Schémata a metody připojení solárních panelů: jak správně nainstalovat solární panely

Alternativní zdroj energie založený na solárních panelech je vynikající volbou pro uspořádání nezávislého zásobování energií. Zajistí vysokou energetickou účinnost nejen v horkých dnech, ale také za oblačného počasí. Bylo by hezké mít takové zařízení doma, že?

K tomu stačí pouze správně vybrat technické součásti a nainstalovat. Každý to může udělat, protože zná schémata a metody připojení solárních panelů. Řekneme vám, jak vybudovat výrobní systém, který zpracovává „zelenou energii“ na elektřinu, která je potřebná k napájení domácích zařízení.

Kromě toho se naučíte, jak zvolit místo pro instalaci solárních panelů a jak je kombinovat se stacionární elektrickou sítí. Užitečné tipy a důležitá doporučení účinně pomohou domácím pánům. Pro zjednodušení vnímání jsou uvedeny tematické fotografie, schémata a videa.

Solární zařízení

Při plánování připojení solárních panelů sami musíte mít představu o tom, z jakých prvků systém sestává.

Solární panely se skládají ze sady baterie na fotovoltaických článcíchjejichž hlavním účelem je přeměnit sluneční energii na elektrickou. Aktuální síla systému závisí na intenzitě světla: čím jasnější záření, tím větší je generovaný proud.

Hlavní konstrukční prvky systému jsou:

• Solární baterie - Převádí sluneční světlo na elektrickou energii.
• Baterie - Zdroj chemického proudu, který akumuluje generovanou elektrickou energii.
• Regulátor nabíjení - monitoruje napětí baterií.
• Střídač, který převádí konstantní elektrické napětí baterie na AC 220V, což je nezbytné pro fungování osvětlovacího systému a provoz domácích spotřebičů.
• Pojistkyinstalován mezi všechny prvky systému a chránící systém před zkratem.
• Sada konektorů standardní MC4.

Kromě hlavního účelu regulátoru je sledovat napětí baterií, zařízení podle potřeby vypíná určité prvky. Pokud indikátor na terminálech baterií ve dne dosáhne úrovně 14 V, což znamená, že se nabíjejí, regulátor přeruší nabíjení.

Kromě solárního modulu obsahuje zařízení takové elektrárny fotovoltaické konvertory - řadič a střídač, jakož i připojené baterie

Během nočního období, kdy indikátor napětí baterie dosáhne extrémně nízké úrovně 11 voltů, regulátor zastaví elektrárnu.

Kde je lepší instalovat panely?

První věcí, kterou musíte udělat před instalací a připojením solární baterie, je zjistit umístění jednotky.

Pro instalaci fotovoltaických modulů je vhodné použít stacionární struktury vyrobené z kovových profilů nebo modernějších rotačních analogů

Solární panely lze umístit téměř na libovolné dobře osvětlené místo:

• na střeše venkovské chaty;
• na balkoně bytového domu;
• na území sousedícím s domem.

Hlavní věcí je poskytnout nezbytné podmínky pro dosažení maximální výroby energie. Jedním z nich je orientace a úhel sklonu vzhledem k obzoru. Povrch jednotky absorbující světlo by tedy měl směřovat na jižní stranu.

V ideálním případě by na něj měly sluneční paprsky dopadat při 90 °. K dosažení tohoto efektu je nutné zvolit optimální úhel sklonu v závislosti na klimatických podmínkách regionu. U každé oblasti je tento indikátor jiný.

Pro zajištění maximálního výkonu solárních článků se doporučuje měnit úhel zařízení 2-4krát ročně: 18. dubna, 24. srpna, 7. října a 5. března

Například v moskevské oblasti je úhel sklonu povrchu solárních panelů pro letní měsíce 15–20 ° av zimních měsících se mění na 60–70 °.

Při umístění solárních panelů na území sousedící s domem je lepší zvednout panely nad povrch půdy alespoň o půl metru - v případě silného sněžení. Toto řešení je správné v tom smyslu, že poskytuje dostatečnou vzdálenost pro cirkulaci vzduchu.

Je třeba si uvědomit, že i malý stín negativně ovlivňuje výrobu elektřiny jednotkou. Panely by měly být umístěny pouze na místech, která nejsou vystavena ani nejmenším stínům.

Někteří „řemeslníci“ instalují další sklo na panely, aby chránili baterie, ale i při viditelné průhlednosti může mezivrstva skla snížit účinnost panelů o 30%

Panely lze opravit několika způsoby:

• aktivací svorek;
• šroubováním skrz průchozí otvory umístěné ve spodní části rámu.

Nosná konstrukce musí být vyrobena z materiálů odolných vůči korozi. Bez ohledu na způsob instalace není možné provést změny v konstrukci panelu a vyvrtat další otvory.

Úkolem majitele domu je udržovat panely čisté. Hromadění prachu, sněhu a ptačího trusu na obrazovce nejméně o 10% snižuje množství elektřiny produkované systémem.

Možnosti připojení solárních článků

Solární panely se skládají z několika samostatných panelů. Pro zvýšení výstupních parametrů systému ve formě energie, napětí a proudu jsou prvky navzájem spojeny a aplikují fyzikální zákony.

Propojení několika panelů k sobě lze provést použitím jednoho ze tří schémat pro instalaci solárních panelů:

• paralelní;
• sekvenční;
• smíšené.

Paralelní obvod zahrnuje spojení stejných svorek navzájem, ve kterých prvky mají dva společné uzly konvergence vodičů a jejich větvení.

V paralelním obvodu jsou „plusy“ spojeny s „plusy“ a „minusy“ s „minusy“, čímž se zvyšuje výstupní proud a výstupní napětí zůstává v rozmezí 12 voltů.

Hodnota maximálního možného výstupního proudu v paralelním obvodu je přímo úměrná počet připojených položek. Zásady pro výpočet množství jsou uvedeny v našem doporučeném článku.

Sériový obvod zahrnuje připojení opačných pólů: „plus“ prvního panelu a „mínus“ druhého. Zbývající nevyužité „plus“ druhého panelu a „mínus“ první baterie jsou připojeny k ovladači umístěnému dále po obvodu.

Tento typ připojení vytváří podmínky pro tok elektrického proudu, ve kterém zůstává jediný způsob přenosu energie ze zdroje ke spotřebiteli.

U schématu sériového připojení se výstupní napětí zvyšuje a dosahuje značky 24 V, což je dostatečné pro napájení přenosných zařízení, LED lamp a některých spotřebitelů

Sériově paralelní nebo smíšený obvod se nejčastěji používá, když je třeba připojit několik skupin baterií. Použitím tohoto obvodu na výstup lze zvýšit napětí i proud.

U schématu sériového paralelního připojení dosahuje výstupní napětí bod, jehož vlastnosti jsou nejvhodnější pro řešení většiny domácích problémů

Tato možnost je výhodná v tom smyslu, že v případě poruchy jednoho ze strukturálních prvků systému nadále fungují další připojovací obvody. To výrazně zvyšuje spolehlivost celého systému.

Princip montáže kombinovaného obvodu je založen na skutečnosti, že zařízení v každé skupině jsou zapojena paralelně. A propojení všech skupin v jednom obvodu se provádí v sérii.

Při kombinaci různých typů připojení nebude obtížné sestavit baterii s nezbytnými parametry. Hlavní věc je, že počet připojených prvků musí být takový, aby provozní napětí dodávané do baterií při zohlednění jeho poklesu v nabíjecím obvodu překročilo napětí bateriezatímco zátěžový proud baterie poskytoval požadovanou hodnotu nabíjecího proudu.

Schéma montáže solárního elektrického systému

Připojení solárních panelů se provádí pomocí zabudovaných propojovacích vodičů o průřezu 4 mm². Jednožilové měděné dráty jsou pro tento účel nejvhodnější, jejich izolační oplet je odolný vůči ultrafialovému záření.

V případě použití drátu, jehož izolace není odolná vůči UV paprskům, se doporučuje zvlnit jeho vnější obložení.

Konec každého drátu je připojen ke konektoru MC4 pájením nebo krimpováním, což zajišťuje pevné připojení

Bez ohledu na předchozí schéma připojení solárních panelů bez selhání je nutné zkontrolovat správné zapojení.

Při připojování panelů se nedoporučuje překračovat technické požadavky na přípustný proud a maximální napětí jiných zařízení. Je důležité, abyste dodržovali specifikace výrobce pro regulátor nabíjení a střídač.

Standardní schéma montáže nejjednodušší solární elektrárny je následující.

Schéma připojení panelů k baterii, střídači a ovladači má jednoduchou konstrukci, a proto nezpůsobuje žádné zvláštní problémy při připojování

Aby nedošlo k rozbití ovladač, při připojování prvků systému je důležité postupovat podle pořadí.

Instalační práce se provádějí v několika fázích:

1. Baterie je připojena k regulátoru pomocí příslušných konektorů a nezapomeňte dodržovat polaritu.
2. K regulátoru prostřednictvím konektorů, při dodržení stejné polarity, je připojena solární baterie.
3. K zásuvkám řídicí jednotky je připojeno zatížení 12 V.
4. Pokud je nutné převést elektrické napětí z 12 na 220 V, je do obvodu zapojen střídač. Je připojen pouze k baterii a v žádném případě přímo k ovladači.
5. K volnému výstupu střídače připojte elektrické spotřebiče určené pro napětí 220 V.

Po připojení je nutné zkontrolovat polaritu a změřit napětí obvodů v otevřeném obvodu. Pokud se indikátor liší od hodnoty pasu, je připojení nesprávné.

Pro připojení zařízení k systému není nutné otevírat propojovací krabici - všechny konektory jsou umístěny v přístupnosti

V konečné fázi musí být solární baterie uzemněna. Aby se minimalizovala pravděpodobnost zkratu, jsou na spoji mezi baterií, střídačem a ovladačem nainstalovány pojistky.

Energie solárních elektráren najde uplatnění v napájení nízkoenergetických domácích spotřebičů a při nabíjení baterií mobilních zařízení:

Ti, kteří si chtějí vyrobit solární baterii vlastníma rukama, pomohou poskytnutým informacím v dalším článku.

Spojení vícesměrných prvků

Při použití schématu postupné instalace pro solární panely, aby nedošlo ke snížení účinnosti zařízení, by měly být všechny panely společného obvodu umístěny ve stejném úhlu a ve stejné rovině.

Pokud jsou panely umístěny v různých rovinách, může to vést ke skutečnosti, že blízké nebo více osvětlené bude pracovat silnější než ty umístěné o něco dále.

To znamená, že blízký panel bude vyrábět elektřinu, z nichž některé odejdou a zahřejí vzdálené panely. A důvod je ten, že proud teče podél cesty nejmenšího odporu. Pro minimalizaci ztrát je lepší použít pro každý panel samostatný ovladač.

Hlavními požadavky při použití ovladače jsou výkon připojených panelů nad 1 kW a vzdálenost mezi bateriemi na dostatečně velké vzdálenosti

Tento problém můžete vyřešit instalací přerušovacích diod. Jsou umístěny uvnitř mezi deskami. Z tohoto důvodu se dají indikátory maximálního výkonu přehřát.

Neméně důležitý je pokles napětí v přípojkách a samotné dráty nízkonapěťové části systému.

Tabulka nesouladu mezi přenášeným výkonem a průřezem drátu, červená označující parametry, při kterých existuje riziko silného požáru nebezpečného ohřevu

Příkladem je skutečnost, že metrový průřez kabelu s průřezem 4 mm² Když proud projde indikátorem 80A (napětí 12 V), hodnoty klesnou o 3,19%, což je 30,6 wattů. Při použití zákrutů se může úbytek napětí lišit od 0,1 do 0,3 V.

Kombinace sluneční energie a stacionární sítě

Při plánování využití elektřiny ze slunce paralelně s vybavenou centralizovanou stacionární sítí je schéma připojení mírně odlišné. Hlavním důvodem tohoto rozhodnutí je, že soukromý spotřebitel nemá příležitost „vyprázdnit“ zbývající energii.

A to může vyvolat poklesy napětí trvající až jednu sekundu.

Při kombinování solární elektřiny se stacionární centralizovanou sítí se řídí stejným pravidlem: čím více zdrojů je připojeno, tím složitější je obvod

Podle výše uvedeného schématu je napětí z heliopolisu nejprve směrováno k baterii a odtud je přenášeno do zátěže.

Při navrhování takové možnosti instalace je třeba vzít v úvahu dva typy zatížení:

• není vyhrazeno - světlo v domě, domácí spotřebiče atd .;
• vyhrazeno - nouzové osvětlení, lednička, elektrický kotel.

Zvažte: čím větší je kapacita baterie, tím více redundantních elektrických spotřebičů bude fungovat offline.

Při výběru této metody výroby energie do sítě buďte připraveni na to, že budete muset vypracovat povolení v místních energetických sítích.

Navzdory tomu solární střídače Vytvářejí napětí, jehož kvalita je někdy vyšší než v centralizované síti, místní energetické sítě nedávají zelenému měřiči rotaci v opačném směru.

Z tohoto důvodu podle schématu přestanou solární střídače fungovat v době výpadku napájení. A redundantní zátěž se začne „napájet“ z baterie.

Závěry a užitečné video na toto téma

Autoři video materiálu, který je uveden níže, sdílejí své osobní zkušenosti a analyzují nuance instalace solárních panelů.

Video č. 1. Příklad montáže a instalace systému vyrobeného z výroby:

Video č. 2. Jak správně nainstalovat panely:

Při propojování několika panelů s jinými prvky systému není nic složitého. Ale pro začínajícího mistra může být tento proces obtížný. Proto, pokud nemáte zkušenosti s výpočty a instalačními dovednostmi, měli byste kontaktovat specialistu, který má potřebné znalosti.

Chcete říct, jak jste si postavili vlastní solární elektrárnu pro letní nebo venkovský dům? Možná znáte jemnosti procesu, které nejsou popsány v tomto článku? Do níže uvedeného bloku napište prosím otázky, zeptejte se, sdílejte názory a fotografie k tématu článku.