Zonne-omvormer voor airconditioner van 1,5 ton

Hier leren we hoe we een omvormer voor zonne-energie kunnen bouwen voor een airconditioner van 1,5 ton (AC) om de AC overdag rechtstreeks van zonnepanelen te voorzien zonder afhankelijk te zijn van het elektriciteitsnet. Het idee was aangevraagd door de heer Subhashish.

Belangrijkste specificaties

Een airconditioner van 1,5 ton komt overeen met een belasting van ongeveer 1,5 x 1200 = 1800 watt, wat behoorlijk groot is. Om aan deze formidabele belasting te voldoen, moet de specificatie van het zonnepaneel even robuust zijn en beoordeeld worden met voldoende hoge spannings- en stroomspecificaties.

Zonnepanelen hebben over het algemeen een lagere stroomsterkte in vergelijking met hun spanningswaarden, die op hun beurt sterk afhankelijk zijn van de zonlichtomstandigheden. Deze parameters maken deze apparaten behoorlijk inefficiënt met hun activiteiten en het optimaal beheren van hun vermogen wordt een uitdagende taak voor de eindgebruiker.

Om dit aan te pakken, geavanceerde controllers zoals MPPT solar laadregelaar zijn ontworpen en kunnen effectief worden geïmplementeerd om het maximale uit zonnepanelen te halen, maar toch het berekenen van een zonnepaneel voor hogere belastingen is nooit een gemakkelijke klus voor een betrokken technicus.

Voor een airconditioner van 1,5 ton is waarschijnlijk een zonnepaneel van 2000 watt nodig, deze waarde moet met praktische experimenten worden vastgesteld.

De airconditioner is normaal gesproken een apparaat met 220V of 120V, en daarom zal het paneel idealiter ook op dit voltage moeten worden beoordeeld om de meest efficiënte resultaten te produceren zonder complexe controllercircuits te gebruiken.

Dit kan worden gerealiseerd door 60V-panelen in serie te gebruiken, wat betekent dat er 5 van dergelijke panelen nodig zijn
om in serie te worden aangesloten, waarbij elke ruit een vermogen heeft van 2000/300 = 6,66 ampère, of praktisch een 10 ampère-waarde zou net voldoende zijn.

Deze spanning zal een zuivere DC zijn, daarom moet deze worden omgezet in AC om de airconditioner te laten werken.

De conversie van DC naar AC kan eenvoudig worden gedaan met een volledig brug-invertercircuit zoals hieronder weergegeven:

Schakelschema en beschrijving

De IC IRS2453 maakt het uiterst eenvoudig om een ​​efficiënt invertercircuit met volledige brug te maken. Zoals te zien is, heeft de output van de IC slechts 4 N-kanaals mosfets nodig om te worden geïntegreerd voor het implementeren van een volledige bridge-inverter-acties.

Het IC heeft een ingebouwde oscillator, dus er is geen externe oscillatortrap nodig om het getoonde IRS2453 IC-circuit te starten. Het Rt, Ct-netwerk dat aan de IC is gekoppeld, bepaalt de werkfrequentie van de omvormer en moet worden ingesteld op 50Hz of 60Hz, afhankelijk van of de bedrijfsspanning van de airconditioner respectievelijk 220V of 120V is.

De IC 555 die links van het ontwerp wordt getoond, wordt gebruikt voor het genereren van een sinusgolf-equivalente PWM-voeding voor de volledige brugomvormeruitgang.

De gecontroleerde PWM van de IC 555 wordt naar de poorten van de mosfets aan de lage kant gevoerd via de buffertransistortrap gemaakt door de BC547 / BC557-paren.

De bovenstaande PWM-voeding helpt de belasting om te werken met een geoptimaliseerde RMS en wisselstroom waarvan kan worden verwacht dat deze een vergelijkbaar equivalent is van de sinusoïdale wisselstroomgolfvorm.

De twee potten die bij de IC 555 horen, moeten correct worden afgesteld totdat de vereiste RMS en golfvorm voor de airconditioner zijn bepaald.

Specificaties zonnepaneel

De 300V van het zonnepaneel is verbonden met de mosfet-drains aan de hoge kant, die worden verlaagd naar 15V via de aangegeven 33K- en 15V zenerdiode voor het leveren van een veilige Vcc-bedrijfsspanning voor de twee IC's.

Zodra de bovenstaande procedures zijn geïmplementeerd en op de juiste manier zijn ingesteld, kan de voorgestelde airconditioner van 1,5 ton effectief de hele dag door worden gebruikt met alleen zonnepanelen, zonder dat er net- of elektriciteitsinputs nodig zijn.