A Hálózaton kívüli napenergia-tároló rendszer egy olyan energiamegoldás, amely önállóan képes energiát szolgáltatni anélkül, hogy támaszkodna a nyilvános villamosenergia -hálózatra. Széles körben használják távoli területeken, kültéri helyeken, sürgősségi biztonsági mentési tápegységekben és azoknál, akik meg akarják szabadulni a hagyományos energiahálózat korlátozásaitól. Alapvető alapelve a napelemek használata a napfény elektromos energiává történő átalakításához, és az energiatároló akkumulátorokon keresztül történő tárolására éjszaka vagy rossz időben történő felhasználásra, hogy biztosítsa a 24 órás, megszakítás nélküli tápegységet. A teljes rendszer működése számos kulcsfontosságú alkatrészt foglal magában, beleértve a napelemeket, a napelemeket, az energiatároló akkumulátorokat, az invertereket és az intelligens energiagazdálkodási rendszereket.
Mint az egész rendszer alapkomponensének, a napelemek felelősek a napfény felszívásáért és DC teljesítménygé történő átalakításáért. Ez a folyamat a fotovoltaikus hatásra támaszkodik. Amikor a napfény süt a fotovoltaikus paneleken, a fotonok szilícium anyagokkal kölcsönhatásba lépnek az elektronmozgás stimulálására, ezáltal áramot generálva. A napelemek hatékonyságát több tényező befolyásolja, például a fényintenzitást, a hőmérsékletet, a telepítési szöget és a napelem anyagtechnikáját. Általánosságban elmondható, hogy a nagy hatékonyságú monokristályos szilícium-napelemek több villamos energiát generálhatnak ugyanazon a területen, így ezeket széles körben használják a hálózaton kívüli rendszerekben.
A generált egyenáramú teljesítményt nem közvetlenül az akkumulátorhoz vagy az energiatérő berendezéshez szállítják, hanem a napelemes vezérlőnek kell szabályozni. A napelemes vezérlő fő funkciója a napelem kimeneti feszültségének és áramának kezelése annak biztosítása érdekében, hogy az akkumulátor töltési folyamat biztonságos és hatékony legyen. A piacon lévő közös vezérlőket PWM -re (impulzusszélesség -moduláció) és MPPT -re (maximális teljesítménypont -követés) osztják. Közülük az MPPT vezérlő hatékonyabban beállíthatja az energiaátalakítás hatékonyságát, így a napelem mindig fenntartja a legjobb működési állapotot, ezáltal növelve az általános energiatermelést.
Az energiatároló akkumulátorok nélkülözhetetlen részét képezik a hálózaton kívüli rendszereknek. Ezeket a nap folyamán előállított villamosenergia tárolására használják, hogy éjszaka vagy felhős napokon szállítsák őket. A hagyományos ólom-sav akkumulátorok gyakoribbak a korai off-hálózati rendszerekben, alacsony költségük miatt, ám rövid életük, nagy méretük és alacsony energia sűrűségük miatt fokozatosan helyettesítik őket a lítium akkumulátorok. A lítium akkumulátorok nemcsak hosszabb ciklusú élettartamúak és magasabb töltési és kisülési hatékonysággal rendelkeznek, hanem támogatják a gyorsabb töltési sebességeket is, amelyek jobban megfelelnek a modern hálózati rendszerek igényeinek. Ezenkívül az akkumulátor védelme és a szerviz élettartama meghosszabbítása érdekében a vezérlőrendszer figyeli az akkumulátor töltési és kisülési állapotát, hogy megakadályozza a túltöltés vagy a túlterhelés által okozott károkat.
Mivel a napelemek és az akkumulátorcsomagok teljesítménye általában egyenes áram, míg a legtöbb háztartási készülék és ipari berendezések váltakozó áramot használnak, inverterre van szükség az egyenáram váltakozó árammá történő átalakításához. A frekvenciaváltó minőségi és konverziós hatékonysága nagy hatással van a rendszer általános teljesítményére. A hatékony inverter nemcsak csökkentheti az energiaveszteséget, hanem stabil feszültséget és gyakoriságot is biztosít a háztartási készülékek és berendezések normál működésének biztosítása érdekében. Néhány csúcskategóriás inverter támogatja az intelligens terheléskezelési funkciókat is, amelyek ésszerűen eloszthatják az energiát az energiaigény szerint, és prioritást adhatnak a kulcsfontosságú berendezéseknek, például a világításnak, a hűtőszekrényeknek és az orvosi berendezéseknek.
Az intelligens energiagazdálkodási rendszerek fontos szerepet játszanak a modern hálózati napenergia-tároló rendszerekben. Haladni tudják az energia bemenetét, tárolását és fogyasztását valós időben, és automatikusan beállíthatják az energiafelhasználási stratégiákat. Például, ha az akkumulátor teljesen feltöltött, a napenergia először használható, és a felesleges teljesítmény egyszerre tárolható; Ha az akkumulátor alacsony, a rendszer átállhat az energiatakarékos módra, hogy csökkentse a felesleges energiafogyasztást. Néhány intelligens rendszer támogatja a távirányítást és a vezérlést is. A felhasználók bármikor ellenőrizhetik a rendszer állapotát mobiltelefon -alkalmazáson vagy számítógépen, beállíthatják az energiafelhasználási stratégiákat, és javíthatják az energiahatékonyságot.
A hálózaton kívüli napenergia-tároló rendszerek előnyei nagyon jelentősek. Ez önállóan képes energiát szolgáltatni a hálózati hozzáférés nélkül, megbízható energiabiztonságot biztosítva a távoli területek, szigetek, erdei kabinok, legelők stb. Összehasonlítása a hagyományos független energiaforrásokkal, amelyek a dízelgenerátorokra támaszkodnak, a hálózaton kívüli napenergia-rendszerek környezetbarátabbak, nem termelnek zajt és kipufogógázokat, és alacsonyabb működési költségekkel járnak. Miután a felhasználók bizonyos összeget fektetnek be a rendszer kezdeti felépítésébe, a hosszú távú használat során szinte nincs további üzemanyagköltség, és csak alapvető karbantartásra van szükség. A napenergia-technológia fejlődésével és az akkumulátor energiatárolási költségeinek csökkentésével a hálózaton kívüli napenergia-rendszerek egyre költséghatékonyabbak, és fontos választássá válnak az energiafüggetlenségben részt vevő sok felhasználó számára.