A napelemek csatlakoztatásának sémái és módszerei: a napelemek megfelelő felszerelése

A napelemeken alapuló alternatív energiaforrás kiváló lehetőség a független energiaellátás megszervezésére. Nagy energiahatékonyságot nyújt nem csak forró napokban, hanem felhős időben is. Jó lenne, ha ilyen eszköz lenne otthon, igaz?

Ehhez csak a műszaki alkatrészeket kell megfelelően kiválasztania és telepíteni. Mindenki megteheti, ismerve a napelemek csatlakoztatásának sémáit és módszereit. Meg fogjuk mondani, hogyan lehet egy olyan termelési rendszert felépíteni, amely a „zöld energiát” villamos energiává dolgozza fel, amely a háztartási berendezések meghajtásához szükséges.

Ezenkívül megtanulja, hogyan kell kiválasztani a napelemek telepítésének helyét, és hogyan lehet azokat összekapcsolni egy helyhez kötött elektromos hálózattal. A hasznos tippek és fontos ajánlások hatékonyan segítik a házmestereket. Az észlelés egyszerűsítése érdekében tematikus fényképeket, ábrákat és videókat adunk.

Napelemes készülék

A napelemek önálló csatlakoztatásának tervezésekor el kell ismernie a rendszer elemeit.

A napelemek készletből állnak elemek a fotovoltaikus cellákonamelynek fő célja a napenergia villamos energiává történő átalakítása. A rendszer áramerőssége a fényintenzitástól függ: minél erősebb a sugárzás, annál nagyobb az áram.

A rendszer fő szerkezeti elemei a következők:

• Napelem - A napfényt elektromos energiává alakítja.
• akkumulátor - Vegyi áramforrás, amely felhalmozza a generált elektromos energiát.
• Töltővezérlő - figyeli az elemek feszültségét.
• inverter, amely átalakítja az akkumulátor állandó elektromos feszültségét 220 V váltakozó árammá, amely szükséges a világítási rendszer és a háztartási gépek működéséhez.
• biztosítékoka rendszer összes elemének közé telepítve, és védi a rendszert a rövidzárlattól.
• Csatlakozók készlet, standard MC4.

Amellett, hogy a vezérlő fő célja az elemek feszültségének ellenőrzése, a készülék bizonyos elemeket szükség esetén kikapcsol. Ha az akkumulátor kivezetésein a nappali kijelző 14 volti jelzést kap, amely azt jelzi, hogy újratöltik, akkor a vezérlő megszakítja a töltést.

A napelem modulon kívül egy ilyen erőmű berendezése tartalmaz fotovoltaikus átalakítókat - egy vezérlőt és egy invertert, valamint a hozzájuk csatlakoztatott akkumulátorokat.

Éjszakai időszakban, amikor az akkumulátor feszültségjelzője eléri a rendkívül alacsony 11 voltos szintet, a vezérlő leállítja az erőművet.

Hol lehet jobb paneleket telepíteni?

A szolár akkumulátor behelyezése és csatlakoztatása előtt először meg kell határoznia az egység helyét.

A fotovoltaikus modulok telepítéséhez kényelmes a fémprofilokból álló álló szerkezetek vagy modern forgó analógok használata.

A napelemeket szinte bármilyen jól megvilágított helyre el lehet helyezni:

• egy vidéki ház tetőjén;
• a bérház erkélyén;
• a ház melletti területen.

A legfontosabb az, hogy biztosítsák a szükséges feltételeket a maximális energiatermelés eléréséhez. Ezek egyike a horizonthoz viszonyított tájolása és dőlésszöge. Tehát az egység fényelnyelő felületét déli oldalra kell irányítani.

Ideális esetben a nap sugarai 90 ° -on esjenek rá. E hatás elérése érdekében meg kell választani az optimális lejtőszöget a régió éghajlati viszonyától függően. Mindegyik régióban ez a mutató eltérő.

A napelemek maximális teljesítményének biztosítása érdekében javasolt az eszközök szögének megváltoztatása évente 2-4 alkalommal: április 18, augusztus 24, október 7 és március 5.

Például a moszkvai régióban a napelemek felületének dőlésszöge a nyári hónapokban 15–20 °, téli hónapokban pedig 60–70 °.

Ha napelemeket helyez a házhoz szomszédos területre, akkor jobb, ha a csapadékot legalább fél méterrel a talaj felszíne fölé helyezi. Ez a megoldás abban az értelemben helyes, hogy elegendő távolságot biztosít a légáramláshoz.

Érdemes megjegyezni, hogy még egy kis árnyék is hátrányosan befolyásolja az egység áramtermelését. A paneleket csak olyan helyeken szabad elhelyezni, amelyek nem esnek a legkisebb árnyékolás alá.

Egyes „kézművesek” kiegészítő üveget helyeznek a panelek tetejére, hogy megvédjék az elemeket, de még a látható átlátszóság mellett is az üvegréteg képes 30% -kal csökkenteni a panelek hatékonyságát.

A panelek rögzítésének többféle módja van:

• a bilincsek aktiválásával;
• csavarozással a keret alján található átmenő lyukakon keresztül.

A tartószerkezetnek korrózióálló anyagból kell készülnie. A telepítési módtól függetlenül lehetetlen változtatni a panel kialakításában és további furatokat fúrni.

A háztulajdonos feladata a panelek tiszta tartása. A por, a hó és a madárhulladékok legalább 10% -nyi felhalmozódása a képernyőn csökkenti a rendszer által termelt villamosenergia mennyiségét.

Napelem csatlakoztatási lehetőségei

A napelemek több különálló panelt tartalmaznak. A rendszer kimeneti paramétereinek teljesítmény, feszültség és áram formájában történő növelése érdekében az elemeket a fizikai törvények alkalmazásával összekapcsolják.

Több panelen egymáshoz csatlakoztatható a napelemek telepítésére szolgáló három séma egyikének alkalmazása:

• párhuzamos;
• soros;
• összekeverjük.

A párhuzamos áramkör magában foglalja ugyanazon sorkapcsok egymással való összekapcsolását, amelyben az elemeknek két közös csomópontja van a vezetők konvergenciájának és elágazásának.

Egy párhuzamos áramkörben a "pluszok" kapcsolódnak a "pluszokhoz", és a "mínuszok" a "mínuszokhoz" kapcsolódnak, amelynek eredményeként a kimeneti áram növekszik, és a kimeneti feszültség 12 V alatt marad

A párhuzamos áramkörben a lehetséges legnagyobb kimeneti áram értéke közvetlenül arányos csatlakoztatott elemek száma. A mennyiség kiszámításának alapelveit az ajánlott cikk tartalmazza.

A soros áramkör magában foglalja az ellenkező pólusok csatlakoztatását: az első panel „pluszát” a második mínuszához. A második panel fennmaradó fel nem használt „plusz” és az első elem „mínusz” összekapcsolása az áramkörtől lefelé található vezérlőhöz kapcsolódik.

Az ilyen típusú csatlakozás megteremti a feltételeket az elektromos áram áramlásához, amelyben továbbra is fennáll az egyetlen lehetőség az energia továbbítására a forrásból a fogyasztóhoz.

A soros csatlakozási sémával a kimeneti feszültség növekszik és eléri a 24 voltos jelet, ami elegendő a hordozható berendezések, LED-lámpák és néhány energiafogyasztó táplálásához

A soros párhuzamos vagy vegyes áramkört akkor használják leggyakrabban, amikor több elem-csoportot kell összekapcsolni. Ennek az áramkörnek a kimenetre történő alkalmazásával növelhető a feszültség és az áram is.

Egy soros párhuzamos csatlakozási sémával a kimeneti feszültség eléri azt a pontot, amelynek jellemzői a legmegfelelőbbek a háztartási problémák nagy részének megoldására

Ez a lehetőség abban az értelemben előnyös, hogy a rendszer egyik szerkezeti elemének meghibásodása esetén más csatlakozó áramkörök továbbra is működnek. Ez jelentősen növeli a teljes rendszer megbízhatóságát.

A kombinált áramkör összeszerelési elve azon a tényen alapul, hogy az egyes csoportokon belüli készülékek párhuzamosan vannak egymáshoz csatlakoztatva. És az összes csoport összekapcsolása egy áramkörben egymás után történik.

Különböző típusú csatlakozások kombinálásakor nem lesz nehéz összeállítani a szükséges paraméterekkel rendelkező akkumulátort. A lényeg az, hogy a csatlakoztatott elemek számának olyannak kell lennie, hogy az akkumulátorok számára biztosított üzemi feszültség - figyelembe véve annak töltőáramkörben történő esését - meghaladja az akkumulátor feszültségét. akkumulátormíg az akkumulátor terhelési árama biztosítja a töltési áram szükséges értékét.

Napenergia-rendszer szerelési rajza

A napelemek csatlakoztatása beépített összekötő vezetékek használatával történik, keresztmetszetük 4 mm². Az egymagos rézhuzalok erre a célra a legmegfelelőbbek, szigetelő fonatuk ellenáll az ultraibolya sugárzásnak.

Az olyan huzal használata esetén, amelynek szigetelése nem ellenáll az UV sugaraknak, ajánlott a külső burkolat hulláma.

Minden huzal végét forrasztással vagy krimpeléssel kötik össze az MC4 csatlakozóval, ami biztosítja a szoros összeköttetést

Függetlenül attól, hogy a korábban kiválasztott sémát választotta napelemek csatlakoztatása hiba nélkül ellenőrizni kell a megfelelő huzalozást.

A panelek csatlakoztatásakor nem ajánlott túllépni a többi készülék megengedett áramára és maximális feszültségére vonatkozó műszaki követelményeket. Fontos, hogy kövesse a gyártó által a töltésvezérlőre és az inverterre vonatkozó előírásokat.

A legegyszerűbb napenergia-erőmű általános szerelési sémája a következő.

A panelek csatlakoztatási diagramja az akkumulátorhoz, az inverterhez és a vezérlőhöz egyszerű kialakítású, ezért nem okoz különösebb nehézségeket a csatlakozáskor

A törés elkerülése érdekében a vezérlő, a rendszer elemek összekapcsolásakor fontos a sorrend követése.

A telepítési munkákat több szakaszban hajtják végre:

1. Az akkumulátort a vezérlőhöz csatlakoztatják, ehhez a megfelelő csatlakozókat használják, és ne felejtsék el megfigyelni a polaritást.
2. A vezérlőhöz a csatlakozókon keresztül, ugyanazon polaritást figyelembe véve, napelemes akkumulátor csatlakozik.
3. A vezérlőaljzatokhoz 12 V-os terhelés van csatlakoztatva.
4. Ha az elektromos feszültséget 12 és 220 V között kell átalakítani, akkor az invertert be kell építeni az áramkörbe. Csak az akkumulátorhoz csatlakozik, semmiképpen sem közvetlenül a vezérlőhöz.
5. Az inverter szabad kimenetéhez csatlakoztasson 220 V feszültségű elektromos készülékeket.

A csatlakozás után ellenőriznie kell a polaritást és meg kell mérnie a panelek nyitott áramkörének feszültségét. Ha a jelző eltér az útlevél értékétől, akkor a kapcsolat nem megfelelő.

Az eszköznek a rendszerhez történő csatlakoztatásához nincs szükség a csatlakozódoboz kinyitására - az összes csatlakozó a akadálymentességben található

A végső szakaszban a napelemet földelni kell. A rövidzárlat valószínűségének minimalizálása érdekében biztosítékokat kell telepíteni az akkumulátor, a frekvenciaváltó és a vezérlő közötti kereszteződésre.

A napenergia-erőművek energiáját felhasználják az alacsony fogyasztású háztartási készülékek táplálására és a mobil eszközök akkumulátorának töltésére:

Azok, akik saját kezükben kívánnak napenergia-akkumulátort elkészíteni, segítik a megadott információkat a következő cikkben.

Többirányú elemek összekapcsolása

A napelemek egymás utáni beépítési sémájának felhasználásával, hogy ne csökkentsék az eszközök hatékonyságát, a közös áramkör összes panelt ugyanabban a szögben és ugyanabban a síkban kell elhelyezni.

Ha a panelek különböző síkokban vannak elhelyezve, ez ahhoz vezethet, hogy a közeli vagy annál nagyobb megvilágítású erősebbek működnek, mint a kissé távolabbi.

Ez azt jelenti, hogy a közeli panel villamos energiát termel, amelynek egy része elmegy a távoli panelek melegítéséhez. Ennek oka az, hogy az áram a legkevesebb ellenállás útján folyik. A veszteségek minimalizálása érdekében jobb minden panelen külön vezérlőt használni.

A vezérlő használatakor a fő követelmények a csatlakoztatott panelek teljesítménye 1 kW felett és az elemek közötti távolság kellően nagy távolságon

Megoldhatja a problémát cut-off diódák telepítésével. A tányérok között helyezkednek el. Ennek eredményeként a lemezek maximális teljesítménymutatót adva nem túlmelegednek.

Ugyanilyen fontos a feszültségcsökkenés a csatlakozásokban, valamint a rendszer alacsony feszültségű részének vezetékein.

Az átadott teljesítmény és a huzal keresztmetszete közötti eltérés táblázata, piros, azokkal a paraméterekkel, amelyeknél fennáll az erős tűzveszélyes melegítés veszélye

Példa erre a tény, hogy a kábel egy méteres szakasza 4 mm keresztmetszettel rendelkezik² amikor az áram áthalad a 80A jelzőn (feszültség 12 V), az értékek 3,19% -kal esnek, ami 30,6 watt. Csavarok használatakor a feszültségesés 0,1 és 0,3 V között változhat.

A napenergia és a helyhez kötött hálózat kombinációja

Amikor a napenergia felhasználását tervezi a felszerelt központi helyhez kötött hálózattal párhuzamosan, a csatlakozási séma kissé eltér. És ennek a döntésnek az a fő oka, hogy a magánfogyasztónak nincs lehetősége a maradék energiát „lemeríteni”.

És ez feszültségcsökkenést válthat ki egy másodpercig.

A napenergiát egy álló, központosított hálózattal kombinálva ugyanazt a szabályt veszik figyelembe: minél több forrást csatlakoztatnak, annál bonyolultabbá válik az áramkör

A fenti ábra szerint a heliopolistól érkező feszültség először az akkumulátor felé irányul, és onnan továbbadódik a terheléshez.

Egy ilyen telepítési lehetőség tervezésekor kétféle terhelést kell figyelembe venni:

• nem fenntartva - világítás a házban, háztartási gépek, stb .;
• fölösleges - vészvilágítás, hűtőszekrény, elektromos kazán.

Fontolja meg: minél nagyobb az akkumulátor kapacitása, annál feleslegesebb elektromos készülékek offline állapotban működnek.

A hálózat energiatermelésének ezen módszerének kiválasztásakor készüljön fel arra, hogy engedélyt kell kiállítania a helyi energiahálózatokban.

Annak ellenére, hogy napelemes inverterek Feszültséget generálnak, amelynek minősége néha magasabb, mint egy központosított hálózaté, a helyi energiahálózatok nem adják a zöld fényt a mérő számára, hogy az ellenkező irányba forogjon.

Ez az oka annak, hogy a séma szerint a napelemes inverterek áramkimaradáskor leállnak. És a redundáns terhelés az akkumulátorból kezd táplálkozni.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Az alább bemutatott videó anyag szerzői megosztják személyes tapasztalataikat és elemzik a napelemek telepítésének árnyalatait.

1. videó. Példa egy gyárilag épített rendszer összeszerelésére és telepítésére:

2. videó. A panelek helyes telepítése:

A panelek és a rendszer többi elemének összekapcsolása során semmi sem bonyolult. Egy kezdő mester számára azonban a folyamat bonyolulttá válhat. Ezért a számításokkal és a telepítési ismeretekkel kapcsolatos tapasztalatok hiányában vegye fel a kapcsolatot egy szakemberrel, aki rendelkezik a szükséges ismeretekkel.

Szeretné megmondani, hogyan építette meg saját napenergia-erőműjét nyári házhoz vagy vidéki házhoz? Talán ismeri a folyamat finomságait, amelyeket a cikk nem ír le? Kérjük, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkba, tegyen fel kérdéseket, ossza meg véleményét és fényképeit a cikk témájáról.