L’escalfador d’aigua solar proposat amb circuit de controlador de carregador de bateria explica un mètode senzill d’utilitzar l’excés d’energia solar d’un panell solar per escalfar aigua en dipòsits d’aigua o piscines o cambres d’ous d’aviram. Normalment, el circuit també funciona com un carregador de bateries solar automàtic i, alhora, alimenta els aparells elèctrics domèstics.
Comprensió de la càrrega solar
L’energia solar està disponible a tot el món i és gratuïta. Es tracta d’establir un col·lector d’energia solar o simplement un panell solar fotovoltaic i aprofitar el recurs disponible.
En aquest bloc i en molts altres llocs és possible que hagueu trobat diversos circuits eficients de carregador de bateria solar. Tanmateix, aquests circuits parlen generalment d’utilitzar el panell solar per adquirir energia elèctrica.
Mentre funcionen, els reguladors / carregadors implicats estabilitzen la tensió solar de manera que la tensió de sortida esdevé adequada per a la bateria connectada que normalment és una bateria de plom àcid de 12V.
Atès que normalment un panell solar està dissenyat per generar tensions superiors a 12V, és a dir, d’entre 20 i 30 volts, el procés d’estabilització descuida completament l’excés de tensió que és derivada a terra o anul·lada mitjançant circuits electrònics.
En el present article aprenem un mètode senzill per convertir l’excés d’energia solar en calor, fins i tot mentre es carrega una bateria, i operar aparells domèstics de forma segura junts.
El funcionament del circuit es pot entendre amb els punts següents:
Utilitzar l’excés d’energia solar no utilitzada per escalfar aigua
En el diagrama del circuit del controlador de carregador de bateria amb un escalfador d’aigua donat, suposem que a la màxima insolació el panell solar connectat és capaç de generar uns 24V.
Al diagrama podem veure un parell d’opamps situats entre l’entrada solar i la presa de càrrega de la bateria.
L’opamp a l’esquerra està configurat bàsicament per permetre la tensió de càrrega especificada a les seves etapes laterals a la dreta.
Per a una bateria de 12V, aquest voltatge rondaria els 14,4V.
Per tant, RV1 s’ajusta de manera que la sortida de l’opamp s’elevi en cas que la tensió d’entrada excedeixi la marca de 14,4 V.
L’opamp de la dreta es designa com l’etapa de tall de sobrecàrrega que s’encarrega de controlar la tensió de càrrega de la bateria i la talla quan s’arriba al llindar superior.
Això passa quan l'entrada d'U1B que no inverteix detecta el llindar més alt i apaga el biaix positiu al mosfet, que al seu torn talla l'alimentació de la bateria connectada.
No obstant això, la càrrega que és essencialment un inversor continua operativa, ja que ara comença a derivar l'energia de la bateria carregada.
Per descomptat, si la tensió baixa fins i tot per uns quants voltatges, U1B torna la seva sortida a la lògica alta i la bateria torna a començar a carregar-se alhora que permet que els aparells connectats continuïn funcionant a través del voltatge del panell comú.
Mentrestant, tal com es va comentar a les línies anteriors, U1A controla la tensió del panell i, igual que U1B, quan detecta instantàniament la tensió del panell que supera la marca 14,4, canvia la seva sortida a la lògica alta de manera que els transistors connectats s’encenen instantàniament.
Es pot veure una bobina d’escalfador de CC connectada al col·lector i positiva del transistor.
Quan el transistor es condueix, la bobina passa per la tensió directa del panell i, per tant, comença a escalfar-se instantàniament.
La baixa resistència de la bobina extreu molta intensitat del panell, cosa que obliga a baixar el voltatge per sota del nivell establert de 14,4 per a U1A.
En el moment en què tendeix a succeir, U1A reverteix la situació i talla l’alimentació dels transistors i el procés fluctua ràpidament, de manera que el voltatge alimentat a la bateria es manté dins de la marca de 14,4 V i en aquest procés la bobina de l’escalfador aconsegueix mantenir-se activa de manera que la seva calor es faci aplicable per a qualsevol propòsit preferit.
Esquema per a l’escalfador d’aigua solar amb circuit de controlador de carregador de bateries
Anterior: Circuit inversor de pont H que utilitza 4 Mosfets de canal N. Següent: Circuit automàtic de micro SAI
