Sonkrag kan 'n klein kweekstelsel in die klaskamer aandryf, en dit maak in die proses 'n goeie les uit. Maar die eerlike antwoord vir die meeste skole is dat 'n gewone muurprop, met 'n beskeie battery agter, goedkoper, eenvoudiger en net so betroubaar is. Sonkrag verdien sy plek wanneer jy wil hê die kweekstelsel moet op sy eie deur beurtkrag aanhou loop, of wanneer die doel van die bouprojek juis is om hernubare energie te onderrig. Hierdie gids dek die laste, die grootteberekening, veiligheid en die koste-afruiling sodat jy die regte roete kan kies.

Werk uit wat jou kweekstelsel werklik trek

Voordat jy enige paneel se grootte bepaal, tel die laste op. 'n Klein hidroponiese opstelling in die klaskamer het drie: 'n waterpomp wat die voedingsoplossing laat sirkuleer, 'n lugpomp wat dit van suurstof voorsien (nie elke stelsel gebruik een nie), en 'n kweeklig. Die pompe is klein, gewoonlik 'n paar watt elk. Die lig is byna altyd die groot las, en dit is die deel wat jou hele kragbegroting bepaal.

Skakel elke las om na watt-uur per dag deur die wattasie met die aantal ure wat dit loop te vermenigvuldig. 'n Pomp van 5 W wat dag en nag loop, gebruik omtrent 120 Wh per dag. 'n LED-kweeklig van 30 W wat 14 uur aan is, gebruik omtrent 420 Wh. Tel dit op en 'n stelsel met een bak beland naby 'n halwe kilowatt-uur per dag. Daardie getal, nie die paneelgrootte nie, is waarvoor jy eintlik ontwerp.

Bereken die grootte vir die winter, nie die somer nie

Sonkragopbrengs hang af van piek-sonure, en in Kaapstad is dié in die winter die laagste — juis wanneer kort, bewolkte dae jou verlei om die kweeklig langer te laat brand. As jy die skikking vir 'n helder Februarie-middag bereken, sal dit in Junie te kort skiet. Bereken eerder vir die swakste maand.

Werk dit in hierdie volgorde deur:

1. Tel jou daaglikse watt-uur uit die laste hierbo op.
2. Deel deur realistiese piek-sonure in die winter (reken op drie tot vier, nie die somer se vyf of ses nie) om die paneelwattasie te kry, en voeg dan ongeveer 30% by vir verliese in bedrading, laaibeheerder en battery.
3. Bepaal die battery se grootte om die lig en pomp deur die nag plus een dowwe dag te dra, en moenie beplan om dit plat te trek nie. Loodsuur- en AGM-batterye hou nie daarvan om onder omtrent half vol te gaan nie; litium kan dieper gaan.
4. Rond elke syfer op. 'n Oorgrootte paneel en battery kos 'n bietjie meer, maar spaar jou 'n dooie stelsel in die donkerste week van die jaar.

Die battery gaan eintlik oor beurtkrag

Vir die meeste klaskamers lê 'n battery se ware waarde nie in volledige buite-netwerk-lewe nie. Dit lê daarin om deur 'n beurtkragsessie te ry, gewoonlik 'n paar uur, sodat die pomp water en suurstof na die wortels toe aanhou beweeg. 'n Hersirkulerende stelsel wat twee uur lank stilstaan, is 'n groter risiko as 'n lig wat vir dieselfde tyd donker is. Plante verdra 'n kort ruk sonder lig baie beter as wat wortels stilstaande water verdra.

Dit stel die hele bouprojek in 'n ander lig. Jy hoef nie noodwendig al jou eie krag op te wek nie. Jy het genoeg gestoorde energie nodig om die pomp aan die lewe te hou wanneer die netwerk val. 'n Klein battery op 'n netlaaier, of 'n goedkoop UPS, doen dit vir 'n breukdeel van die koste van 'n volledige sonkragskikking.

Veiligheidsbeginsels

Water en elektrisiteit deel hier 'n tafel, so hou die bedrading vervelig en laagspanning. 'n Paar reëls dek die meeste daarvan:

• Laat die stelsel op 5 V of 12 V loop waar jy kan, en hou netproppe, -sokkette en verlengsnoere ver van die reservoir af.
• Sit 'n sekering naby die battery, en plaas altyd 'n behoorlike laaibeheerder tussen die sonpaneel en die battery.
• Gebruik verseëlde AGM- of LiFePO4-batterye in 'n klaskamer, nooit oop loodsuur nie, wat gas kan uitlaat en suur kan mors.
• Gee elke kabel 'n druppellus sodat water afloop eerder as om na 'n koppelstuk terug te loop, en pak die drade netjies weg sodat niemand struikel nie.
• Laat 'n volwassene enige bedrading na die paneel en battery hanteer; leerders kan die laagspanning-sensor- en pompkant bou.

Wanneer netkrag plus 'n UPS die slimmer koop is

As jou klaskamer reeds 'n muurprop naby die kweektafel het, doen die somme voordat jy 'n enkele paneel koop. Die hele stelsel trek omtrent soveel as 'n gloeilamp, dus sal 'n klein UPS of 'n 12 V-battery op 'n drupplaaier dit deur 'n tipiese onderbreking dra vir heelwat minder geld as 'n sonkragopstelling. Verwag dat die paneel, laaibeheerder en battery van 'n volledige sonkragbouprojek meer sal kos as die kweekrak wat hulle aandryf.

Volle sonkrag word in drie gevalle die regte keuse: daar is geen gerieflike prop nie, jy wil 'n draagbare opstelling hê wat jy buitentoe of na 'n ander vertrek kan neem, of om sonenergie te onderrig is self die doel. As nie een van dié geld nie, is netkrag plus 'n klein batterybuffer gewoonlik die verstandige koop, en jy kan later steeds 'n enkele demonstrasiepaneel byvoeg om die idee te leer.

Maak die kragstelsel deel van die les

Watter roete jy ook al kies, die elektrisiteit is 'n te goeie onderriggeleentheid om binne 'n prop weg te steek. Bedraad die pomp en lig deur 'n bord en laat leerders aanteken wat gebeur: paneelspanning, batteryvlak, of die pomp aan is, en watertemperatuur. 'n Bord soos die sheenbot∞ kan die pomp op 'n tydskakelaar aanskakel, 'n vlaksensor lees en die getalle aanteken, sodat energie ophou abstrak wees en 'n grafiek word waaroor die klas kan stry.

Dit maak van 'n kweekrak 'n kwartaal se vakoorskrydende werk: watt-uur meet in wiskunde, plantbiologie in wetenskap, en die kodering wat dit alles saamsnoer. As jy dit wil sien loop voordat jy jou verbind, bespreek 'n gratis proefles by ons akademie in Kaapstad, en die borde, sensors en pompe is in die winkel.

Die kort weergawe

Tel eers jou pomp- en ligladings op, bereken enige sonkrag vir die winter eerder as die somer, en onthou dat 'n battery sy plek hoofsaaklik verdien deur beurtkrag te oorleef. Vir 'n klaskamer met 'n prop teen die muur is netkrag plus 'n klein UPS gewoonlik goedkoper en eenvoudiger as om heeltemal op sonkrag oor te gaan. Hou die volle skikking vir wanneer energie-onafhanklikheid, draagbaarheid, of die onderrig van sonkrag self die werklike doel is.

Algemene vrae

Kan een sonpaneel beide die kweeklig en die pomp laat loop?

Dikwels ja vir 'n stelsel met een bak, solank jy ook 'n battery inbou. Die paneel laai die battery bedags, en die battery laat die lig en pomp loop, ook snags en tydens bewolkte tye. 'n Paneel alleen, sonder battery, gaan staan die oomblik as 'n wolk verbytrek, dus is die battery nie opsioneel nie.

Sal die plante tydens beurtkrag doodgaan?

Nie van 'n onderbreking van twee uur nie. Dat die lig kortliks afgaan, is reg. Die groter risiko is die pomp wat in 'n hersirkulerende stelsel gaan staan, so as jy net een ding rugsteun, rugsteun die pomp.