Может ли солнечная панель запустить небольшой электрический двигатель?

Электродвигатели 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, вырабатываемой специальными солнечными панелями. Однако не все конфигурации солнечной энергии могут приводить в действие все двигатели. Чтобы привести электрический двигатель в действие солнечной энергией, вы должны согласовать мощность вашей солнечной энергосистемы с требованиями двигателя.

Мощность, обеспечиваемая солнечными элементами, будет варьироваться в зависимости от количества элементов и способа их подключения. Типичная ячейка обеспечивает от 0,5 до 0,6 вольт электричества. Если вы соедините несколько ячеек последовательно, их напряжение увеличится. Если вы подключите солнечные элементы параллельно, модуль будет обеспечивать более высокий ток. Вы можете соединять элементы в комбинации последовательных и параллельных цепей, чтобы получить желаемое выходное напряжение и ток.

Солнечная батарея производит энергию только тогда, когда на нее попадает солнечный свет. Если бы ваша солнечная батарея была напрямую подключена к двигателю, двигатель не получал бы питание в темноте. Батарея, подключенная между вашими солнечными панелями и двигателем, будет накапливать энергию, вырабатываемую солнечными панелями, до тех пор, пока она не понадобится. Кроме того, количество энергии, вырабатываемой вашей солнечной батареей, зависит от вашего местоположения, погодных условий и времени года. Безоблачные экваториальные области получат гораздо больший солнечный потенциал, чем облачные полярные области. Если ваша солнечная энергия колеблется, производительность вашего двигателя может соответственно колебаться. Аккумулятор помогает обеспечить двигателю стабильность мощности как для немедленного, так и для долгосрочного использования. Кроме того, для запуска двигателя обычно требуется первоначальный скачок тока. Солнечные панели без батареи могут не обеспечить этот импульсный ток. Поэтому важно иметь аккумулятор для вашего электродвигателя, даже если вы собираетесь эксплуатировать его исключительно при солнечном свете.

Электрическая мощность - это произведение напряжения и тока, которое измеряется в ваттах. Типичная розетка в США обеспечивает 120 вольт при 15 ампер. Таким образом, эта розетка обеспечивает мощность 1800 Вт. Двигатели преобразуют электрическую мощность в механическую, которая является продуктом крутящего момента и угловой скорости. Различные двигатели вырабатывают разное количество механической мощности в зависимости от их предполагаемого использования. Электродвигателю потолочного вентилятора может потребоваться всего 65 Вт. С другой стороны, двигатель посудомоечной машины обычно требует не менее 1200 Вт.

На большинстве шильдиков двигателей указана только их выходная мощность. Однако вы можете оценить требования к входной мощности, рассчитав требуемую мощность на разных уровнях эффективности. Эффективность двигателя - это отношение входной мощности к выходной мощности. Например, 100-ваттный двигатель, работающий с 75-процентной эффективностью, потребляет 75 ватт входной мощности. Электродвигатели обычно работают с КПД не менее 50 процентов. Если двигатель не имеет требуемой входной мощности, он будет работать с пониженным КПД или вообще не будет работать. Кроме того, ваша солнечная панель и аккумулятор вырабатывают постоянный ток. Если вашему двигателю требуется переменный ток, вы должны преобразовать постоянный ток в переменный с помощью инвертора мощности.