Schemi e metodi di collegamento dei pannelli solari: come installare correttamente il pannello solare

Una fonte di energia alternativa basata su pannelli solari è un'opzione eccellente per l'organizzazione di un approvvigionamento energetico indipendente. Fornirà un'elevata efficienza energetica non solo nelle giornate calde, ma anche con tempo nuvoloso. Sarebbe bello avere un dispositivo del genere a casa, giusto?

Per fare ciò, è sufficiente selezionare correttamente i componenti tecnici e installarli. Tutti possono farlo, conoscendo gli schemi e i metodi di collegamento dei pannelli solari. Ti diremo come costruire un sistema di produzione che elabora “energia verde” in elettricità, necessaria per alimentare le apparecchiature domestiche.

Inoltre, imparerai come scegliere un luogo in cui installare i pannelli solari e come combinarli con una rete elettrica fissa. Consigli utili e raccomandazioni importanti aiuteranno efficacemente i padroni di casa. Per semplificare la percezione, vengono fornite fotografie, diagrammi e video tematici.

Dispositivo solare

Quando si pianifica di collegare i pannelli solari da soli, è necessario avere un'idea di quali elementi sia costituito il sistema.

I pannelli solari sono costituiti da un kit batterie su celle fotovoltaicheil cui scopo principale è convertire l'energia solare in energia elettrica. L'attuale forza del sistema dipende dall'intensità della luce: più luminosa è la radiazione, maggiore è la corrente generata.

I principali elementi strutturali del sistema sono:

• Batteria solare - Converte la luce solare in energia elettrica.
• batteria - Una fonte di corrente chimica che accumula energia elettrica generata.
• Regolatore di carica - controlla la tensione delle batterie.
• inverter, che converte la tensione elettrica costante della batteria in CA 220 V, necessaria per il funzionamento del sistema di illuminazione e il funzionamento degli elettrodomestici.
• fusibiliinstallato tra tutti gli elementi del sistema e proteggendolo dal corto circuito.
• Set di connettori standard MC4.

Oltre allo scopo principale del controller è monitorare la tensione delle batterie, il dispositivo spegne alcuni elementi se necessario. Se l'indicatore sui terminali della batteria durante il giorno raggiunge un segno di 14 volt, che indica che si stanno ricaricando, il controller interrompe la carica.

Oltre al modulo solare, il dispositivo di una tale centrale elettrica include convertitori fotovoltaici: un controller e un inverter, nonché batterie collegate ad essi

Durante il periodo notturno, quando l'indicatore della tensione della batteria raggiunge un livello estremamente basso di 11 volt, il controller arresta la centrale elettrica.

Dove è meglio installare i pannelli?

La prima cosa da fare prima di installare e collegare la batteria solare è determinare la posizione dell'unità.

Per l'installazione di moduli fotovoltaici, è conveniente utilizzare strutture fisse fatte di profili metallici o analoghi rotativi più moderni

I pannelli solari possono essere posizionati in quasi tutti i punti ben illuminati:

• sul tetto di una villetta di campagna;
• sul balcone del condominio;
• nel territorio adiacente alla casa.

La cosa principale è fornire le condizioni necessarie per ottenere la massima produzione di energia. Uno di questi è l'orientamento e l'angolo di inclinazione rispetto all'orizzonte. Quindi la superficie che assorbe la luce dell'unità dovrebbe essere diretta verso il lato sud.

Idealmente, i raggi del sole dovrebbero cadere su di esso a 90 °. Per ottenere questo effetto, è necessario selezionare l'angolo di pendenza ottimale in base alle condizioni climatiche della regione. Per ogni regione, questo indicatore è diverso.

Per garantire le massime prestazioni delle celle solari, si consiglia di cambiare l'angolazione dei dispositivi 2-4 volte l'anno: 18 aprile, 24 agosto, 7 ottobre e 5 marzo

Ad esempio, nella regione di Mosca, l'angolo di inclinazione della superficie dei pannelli solari per i mesi estivi è di 15-20 °, e nei mesi invernali cambia tra 60 e 70 °.

Quando si posizionano i pannelli solari sul territorio adiacente alla casa, è meglio sollevare i pannelli sopra la superficie del suolo di almeno mezzo metro - in caso di forti nevicate. Questa soluzione è corretta nel senso che fornisce una distanza sufficiente per la circolazione dell'aria.

Vale la pena ricordare che anche una piccola ombra influisce negativamente sulla generazione di elettricità da parte dell'unità. I pannelli devono essere posizionati solo in luoghi che non sono soggetti nemmeno alla minima sfumatura.

Alcuni "artigiani" installano vetro aggiuntivo sulla parte superiore dei pannelli per proteggere le batterie, ma anche con trasparenza visibile, l'interstrato di vetro può ridurre l'efficienza dei pannelli del 30%

Esistono diversi modi per riparare i pannelli:

• attivando i morsetti;
• imbullonando attraverso i fori passanti situati nella parte inferiore del telaio.

La struttura portante deve essere realizzata con materiali resistenti alla corrosione. Indipendentemente dal metodo di installazione, è impossibile apportare modifiche al design del pannello e praticare fori aggiuntivi.

Il compito del proprietario della casa è quello di mantenere puliti i pannelli. L'accumulo di polvere, neve e escrementi di uccelli sullo schermo di almeno il 10% riduce la quantità di elettricità prodotta dal sistema.

Opzioni di connessione delle celle solari

I pannelli solari sono costituiti da diversi pannelli separati. Per aumentare i parametri di uscita del sistema sotto forma di potenza, tensione e corrente, gli elementi sono collegati tra loro, applicando le leggi della fisica.

La connessione di più pannelli tra loro può essere eseguita applicando uno dei tre schemi per l'installazione di pannelli solari:

• parallele;
• di serie;
• misto.

Un circuito parallelo prevede il collegamento reciproco degli stessi terminali, in cui gli elementi hanno due nodi comuni di convergenza dei conduttori e loro diramazione.

In un circuito parallelo, i "vantaggi" sono collegati ai "vantaggi" e i "punti negativi" ai "punti negativi", a seguito dei quali aumenta la corrente di uscita e la tensione di uscita rimane entro 12 volt

Il valore della massima corrente di uscita possibile in un circuito parallelo è direttamente proporzionale numero di elementi collegati. I principi per il calcolo delle quantità sono riportati nel nostro articolo raccomandato.

Il circuito seriale prevede il collegamento dei poli opposti: il "più" del primo pannello al "meno" del secondo. Il "plus" rimanente non utilizzato del secondo pannello e il "meno" della prima batteria sono collegati al controller situato più in basso nel circuito.

Questo tipo di connessione crea le condizioni per il flusso di corrente elettrica, in cui rimane l'unico modo per il trasferimento di energia dalla fonte al consumatore.

Con uno schema di connessione seriale, la tensione di uscita aumenta e raggiunge un segno di 24 volt, che è sufficiente per alimentare apparecchiature portatili, lampade a LED e alcuni consumatori di energia

Un circuito seriale parallelo o misto viene spesso utilizzato quando è necessario collegare diversi gruppi di batterie. Applicando questo circuito, l'uscita può aumentare sia la tensione che la corrente.

Con uno schema di collegamento seriale-parallelo, la tensione di uscita raggiunge un punto le cui caratteristiche sono più adatte per risolvere la maggior parte dei problemi domestici

Questa opzione è utile nel senso che in caso di guasto di uno degli elementi strutturali del sistema, altri circuiti di collegamento continuano a funzionare. Ciò aumenta significativamente l'affidabilità dell'intero sistema.

Il principio di assemblaggio del circuito combinato si basa sul fatto che i dispositivi all'interno di ciascun gruppo sono collegati in parallelo. E la connessione di tutti i gruppi in un circuito viene eseguita in sequenza.

Combinando diversi tipi di connessioni, non sarà difficile assemblare una batteria con i parametri necessari. La cosa principale è che il numero di elementi collegati deve essere tale che la tensione operativa fornita alle batterie, tenendo conto della sua caduta nel circuito di ricarica, superi la tensione del batteriamentre la corrente di carico della batteria ha fornito il valore richiesto della corrente di carica.

Schema di montaggio di un impianto elettrico solare

Il collegamento dei pannelli solari viene effettuato mediante l'uso di fili di collegamento integrati con una sezione trasversale di 4 mm². I fili di rame unipolari sono più adatti a questo scopo, la loro treccia isolante è resistente alle radiazioni ultraviolette.

Nel caso di utilizzo di un filo il cui isolamento non è resistente ai raggi UV, si consiglia di ondulare il suo rivestimento esterno.

L'estremità di ciascun filo è collegata al connettore MC4 mediante saldatura o aggraffatura, il che garantisce una connessione stretta

Indipendentemente dallo schema selezionato prima collegamento di pannelli solari a colpo sicuro è necessario verificare il corretto cablaggio.

Quando si collegano i pannelli, non è consigliabile superare i requisiti tecnici per la corrente consentita e la tensione massima di altri dispositivi. È importante seguire le specifiche del produttore per il regolatore di carica e l'inverter.

Lo schema di assemblaggio standard della più semplice centrale solare è il seguente.

Lo schema di collegamento dei pannelli alla batteria, all'inverter e al controller ha un design semplice e quindi non causa particolari difficoltà di connessione

Per evitare rotture il controller, quando si collegano gli elementi di sistema è importante seguire la sequenza.

I lavori di installazione vengono eseguiti in più fasi:

1. La batteria è collegata al controller, utilizzando gli appositi connettori per questo e senza dimenticare di osservare la polarità.
2. Al controller attraverso i connettori, osservando la stessa polarità, è collegata una batteria solare.
3. Un carico di 12 V è collegato alle prese del controller.
4. Se è necessario convertire la tensione elettrica da 12 a 220 V, nel circuito è incluso un inverter. È collegato solo alla batteria e in nessun caso direttamente al controller.
5. All'uscita libera dell'inverter collegare gli apparecchi elettrici progettati per una tensione di 220 V.

Dopo aver effettuato il collegamento, è necessario controllare la polarità e misurare la tensione a circuito aperto dei pannelli. Se l'indicatore differisce dal valore del passaporto, la connessione non è corretta.

Per connettere il dispositivo al sistema, non è necessario aprire la scatola di giunzione: tutti i connettori si trovano nell'accessibilità

Nella fase finale, la batteria solare deve essere collegata a terra. Per ridurre al minimo la probabilità di un corto circuito, i fusibili sono installati nella giunzione tra batteria, inverter e controller.

L'energia delle centrali solari troverà applicazione nell'alimentazione di elettrodomestici a basso consumo e nella ricarica di batterie di apparecchiature mobili:

Coloro che desiderano costruire una batteria solare con le proprie mani aiuteranno le informazioni fornite nel prossimo articolo.

Collegamento di elementi multidirezionali

Utilizzando uno schema di installazione sequenziale per i pannelli solari, in modo da non ridurre l'efficienza dei dispositivi, tutti i pannelli del circuito comune devono essere posizionati allo stesso angolo e sullo stesso piano.

Se i pannelli si trovano su piani diversi, ciò può portare al fatto che il vicino o più illuminato funzionerà più potente di quelli situati un po 'più lontano.

Ciò significa che il pannello vicino genererà elettricità, alcuni dei quali andranno via per riscaldare i pannelli distanti. E la ragione è che la corrente scorre lungo il percorso di minor resistenza. Per ridurre al minimo le perdite, è meglio utilizzare un controller separato per ciascun pannello.

I requisiti principali quando si utilizza il controller sono la potenza dei pannelli collegati oltre 1 kW e la distanza tra le batterie su una distanza sufficientemente grande

È possibile risolvere il problema installando diodi di interruzione. Sono posizionati all'interno tra le piastre. Per questo motivo, fornendo l'indicatore di massima potenza, le piastre non si surriscaldano.

Altrettanto importante è la caduta di tensione nei collegamenti, così come i fili stessi della parte a bassa tensione del sistema.

Tabella di discrepanza tra la potenza trasmessa e la sezione trasversale del filo, rossa che indica i parametri a cui esiste il rischio di un forte riscaldamento pericoloso

Un esempio è il fatto che una sezione metro di un cavo con una sezione trasversale di 4 mm² quando la corrente passa attraverso l'indicatore 80A (tensione 12 V), i valori diminuiscono del 3,19%, ovvero 30,6 watt. Quando si utilizzano twist, la caduta di tensione può variare da 0,1 a 0,3 V.

Combinazione di energia solare e una rete fissa

Quando si prevede di utilizzare l'elettricità del sole in parallelo con la rete fissa centralizzata attrezzata, lo schema di connessione è leggermente diverso. E la ragione principale di questa decisione è che il consumatore privato non ha l'opportunità di "scaricare" l'energia rimanente.

E questo può provocare cadute di tensione che durano fino a un secondo.

Quando si combinano l'elettricità solare con una rete centralizzata fissa, sono guidati dalla stessa regola: più fonti sono collegate, più complicato diventa il circuito

Secondo il diagramma sopra, la tensione dall'eliopoli viene prima diretta verso la batteria e da lì viene trasmessa al carico.

Quando si progetta tale opzione di installazione, è necessario tenere conto di due tipi di carico:

• non riservato - luce in casa, elettrodomestici, ecc.;
• ridondante - illuminazione di emergenza, frigorifero, boiler elettrico.

Considerare: maggiore è la capacità della batteria, più apparecchi elettrici ridondanti funzioneranno offline.

Quando scegli questo metodo per generare energia nella rete, preparati al fatto che dovrai redigere un permesso nelle reti energetiche locali.

Nonostante ciò inverter solari Generano tensione, la cui qualità è talvolta superiore a quella di una rete centralizzata, le reti energetiche locali non danno la luce verde al contatore per ruotare nella direzione opposta.

Per questo motivo, secondo lo schema, gli inverter solari smettono di funzionare al momento di un'interruzione di corrente. E il carico ridondante inizia a "essere alimentato" dalla batteria.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Gli autori del materiale video, che viene fornito di seguito, condividono la loro esperienza personale e analizzano le sfumature dell'installazione dei pannelli solari.

Video n. 1. Un esempio di assemblaggio e installazione di un sistema costruito in fabbrica:

Video n. 2. Come installare correttamente i pannelli:

Non c'è nulla di complicato nel processo di connessione di più pannelli con altri elementi del sistema. Ma per un maestro alle prime armi, il processo può diventare difficile. Pertanto, in assenza di esperienza in calcoli e capacità di installazione, è necessario contattare uno specialista che abbia le conoscenze necessarie.

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