Schemata und Methoden zum Anschließen von Solarmodulen: ordnungsgemäße Installation des Solarmoduls

Eine alternative Energiequelle auf der Basis von Sonnenkollektoren ist eine hervorragende Option für die Organisation einer unabhängigen Energieversorgung. Es bietet nicht nur an heißen Tagen, sondern auch bei bewölktem Wetter eine hohe Energieeffizienz. Es wäre schön, ein solches Gerät zu Hause zu haben, oder?

Dazu müssen Sie nur die technischen Komponenten korrekt auswählen und installieren. Jeder kann dies tun, wenn er die Schemata und Methoden zum Anschließen von Solarmodulen kennt. Wir zeigen Ihnen, wie Sie ein Produktionssystem bauen, das „grüne Energie“ zu Strom verarbeitet, der für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten benötigt wird.

Außerdem erfahren Sie, wie Sie einen Ort für die Installation von Solarmodulen auswählen und diese mit einem stationären Stromnetz kombinieren. Nützliche Tipps und wichtige Empfehlungen helfen Heimmeistern effektiv. Um die Wahrnehmung zu vereinfachen, werden thematische Fotos, Diagramme und Videos gegeben.

Solargerät

Wenn Sie vorhaben, Solarmodule selbst anzuschließen, müssen Sie eine Vorstellung davon haben, aus welchen Elementen das System besteht.

Sonnenkollektoren bestehen aus einem Kit Batterien auf Photovoltaikzellenderen Hauptzweck darin besteht, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Stromstärke des Systems hängt von der Lichtintensität ab: Je heller die Strahlung, desto größer der erzeugte Strom.

Die Hauptstrukturelemente des Systems sind:

• Solarbatterie - Wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um.
• Batterie - Eine chemische Stromquelle, die erzeugte elektrische Energie ansammelt.
• Laderegler - überwacht die Spannung der Batterien.
• Wechselrichter, die die konstante elektrische Spannung der Batterie in Wechselstrom 220 V umwandelt, die für die Funktion des Beleuchtungssystems und den Betrieb von Haushaltsgeräten erforderlich ist.
• Sicherungenzwischen allen Elementen des Systems installiert und das System vor Kurzschluss geschützt.
• Satz Steckverbinder Standard MC4.

Zusätzlich zum Hauptzweck der Steuerung, die Spannung der Batterien zu überwachen, schaltet das Gerät bestimmte Elemente nach Bedarf aus. Wenn die Anzeige an den Batterieklemmen tagsüber eine Marke von 14 Volt erreicht, was darauf hinweist, dass sie aufgeladen werden, unterbricht der Controller den Ladevorgang.

Zum Gerät eines solchen Kraftwerks gehören neben dem Solarmodul auch Photovoltaik-Wandler - eine Steuerung und ein Wechselrichter - sowie angeschlossene Batterien

Während der Nachtzeit, wenn die Batteriespannungsanzeige einen extrem niedrigen Wert von 11 Volt erreicht, stoppt die Steuerung das Kraftwerk.

Wo ist es besser, die Paneele zu installieren?

Bevor Sie die Solarbatterie installieren und anschließen, müssen Sie zunächst den Standort des Geräts bestimmen.

Für die Installation von Photovoltaikmodulen ist es zweckmäßig, stationäre Strukturen aus Metallprofilen oder modernere rotierende Analoga zu verwenden

Sonnenkollektoren können an fast jedem gut beleuchteten Ort aufgestellt werden:

• auf dem Dach eines Landhauses;
• auf dem Balkon des Wohnhauses;
• in dem Gebiet neben dem Haus.

Die Hauptsache ist, die notwendigen Bedingungen für eine maximale Stromerzeugung bereitzustellen. Eine davon ist die Ausrichtung und der Neigungswinkel relativ zum Horizont. Daher sollte die lichtabsorbierende Oberfläche des Geräts nach Süden gerichtet sein.

Idealerweise sollten die Sonnenstrahlen bei 90 ° darauf fallen. Um diesen Effekt zu erzielen, muss der optimale Neigungswinkel in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen der Region ausgewählt werden. Dieser Indikator ist für jede Region unterschiedlich.

Um eine maximale Leistung der Solarzellen zu gewährleisten, wird empfohlen, den Winkel der Geräte 2-4 Mal pro Jahr zu ändern: 18. April, 24. August, 7. Oktober und 5. März

In der Region Moskau beträgt der Neigungswinkel der Oberfläche der Sonnenkollektoren für die Sommermonate beispielsweise 15 bis 20 ° und in den Wintermonaten 60 bis 70 °.

Wenn Sie Sonnenkollektoren auf dem angrenzenden Grundstück platzieren, ist es besser, die Module mindestens einen halben Meter über die Bodenoberfläche zu heben - bei starkem Schneefall. Diese Lösung ist insofern richtig, als sie einen ausreichenden Abstand für die Luftzirkulation bietet.

Es sei daran erinnert, dass bereits ein kleiner Schatten die Stromerzeugung durch das Gerät beeinträchtigt. Paneele sollten nur an Orten platziert werden, die nicht der geringsten Schattierung ausgesetzt sind.

Einige „Handwerker“ installieren zusätzliches Glas oben auf den Paneelen, um die Batterien zu schützen. Selbst bei sichtbarer Transparenz kann die Glaszwischenschicht die Effizienz der Paneele um 30% reduzieren

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Paneele zu reparieren:

• durch Aktivieren der Klemmen;
• durch Durchschrauben der Durchgangslöcher am unteren Rand des Rahmens.

Die Tragstruktur muss aus korrosionsbeständigen Materialien bestehen. Unabhängig von der Installationsmethode ist es unmöglich, Änderungen an der Plattenkonstruktion vorzunehmen und zusätzliche Löcher zu bohren.

Der Hausbesitzer hat die Aufgabe, die Paneele sauber zu halten. Die Ansammlung von Staub, Schnee und Vogelkot auf dem Bildschirm um mindestens 10% reduziert die vom System erzeugte Strommenge.

Optionen für den Anschluss von Solarzellen

Sonnenkollektoren bestehen aus mehreren separaten Modulen. Um die Ausgangsparameter des Systems in Form von Leistung, Spannung und Strom zu erhöhen, werden die Elemente unter Anwendung der Gesetze der Physik miteinander verbunden.

Die Verbindung mehrerer Module miteinander kann durch Anwendung eines der drei Schemata zur Installation von Solarmodulen erfolgen:

• parallel;
• sequentiell;
• gemischt.

Bei einer Parallelschaltung werden dieselben Anschlüsse miteinander verbunden, wobei die Elemente zwei gemeinsame Konvergenzknoten von Leitern und deren Verzweigung aufweisen.

In einer Parallelschaltung sind die "Pluspunkte" mit den "Pluspunkten" und die "Minuspunkte" mit den "Minuspunkten" verbunden, wodurch der Ausgangsstrom ansteigt und die Ausgangsspannung innerhalb von 12 Volt bleibt

Der Wert des maximal möglichen Ausgangsstroms in einer Parallelschaltung ist direkt proportional Anzahl der verbundenen Elemente. Die Grundsätze für die Berechnung der Menge finden Sie in unserem empfohlenen Artikel.

Bei der seriellen Schaltung werden die entgegengesetzten Pole angeschlossen: das „Plus“ des ersten Panels mit dem „Minus“ des zweiten. Das verbleibende nicht verwendete „Plus“ des zweiten Bedienfelds und das „Minus“ der ersten Batterie sind mit dem Controller verbunden, der sich weiter unten im Stromkreis befindet.

Diese Art der Verbindung schafft die Voraussetzungen für den Stromfluss, bei denen nur noch die Möglichkeit besteht, Energie von der Quelle zum Verbraucher zu übertragen.

Bei einem seriellen Verbindungsschema steigt die Ausgangsspannung an und erreicht eine Marke von 24 Volt, was ausreicht, um tragbare Geräte, LED-Lampen und einige Stromverbraucher mit Strom zu versorgen

Eine seriell-parallele oder gemischte Schaltung wird am häufigsten verwendet, wenn mehrere Gruppen von Batterien angeschlossen werden müssen. Durch Anlegen dieser Schaltung an den Ausgang können sowohl Spannung als auch Strom erhöht werden.

Mit einem seriell-parallelen Verbindungsschema erreicht die Ausgangsspannung einen Punkt, dessen Eigenschaften am besten zur Lösung des Großteils der Haushaltsprobleme geeignet sind

Diese Option ist insofern vorteilhaft, als im Falle eines Ausfalls eines der Strukturelemente des Systems andere Verbindungsschaltungen weiterhin funktionieren. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des gesamten Systems erheblich.

Das Montageprinzip der kombinierten Schaltung basiert auf der Tatsache, dass die Geräte innerhalb jeder Gruppe parallel geschaltet sind. Und die Verbindung aller Gruppen in einem Stromkreis erfolgt nacheinander.

Durch die Kombination verschiedener Verbindungstypen wird es nicht schwierig sein, eine Batterie mit den erforderlichen Parametern zusammenzubauen. Die Hauptsache ist, dass die Anzahl der angeschlossenen Elemente so sein muss, dass die den Batterien zugeführte Betriebsspannung unter Berücksichtigung ihres Abfalls im Ladekreis die Spannung der Batterien überschreitet Batterienwährend der Laststrom der Batterie den erforderlichen Wert des Ladestroms lieferte.

Montageplan einer Solaranlage

Der Anschluss der Sonnenkollektoren erfolgt über eingebaute Verbindungsdrähte mit einem Querschnitt von 4 mm². Einadrige Kupferdrähte sind für diesen Zweck am besten geeignet, ihr isolierendes Geflecht ist beständig gegen ultraviolette Strahlung.

Bei Verwendung eines Drahtes, dessen Isolierung nicht gegen UV-Strahlen beständig ist, wird empfohlen, die Außenverkleidung zu wellen.

Das Ende jedes Kabels wird durch Löten oder Crimpen mit dem MC4-Stecker verbunden, wodurch eine dichte Verbindung gewährleistet wird

Unabhängig vom zuvor ausgewählten Schema Sonnenkollektoren verbinden Es ist unbedingt erforderlich, die korrekte Verkabelung zu überprüfen.

Es wird nicht empfohlen, beim Anschließen der Panels die technischen Anforderungen für den zulässigen Strom und die maximale Spannung anderer Geräte zu überschreiten. Es ist wichtig, dass Sie die Herstellerspezifikationen für den Laderegler und den Wechselrichter befolgen.

Das Standardmontageschema des einfachsten Solarkraftwerks lautet wie folgt.

Das Anschlussschema der Panels zu Batterie, Wechselrichter und Controller ist einfach aufgebaut und verursacht daher keine besonderen Schwierigkeiten beim Anschließen

Um Bruch zu vermeiden die SteuerungBeim Verbinden von Systemelementen ist es wichtig, die Reihenfolge einzuhalten.

Installationsarbeiten werden in mehreren Schritten durchgeführt:

1. Die Batterie wird über die entsprechenden Anschlüsse an die Steuerung angeschlossen, wobei die Polarität nicht zu vergessen ist.
2. Über die Anschlüsse wird bei gleicher Polarität eine Solarbatterie an die Steuerung angeschlossen.
3. Eine Last von 12 V wird an die Controller-Buchsen angeschlossen.
4. Wenn die elektrische Spannung von 12 auf 220 V umgewandelt werden muss, ist ein Wechselrichter in der Schaltung enthalten. Es wird nur an die Batterie und in keinem Fall direkt an die Steuerung angeschlossen.
5. Schließen Sie an den freien Ausgang des Wechselrichters Elektrogeräte an, die für eine Spannung von 220 V ausgelegt sind.

Nach dem Herstellen der Verbindung müssen Sie die Polarität überprüfen und die Leerlaufspannung der Panels messen. Wenn die Anzeige vom Passwert abweicht, ist die Verbindung falsch.

Um das Gerät an das System anzuschließen, muss die Anschlussdose nicht geöffnet werden - alle Anschlüsse befinden sich in der Barrierefreiheit

In der letzten Phase muss die Solarbatterie geerdet werden. Um die Wahrscheinlichkeit eines Kurzschlusses zu minimieren, werden Sicherungen an der Verbindungsstelle zwischen Batterie, Wechselrichter und Steuerung installiert.

Die Energie von Solarkraftwerken findet Anwendung bei der Stromversorgung von Haushaltsgeräten mit geringem Stromverbrauch und beim Laden von Batterien mobiler Geräte:

Diejenigen, die eine Solarbatterie mit ihren eigenen Händen bauen möchten, helfen bei den gegebenen Informationen im nächsten Artikel.

Verbindung von multidirektionalen Elementen

Um die Effizienz der Geräte nicht zu beeinträchtigen, sollten alle Module des gemeinsamen Stromkreises unter Verwendung eines sequentiellen Installationsschemas für Solarmodule im gleichen Winkel und in derselben Ebene platziert werden.

Wenn sich die Paneele in verschiedenen Ebenen befinden, kann dies dazu führen, dass die nahen oder beleuchteten Paneele stärker arbeiten als die etwas weiter entfernten.

Dies bedeutet, dass das nahe Panel Strom erzeugt, von dem einige weggehen, um die entfernten Panels zu erwärmen. Und der Grund ist, dass der Strom auf dem Weg des geringsten Widerstands fließt. Um Verluste zu minimieren, ist es besser, für jedes Panel einen separaten Controller zu verwenden.

Die Hauptanforderungen bei der Verwendung des Controllers sind die Leistung der angeschlossenen Panels über 1 kW und der Abstand zwischen den Batterien über einen ausreichend großen Abstand

Sie können das Problem lösen, indem Sie Trenndioden installieren. Sie werden innen zwischen die Platten gelegt. Aufgrund der maximalen Leistungsanzeige überhitzen sich die Platten nicht.

Ebenso wichtig ist der Spannungsabfall in den Anschlüssen sowie die Drähte selbst des Niederspannungsteils des Systems.

Tabelle der Nichtübereinstimmung zwischen der übertragenen Leistung und dem Querschnitt des Kabels, rot, zeigt die Parameter an, bei denen die Gefahr einer starken brandgefährlichen Erwärmung besteht

Ein Beispiel ist die Tatsache, dass ein Meter Abschnitt eines Kabels mit einem Querschnitt von 4 mm² Wenn der Strom durch die Anzeige 80A fließt (Spannung 12 V), fallen die Werte um 3,19%, was 30,6 Watt entspricht. Bei Verwendung von Twists kann der Spannungsabfall von 0,1 bis 0,3 V variieren.

Kombination von Sonnenenergie und einem stationären Netzwerk

Bei der Planung, den Sonnenstrom parallel zum ausgestatteten zentralen stationären Netz zu nutzen, unterscheidet sich das Anschlussschema geringfügig. Der Hauptgrund für diese Entscheidung ist, dass der private Verbraucher nicht die Möglichkeit hat, die verbleibende Energie zu "entleeren".

Dies kann zu Spannungsabfällen von bis zu einer Sekunde führen.

Wenn Solarstrom mit einem stationären zentralen Netz kombiniert wird, richten sie sich nach der gleichen Regel: Je mehr Quellen angeschlossen sind, desto komplizierter wird die Schaltung

Gemäß dem obigen Diagramm wird die Spannung von der Heliopolis zuerst zur Batterie geleitet und von dort zur Last übertragen.

Bei der Planung einer solchen Installationsoption sollten zwei Arten von Lasten berücksichtigt werden:

• nicht reserviert - Licht im Haus, Haushaltsgeräte usw.;
• reserviert - Notbeleuchtung, Kühlschrank, Elektrokessel.

Bedenken Sie: Je größer die Batteriekapazität, desto redundanter arbeiten Elektrogeräte offline.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl dieser Methode zur Energieerzeugung im Netz, dass Sie in lokalen Energienetzen eine Genehmigung erstellen müssen.

Trotz der Tatsache, dass Solarwechselrichter Sie erzeugen Spannung, deren Qualität manchmal höher ist als in einem zentralen Netz. Lokale Energienetze geben dem Messgerät kein grünes Licht, um sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.

Aus diesem Grund funktionieren Solarwechselrichter laut Schema zum Zeitpunkt eines Stromausfalls nicht mehr. Und die redundante Last wird von der Batterie „gespeist“.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Die Autoren des unten aufgeführten Videomaterials teilen ihre persönlichen Erfahrungen mit und analysieren die Nuancen der Installation von Solarmodulen.

Video # 1. Ein Beispiel für die Montage und Installation eines werkseitig hergestellten Systems:

Video # 2. So installieren Sie die Panels richtig:

Es ist nicht kompliziert, mehrere Panels mit anderen Elementen des Systems zu verbinden. Aber für einen Anfänger kann der Prozess schwierig werden. In Ermangelung von Erfahrung in Berechnungen und Installationsfähigkeiten sollten Sie sich daher an einen Spezialisten wenden, der über die erforderlichen Kenntnisse verfügt.

Möchten Sie erzählen, wie Sie Ihr eigenes Solarkraftwerk für ein Sommerhaus oder ein Landhaus gebaut haben? Vielleicht kennen Sie die Feinheiten des Prozesses, die im Artikel nicht beschrieben werden? Bitte schreiben Sie Kommentare in den Block unten, stellen Sie Fragen, teilen Sie Meinungen und Fotos zum Thema des Artikels.