Aurinkopaneelien kytkentäkaaviot ja menetelmät: kuinka aurinkopaneeli asennetaan oikein

Aurinkopaneeleihin perustuva vaihtoehtoinen energialähde on erinomainen vaihtoehto itsenäisen energiantoimituksen järjestämiseen. Se tarjoaa korkean energiatehokkuuden paitsi kuumina päivinä myös pilvisellä säällä. Olisi hienoa, että sinulla olisi tällainen laite kotona, eikö niin?

Sinun on valittava vain tekniset komponentit oikein ja asennettava oikein. Jokainen voi tehdä tämän tietäen aurinkopaneelien kytkentäkaaviot ja menetelmät. Kerromme sinulle kuinka rakentaa tuotantojärjestelmä, joka prosessoi ”vihreän energian” sähköksi, jota tarvitaan kodinkoneiden virran lisäämiseen.

Lisäksi opit kuinka valita aurinkopaneelien asennuspaikka ja kuinka yhdistää ne kiinteään sähköverkkoon. Hyödylliset vinkit ja tärkeät suositukset auttavat tehokkaasti kodin mestareita. Havainnon yksinkertaistamiseksi annetaan temaattiset valokuvat, kaaviot ja videot.

Aurinkolaite

Kun suunnittelet liittämään aurinkopaneelit itse, sinulla on oltava käsitys siitä, mistä elementeistä järjestelmä koostuu.

Aurinkopaneelit koostuvat sarjasta paristot aurinkokennoissajonka päätarkoitus on muuntaa aurinkoenergia sähköksi. Järjestelmän virran voimakkuus riippuu valon voimakkuudesta: mitä kirkkaampi säteily, sitä suurempi virta syntyy.

Järjestelmän päärakenteelliset elementit ovat:

• Aurinkoakku - Muuntaa auringonvalon sähköenergiaksi.
• akku - Kemiallinen virtalähde, joka kerää tuotettua sähköenergiaa.
• Latausohjain - valvoo paristojen jännitettä.
• invertteri, joka muuntaa akun vakion sähköjännitteen vaihtovirtaksi 220 V, mikä on tarpeen valaistusjärjestelmän ja kodinkoneiden toiminnan kannalta.
• sulakkeetasennettu järjestelmän kaikkien osien väliin ja suojaa järjestelmää oikosululta.
• Liitinsarja vakiona MC4.

Säätimen päätarkoituksen lisäksi on valvoa paristojen jännitettä, laite sammuttaa tietyt elementit tarpeen mukaan. Jos akun napojen merkkivalo päivällä saavuttaa 14 voltin merkinnän, joka osoittaa, että ne latautuvat, ohjain keskeyttää latauksen.

Tällaisen voimalaitoksen laitteeseen kuuluu aurinkomoduulin lisäksi aurinkosähkömuuntajia - ohjain ja invertteri sekä niihin kytketyt paristot.

Yöllä, kun akkujännitteen ilmaisin saavuttaa erittäin alhaisen 11 voltin tason, ohjain pysäyttää voimalaitoksen.

Missä on parempi asentaa paneelit?

Ennen aurinkoakun asentamista ja kytkemistä on ensin selvitettävä yksikön sijainti.

Aurinkosähkömoduulien asentamiseen on kätevää käyttää metalliprofiileista valmistettuja kiinteitä rakenteita tai nykyaikaisempia pyörivää analogia

Aurinkopaneelit voidaan sijoittaa mihin tahansa hyvin valaistuun kohtaan:

• maalaistalon katolla;
• kerrostalon parvekkeella;
• talon vieressä olevalla alueella.

Tärkeintä on luoda tarvittavat olosuhteet maksimaalisen sähköntuotannon saavuttamiseksi. Yksi näistä on suunta ja kallistuskulma suhteessa horisonttiin. Joten yksikön valoa absorboiva pinta tulisi suunnata eteläpuolelle.

Ihannetapauksessa auringonsäteiden tulisi pudota siihen 90 °: ssa. Tämän vaikutuksen saavuttamiseksi on tarpeen valita optimaalinen kaltevuuskulma alueen ilmasto-olosuhteista riippuen. Jokaisella alueella indikaattori on erilainen.

Aurinkokennojen maksimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi on suositeltavaa muuttaa laitteiden kulmaa 2–4 ​​kertaa vuodessa: 18. huhtikuuta, 24. elokuuta, 7. lokakuuta ja 5. maaliskuuta

Esimerkiksi Moskovan alueella aurinkopaneelien pinnan kallistuskulma kesäkuukausina on 15–20 °, ja talvikuukausina se muuttuu 60–70 °.

Kun sijoitat aurinkopaneeleja talon viereiselle alueelle, on parempi nostaa paneelit maanpinnan yläpuolelle vähintään puoli metriä - voimakkaan lumisateen tapauksessa. Tämä ratkaisu on oikea siinä mielessä, että se tarjoaa riittävän etäisyyden ilmankiertoon.

On syytä muistaa, että jopa pieni varjo vaikuttaa haitallisesti laitteen sähköntuotantoon. Paneelit tulee sijoittaa vain niihin paikkoihin, joihin ei kohdistu edes pienintäkäänkään varjostusta.

Jotkut käsityöläiset asentavat lisälasia paneelien päälle paristojen suojaamiseksi, mutta jopa näkyvällä läpinäkyvyydellä lasivälikerros voi vähentää paneelien tehokkuutta 30%

Paneelien kiinnittämiseen on useita tapoja:

• aktivoimalla puristimet;
• ruuvaamalla rungon alaosassa olevien läpivientireikien läpi.

Tukirakenteen on oltava valmistettu korroosionkestävistä materiaaleista. Asennustavasta riippumatta on mahdotonta tehdä muutoksia paneelin rakenteeseen ja porata lisäreikiä.

Asunnonomistajan tehtävänä on pitää paneelit puhtaina. Pölyn, lumen ja lintujen jätteiden kertyminen näytölle vähintään 10% vähentää järjestelmän tuottaman sähkön määrää.

Aurinkokennojen kytkentävaihtoehdot

Aurinkopaneelit koostuvat useista erillisistä paneeleista. Järjestelmän lähtöparametrien lisäämiseksi tehon, jännitteen ja virran muodossa elementit on kytketty toisiinsa fysiikan lakeja noudattaen.

Useiden paneelien kytkeminen toisiinsa voidaan suorittaa soveltamalla yhtä kolmesta aurinkopaneelien asennusmenetelmästä:

• yhdensuuntainen;
• serial;
• sekoitettu.

Rinnakkaispiiriin kuuluu samojen napojen kytkeminen toisiinsa, joissa elementeillä on kaksi yhteistä johtimien konvergenssisolmua ja niiden haaroittumista.

Rinnakkaispiirissä "plussat" on kytketty "pluseihin" ja "miinus" "miinusten" kanssa, minkä seurauksena lähtövirta kasvaa ja lähtöjännite pysyy 12 voltin rajoissa.

Suurimman mahdollisen lähtövirran arvo rinnakkaispiirissä on suoraan verrannollinen kytkettyjen kappaleiden lukumäärä. Määrälaskennan periaatteet on annettu suositellussa artikkelissa.

Sarjapiiriin kuuluu vastakkaisten napojen kytkeminen: ensimmäisen paneelin “plus” toisen miinus ”. Toisen paneelin jäljellä oleva käyttämätön “plus” ja ensimmäisen akun “miinus” kytketään säätimeen, joka sijaitsee virtapiirin alapuolella.

Tämäntyyppinen yhteys luo olosuhteet sähkövirran virtaukselle, jossa on ainoa tapa siirtää energiaa lähteestä kuluttajalle.

Sarjayhteysmenetelmällä lähtöjännite kasvaa ja saavuttaa 24 voltin merkinnän, joka riittää kannettavien laitteiden, LED-lamppujen ja joidenkin virrankuluttajien virrankuluttamiseen

Sarja rinnakkais- tai sekapiiriä käytetään useimmiten, kun on tarpeen kytkeä useita akkuryhmiä. Soveltamalla tätä piiriä lähtöön sekä jännitettä että virtaa voidaan lisätä.

Sarja rinnakkaisliitäntämenetelmällä lähtöjännite saavuttaa pisteen, jonka ominaisuudet sopivat parhaiten ratkaisemaan suurin osa kotitalousongelmista

Tämä vaihtoehto on hyödyllinen siinä mielessä, että jos jokin järjestelmän rakenneosista vikaantuu, muut kytkentäpiirit toimivat edelleen. Tämä lisää merkittävästi koko järjestelmän luotettavuutta.

Yhdistetyn piirin kokoonpanoperiaate perustuu tosiasiaan, että kunkin ryhmän laitteet on kytketty rinnakkain. Ja kaikkien ryhmien yhdistäminen yhdessä piirissä suoritetaan peräkkäin.

Yhdistämällä erityyppiset liitännät, ei ole vaikeaa koota tarvittavien parametrien akkua. Tärkeintä on, että kytkettyjen elementtien lukumäärän on oltava sellainen, että paristoille syötetty käyttöjännite ylittää akkujen latauspiirin pudotuksen ottaen huomioon akkukun taas akun kuormavirta antoi vaaditun arvon latausvirralle.

Aurinkosähköjärjestelmän kokoonpanokaavio

Aurinkopaneelien kytkentä tapahtuu käyttämällä sisäänrakennettuja johtimia, joiden poikkileikkaus on 4 mm². Yhden ytimen kuparijohdot soveltuvat parhaiten tähän tarkoitukseen, niiden eristysnauha kestää ultraviolettisäteilyä.

Jos käytetään johtoa, jonka eristys ei kestä UV-säteilyä, suositellaan aallottamaan sen ulkopinta.

Jokaisen johtimen pää on kytketty MC4-liittimeen juottamalla tai puristamalla, mikä varmistaa tiukan liitoksen

Aikaisemmin valitusta järjestelmästä riippumatta yhdistävät aurinkopaneelit ilman vikaa, on tarpeen tarkistaa oikea johdotus.

Paneeleja kytkettäessä ei suositella ylittämään muiden laitteiden sallittua virtaa ja maksimijännitettä koskevia teknisiä vaatimuksia. On tärkeää, että noudatat latausohjaimen ja invertterin valmistajan ohjeita.

Yksinkertaisimman aurinkovoimalaitoksen vakiokokoonpanokaavio on seuraava.

Paneelien kytkentäkaavio akkuun, invertteriin ja ohjaimeen on yksinkertainen rakenne, eikä se siksi aiheuta erityisiä vaikeuksia kytkettäessä

Rikkoutumisen välttämiseksi ohjain, kun järjestelmäelementtejä kytketään, on tärkeätä noudattaa järjestystä.

Asennustyöt suoritetaan useassa vaiheessa:

1. Akku on kytketty ohjaimeen käyttämällä tätä varten sopivia liittimiä ja unohtamatta huomioida napaisuutta.
2. Säätimeen liittimien kautta, ottaen huomioon sama napaisuus, aurinkoakku on kytketty.
3. Säätimen pistorasioihin on kytketty 12 V: n kuorma.
4. Jos on välttämätöntä muuntaa sähköjännite 12 - 220 V, piiriin sisältyy invertteri. Se on kytketty vain akkuun eikä missään tapauksessa suoraan ohjaimeen.
5. Kytke vaihtosuuntaajan vapaaseen ulostuloon sähkölaitteet, jotka on suunniteltu 220 V jännitteelle.

Yhdistämisen jälkeen tarkista napaisuus ja mittaa paneelien avoin piirijännite. Jos ilmaisin poikkeaa passin arvosta, yhteys on virheellinen.

Laitteen kytkemiseksi järjestelmään ei tarvitse avata liitäntärasiaa - kaikki liittimet sijaitsevat esteettömyydessä

Viimeisessä vaiheessa aurinkoakku on maadoitettava. Oikosulun todennäköisyyden minimoimiseksi sulakkeet asennetaan akun, invertterin ja ohjaimen väliseen risteykseen.

Aurinkovoimalaitosten energiaa voidaan käyttää pienitehoisten kodinkoneiden virransyöttöön ja mobiililaitteiden akkujen lataamiseen:

Ne, jotka haluavat rakentaa aurinkoakun omilla käsillään, auttavat annettuja tietoja seuraavassa artikkelissa.

Monisuuntaisten elementtien kytkentä

Käyttämällä peräkkäistä asennusohjelmaa aurinkopaneeleille, jotta laitteiden tehokkuutta ei vähennetä, kaikki yhteisen piirin paneelit tulisi asettaa samaan kulmaan ja samalle tasolle.

Jos paneelit sijaitsevat eri tasoilla, tämä voi johtaa siihen, että lähellä olevat tai enemmän valaisimet toimivat tehokkaammin kuin hiukan kauempana olevat.

Tämä tarkoittaa, että lähellä oleva paneeli tuottaa sähköä, josta osa menee pois kaukaisten paneelien lämmittämiseksi. Ja syy on siihen, että virta virtaa vähiten vastuspolkua pitkin. Tappioiden minimoimiseksi on parempi käyttää erillistä ohjainta jokaiselle paneelille.

Tärkeimmät vaatimukset ohjainta käytettäessä ovat kytkettyjen paneelien teho yli 1 kW ja paristojen välinen etäisyys riittävän suurella etäisyydellä

Voit ratkaista ongelman asentamalla katkaisudiodit. Ne sijoitetaan levyjen väliin. Tästä johtuen levyt, jotka antavat maksimitehon ilmaisimen, eivät ylikuumene.

Yhtä tärkeää on jännitteen pudotus liitäntöissä sekä järjestelmän matalajänniteosan johdoissa.

Taulukko siirretyn tehon ja vaijerin poikkileikkauksen välillä, punainen, joka osoittaa parametrit, joilla on olemassa vakavan tulipalon vaara

Esimerkki on se, että metrin osa kaapelista, jonka poikkileikkaus on 4 mm² kun virta kulkee osoittimen 80A (jännite 12 V) läpi, arvot laskevat 3,19%, mikä on 30,6 wattia. Kääntöjä käytettäessä jännitteen pudotus voi vaihdella 0,1 - 0,3 V.

Aurinkoenergian ja kiinteän verkon yhdistelmä

Kun aiot käyttää aurinkoenergiaa samanaikaisesti varustetun keskitetyn kiinteän verkon kanssa, kytkentäkaavio on hiukan erilainen. Ja pääasiallinen syy tähän päätökseen on, että yksityisellä kuluttajalla ei ole mahdollisuutta "tyhjentää" jäljellä olevaa energiaa.

Ja tämä voi aiheuttaa jännitehäviöitä, jotka kestävät jopa yhden sekunnin.

Kun aurinkoenergiaa yhdistetään kiinteään keskitettyyn verkkoon, niitä ohjaa sama sääntö: mitä enemmän lähteitä on kytketty, sitä monimutkaisempi piiri tulee

Yllä olevan kaavion mukaan jännite helikopolista suunnataan ensin akkua kohti ja sieltä se siirretään kuormaan.

Suunniteltaessa tällaista asennusvaihtoehtoa on otettava huomioon kahden tyyppiset kuormat:

• ei varattu - valo talossa, kodinkoneet jne .;
• tarpeeton - hätävalaistus, jääkaappi, sähkökattila.

Harkitse: mitä suurempi akun kapasiteetti, sitä tarpeettomammat sähkölaitteet toimivat offline-tilassa.

Valitessasi tätä menetelmää energian tuottamiseksi verkkoon, ole varaa siihen, että joudut laatimaan luvan paikallisissa energiaverkoissa.

Huolimatta siitä, että aurinko invertterit Ne tuottavat jännitettä, jonka laatu on joskus korkeampi kuin keskitetyssä verkossa, paikalliset energiaverkot eivät anna vihreää valoa mittarille pyöriä vastakkaiseen suuntaan.

Tästä syystä järjestelmän mukaan aurinkovaihtimet lakkaavat toimimasta sähkökatkon aikana. Ja tarpeeton kuorma alkaa "syöttää" akusta.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Alla olevan videomateriaalin kirjoittajat kertovat henkilökohtaisesta kokemuksestaan ​​ja analysoivat aurinkopaneelien asennuksen vivahteita.

Video # 1. Esimerkki tehtaalla rakennetun järjestelmän kokoonpanosta ja asennuksesta:

Video # 2. Kuinka asentaa paneelit oikein:

Useiden paneelien yhdistämisessä järjestelmän muihin osiin ei ole mitään monimutkaista. Mutta aloittelijoille prosessi voi tulla vaikeaa. Siksi, koska laskelmista ja asennustaidoista ei ole kokemusta, sinun tulee ottaa yhteyttä asiantuntijaan, jolla on tarvittavat tiedot.

Haluatko kertoa, kuinka rakensit oman aurinkovoimalan kesämökkiin tai maalaistaloon? Ehkä tiedät prosessin hienouksia, joita ei kuvata artikkelissa? Kirjoita kommentit alla olevaan lohkoon, kysy kysymyksiä, jaa mielipiteitä ja valokuvia artikkelin aiheesta.