무엇부터 시작해야 하나요?
한국 전력 전기가 공급되지 않거나, 공급 되더라도 태양광으로 별도의 자급자족 전기 시스템을 꾸미기 위해서는 다음의 몇 가지 단계로 나누어서 차근 차근 준비를 해야 합니다. 간단하지는 않지만 태양광 시스템을 설치하면 자급자족할 수 있는 전력 공급 시스템을 갖출 수 있으며, 환경 친화적이고 경제적으로도 장기적인 이점을 제공합니다.
1. 필요 전력 계산
- 일일 전력 소비량 파악: 집에서 사용하는 모든 전기 장치의 전력 소비량을 파악합니다. 각 장치의 전력 소비량(W)과 사용 시간(h)을 곱하여 일일 전력 소비량(Wh)을 계산합니다.
- 총 전력 소비량 계산: 모든 장치의 일일 전력 소비량을 합산하여 집 전체의 일일 전력 소비량을 구합니다.
냉장고 80watt 24시간(hour) – 80 x 24 = 1,920Wh
전등 50watt 6시간 – 50 x 6 = 300Wh
휴대폰 충전 20watt 2시간 – 20 x 2 = 40Wh
합계 1,920 + 300 + 40 = 2,260Wh
3. 총 전력 소비량을 배터리 전압으로 나눕니다.
2,220Wh / 48volt = 47Ah
총 전기 사용량은 48volt 배터리에서 47Ah 만큼 사용하게 됩니다.
2. 태양광 패널 선택
- 일일 태양광 에너지 생산량 계산: 지역의 평균 일조 시간과 태양광 패널의 효율을 고려하여 일일 태양광 에너지 생산량을 계산합니다. 예를 들어, 일조 시간이 하루 3시간이고 400W 패널을 사용한다면, 평균적으로 하루에 1,200Wh 정도를 생산할 수 있습니다.
- 패널 수 결정: 필요한 전력 소비량을 충족하기 위해 몇 개의 태양광 패널이 필요한지 계산합니다.
3. 배터리 선택
- 배터리 용량 계산: 사용량에 따라 배터리의 용량(Ah)을 계산합니다. 필요한 전력 소비량을 감안하여 적절한 용량을 가진 배터리를 선택합니다.
- 배터리 유형 선택: 딥사이클 배터리, 리튬이온, 리튬인산철, 나트륨 배터리 등 다양한 배터리 유형 중 하나를 선택합니다. 비용, 수명, 효율성을 고려하여 선택합니다.
4. 인버터 선택
- 인버터 용량 결정: 태양광 패널에서 생성된 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하기 위해 필요한 인버터의 용량을 결정합니다. 인버터의 용량은 집에서 사용하는 최대 전력 소모량보다 약간 큰 용량으로 선택합니다.
5. 시스템 설계 및 설치
- 시스템 구성 요소 배치: 태양광 패널, 배터리, 인버터, 충전 컨트롤러 등을 설치할 위치를 계획합니다. 패널은 최대한 햇빛을 많이 받을 수 있는 위치에 설치합니다.
- 전기 배선: 모든 구성 요소를 전기적으로 연결합니다. 패널에서 나온 전력은 충전 컨트롤러를 거쳐 배터리에 저장되고, 배터리에서 인버터를 통해 가정으로 공급됩니다.
- 안전 장치 설치: 과전압, 과전류 등을 방지하기 위해 퓨즈나 차단기를 설치합니다.
6. 주의 – 경고
- 정기 점검: 시스템의 효율성과 안전성을 유지하기 위해 정기적으로 점검합니다. 패널의 청소, 배터리 상태 확인 등을 포함합니다.
- 모니터링 시스템: 시스템의 성능을 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템을 도입하여 문제 발생 시 신속히 대처할 수 있도록 합니다.
- 인버터는 사용자와 가장 가까이 위치하고 대전력을 변환해야 하므로 쉽게 고장이 발생할 수 있습니다. 먼지가 많은 곳에서 사용하면 먼지가 내부 전자 부품을 붙게 되며, 이 먼지에 습기가 부착되면 IC 등의 부품이 오동작을 하면서 파손되게 됩니다. 반드시 먼지와 습기에 유의 바랍니다.
안전
- 최근들어서는 한국에도 낙뢰가 자주 발생하고 있습니다. 반드시 접지를 하고 서지보호장치를 장착해서 충전컨트롤러를 비롯한 장치들이 안전하게 보호해야 합니다.