub z energii generowanej przez dedykowane panele słoneczne. Jednak nie wszystkie konfiguracje energii słonecznej mogą zasilać wszystkie silniki. Aby zasilić silnik elektryczny energią słoneczną, należy dopasować moc swojego systemu zasilania energią słoneczną 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 połączysz wiele ogniw szeregowo, ich napięcie się zwiększy. Jeśli połączysz ogniwa słoneczne równolegle, moduł zapewni wyższy prąd. Ogniwa można łączyć w kombinację obwodów szeregowych i równoległych w celu uzyskania pożądanego napięcia i prądu wyjściowego.
Bateria słoneczna
Panel słoneczny wytwarza energię tylko wtedy, gdy styka się z nim światło słoneczne. Gdyby twój panel słoneczny był bezpośrednio podłączony do silnika, silnik nie otrzymałby mocy w ciemności. Akumulator podłączony między panelami słonecznymi a silnikiem będzie przechowywać energię generowaną przez panele słoneczne, dopóki nie będzie potrzebna. Dodatkowo ilość energii generowanej przez panel słoneczny różni się w zależności od Twojej lokalizacji, warunków pogodowych i pory roku. Bezchmurne regiony równikowe otrzymają znacznie większy potencjał słoneczny niż pochmurne regiony podbiegunowe. Jeśli energia słoneczna się zmienia, wydajność silnika może odpowiednio się zmieniać. Akumulator pomaga zapewnić silnikowi stabilność mocy zarówno w przypadku natychmiastowych, jak i długotrwałych zastosowań. Co więcej, silnik zazwyczaj potrzebuje początkowego przypływu 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 eksploatować wyłącznie w świetle słonecznym.
Moc
Moc elektryczna jest iloczynem napięcia i prądu i jest mierzona w watach. Typowe gniazdko elektryczne w Stanach Zjednoczonych zapewnia 120 woltów przy 15 amperach. Dlatego to gniazdo 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 wentylatora sufitowego może wymagać nawet 65 watów. Z drugiej strony silnik w zmywarce zwykle wymaga co najmniej 1200 watów.
Wymagania i sprawność silnika
Większość tabliczek znamionowych na silnikach podaje tylko ich moc wyjściową. Można jednak oszacować wymagania dotyczące mocy wejściowej, obliczając wymaganą moc na różnych poziomach sprawności. Sprawność silnika to stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej. Na przykład, 100-watowy silnik pracujący z 75-procentową wydajnością zużywa 75 watów mocy wejściowej. Silniki elektryczne zazwyczaj pracują z co najmniej 50-procentową wydajnością. Jeśli silnik nie ma wymaganej mocy wejściowej, będzie działał ze zmniejszoną wydajnością lub w ogóle nie będzie działał. Ponadto panel słoneczny i bateria wytwarzają prąd stały. Jeśli twój silnik wymaga prądu przemiennego, musisz zamienić prąd stały na prąd przemienny za pomocą falownika.