Saulės plokščių prijungimo schemos ir būdai: kaip tinkamai įrengti saulės kolektorių

Alternatyvus energijos šaltinis, pagrįstas saulės baterijomis, yra puikus pasirinkimas organizuoti nepriklausomą energijos tiekimą. Tai užtikrins aukštą energijos vartojimo efektyvumą ne tik karštomis dienomis, bet ir debesuotu oru. Būtų puiku turėti tokį prietaisą namuose, tiesa?

Norėdami tai padaryti, jums tereikia teisingai pasirinkti techninius komponentus ir įdiegti. Kiekvienas gali tai padaryti, žinodamas saulės baterijų prijungimo schemas ir būdus. Mes jums pasakysime, kaip sukurti gamybos sistemą, kuri „žaliąją energiją“ perdirbtų į elektrą, reikalingą namų ūkio įrangai maitinti.

Be to, sužinosite, kaip pasirinkti saulės kolektorių įrengimo vietą ir kaip juos sujungti su stacionariu elektros tinklu. Naudingi patarimai ir svarbios rekomendacijos veiksmingai padės namų šeimininkams. Norint supaprastinti suvokimą, pateikiamos teminės nuotraukos, diagramos ir vaizdo įrašai.

Saulės prietaisas

Kai planuojate patys prijungti saulės baterijas, turite žinoti, kokius elementus sudaro sistema.

Saulės plokštes sudaro rinkinys baterijos ant fotoelektrinių elementųkurio pagrindinis tikslas yra saulės energiją paversti elektros energija. Dabartinis sistemos stiprumas priklauso nuo šviesos intensyvumo: kuo ryškesnė radiacija, tuo didesnė sukuriama srovė.

Pagrindiniai sistemos konstrukciniai elementai yra šie:

• Saulės baterija - Saulės šviesą paverčia elektros energija.
• Baterija - Cheminis srovės šaltinis, kaupiantis generuojamą elektros energiją.
• Įkrovos valdiklis - stebi akumuliatorių įtampą.
• Inverteris, kuris paverčia nuolatinę akumuliatoriaus elektrinę įtampą į 220 V kintamąją, kuri būtina apšvietimo sistemos ir buitinių prietaisų veikimui.
• Saugikliaimontuojamas tarp visų sistemos elementų ir apsaugo sistemą nuo trumpojo jungimo.
• Jungčių komplektas standartinis MC4.

Be to, kad pagrindinis valdiklio tikslas yra stebėti akumuliatorių įtampą, prietaisas prireikus išjungia tam tikrus elementus. Jei dienos metu akumuliatoriaus gnybtų indikatorius pasiekia 14 voltų ženklą, kuris rodo, kad jie įkraunami, valdiklis nutraukia įkrovimą.

Be saulės modulio, tokios elektrinės įrenginyje yra fotovoltiniai keitikliai - valdiklis ir keitiklis, taip pat prie jų prijungtos baterijos.

Naktį, kai akumuliatoriaus įtampos indikatorius pasiekia ypač žemą 11 voltų lygį, valdiklis sustabdo elektrinę.

Kur geriau montuoti plokštes?

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti prieš montuojant ir prijungiant saulės bateriją, reikia nustatyti įrenginio vietą.

Fotoelektrinių modulių montavimui patogu naudoti stacionarias konstrukcijas, pagamintas iš metalinių profilių, arba modernesnius sukamuosius analogus.

Saulės plokštes galima pastatyti beveik bet kurioje gerai apšviestoje vietoje:

• ant kaimo kotedžo stogo;
• daugiabučio namo balkone;
• teritorijoje, greta namo.

Svarbiausia yra sudaryti būtinas sąlygas maksimaliai generuoti energiją. Vienas iš jų yra orientacija ir polinkio kampas horizonto atžvilgiu. Taigi šviesą sugeriantis įrenginio paviršius turėtų būti nukreiptas į pietų pusę.

Idealiu atveju saulės spinduliai turėtų kristi ant jo 90 ° kampu. Norint pasiekti šį efektą, būtina pasirinkti optimalų nuolydžio kampą, atsižvelgiant į regiono klimato sąlygas. Kiekviename regione šis rodiklis yra skirtingas.

Norint užtikrinti maksimalų saulės elementų veikimą, rekomenduojama prietaisų kampą keisti 2–4 kartus per metus: balandžio 18, rugpjūčio 24, spalio 7 ir kovo 5 d.

Pavyzdžiui, Maskvos regione saulės elementų paviršiaus pokrypio kampas vasaros mėnesiais yra 15–20 °, o žiemos mėnesiais jis keičiasi iki 60–70 °.

Dedant saulės baterijas šalia namo, geriau virš žemės paviršiaus geriau pakelti bent pusę metro - esant stipriam sniegui. Šis sprendimas yra teisingas ta prasme, kad jis suteikia pakankamą atstumą oro cirkuliacijai.

Verta prisiminti, kad net mažas šešėlis neigiamai veikia vieneto generuojamą elektrą. Plokštės turėtų būti dedamos tik tose vietose, kur nėra dar menkiausio užtemimo.

Kai kurie „amatininkai“ ant plokščių viršaus montuoja papildomą stiklą, kad apsaugotų baterijas, tačiau net ir matomu skaidrumu stiklo tarpsluoksnis gali sumažinti plokščių efektyvumą 30%.

Yra keletas būdų, kaip pritvirtinti skydus:

• įjungiant spaustukus;
• varžtais per skylutes, esančias rėmo apačioje.

Atraminė konstrukcija turi būti pagaminta iš korozijai atsparių medžiagų. Nepriklausomai nuo montavimo būdo, neįmanoma pakeisti skydo konstrukcijos ir gręžti papildomų skylių.

Namo savininko užduotis yra išlaikyti plokštes švarias. Dulkių, sniego ir paukščių išmatų kaupimasis ekrane mažiausiai 10% sumažina sistemos pagamintos elektros energijos kiekį.

Saulės elementų prijungimo galimybės

Saulės skydelius sudaro kelios atskiros plokštės. Norint padidinti sistemos išėjimo parametrus galios, įtampos ir srovės pavidalu, elementai sujungiami vienas su kitu, taikant fizikos dėsnius.

Kelių plokščių sujungimą viena su kita galima atlikti naudojant vieną iš trijų saulės kolektorių įrengimo schemų:

• lygiagreti;
• nuoseklusis;
• mišrus.

Lygiagreti grandinė apima tų pačių gnybtų sujungimą vienas su kitu, kuriuose elementai turi du bendrus laidininkų suartėjimo ir jų išsišakojimo mazgus.

Lygiagrečioje grandinėje „pliusai“ sujungiami su „pliusais“, o „minusai“ - su „minusais“, dėl to išėjimo srovė padidėja, o išėjimo įtampa išlieka 12 voltų ribose.

Didžiausio galimo išėjimo srovės vertė lygiagrečioje grandinėje yra tiesiogiai proporcinga sujungtų elementų skaičius. Kiekio apskaičiavimo principai pateikti mūsų rekomenduojamame straipsnyje.

Serijinė grandinė apima priešingų polių sujungimą: pirmosios plokštės „pliusą“ prie antrosios „minuso“. Likęs nepanaudotas antrosios plokštės „pliusas“ ir pirmosios baterijos „minusas“ yra prijungti prie valdiklio, esančio toliau grandinėje.

Šio tipo jungtys sukuria sąlygas elektros srovei tekėti, kuriose išlieka vienintelis būdas energijai perduoti iš šaltinio vartotojui.

Taikant nuosekliojo ryšio schemą, išėjimo įtampa padidėja ir pasiekia 24 volų ženklą, kurio pakanka nešiojamajai įrangai, LED lempoms ir kai kuriems energijos vartotojams maitinti

Serijinė lygiagreti arba mišri grandinė dažniausiai naudojama, kai reikia prijungti keletą grupių baterijų. Taikant šią grandinę išėjimui, gali būti padidinta tiek įtampa, tiek srovė.

Taikant nuosekliojo ryšio schemą, išėjimo įtampa pasiekia tašką, kurio charakteristikos yra tinkamiausios išspręsti didžiąją dalį buitinių problemų

Ši parinktis yra naudinga ta prasme, kad sugedus vienam iš sistemos konstrukcinių elementų, ir toliau veikia kitos jungiamosios grandinės. Tai žymiai padidina visos sistemos patikimumą.

Kombinuotosios grandinės surinkimo principas grindžiamas tuo, kad kiekvienos grupės prietaisai yra sujungti lygiagrečiai. Ir visų grupių sujungimas į vieną grandinę atliekamas nuosekliai.

Derinant skirtingų tipų jungtis, nebus sunku surinkti akumuliatorių su reikiamais parametrais. Svarbiausia, kad prijungtų elementų skaičius turi būti toks, kad baterijoms tiekiama darbinė įtampa, atsižvelgiant į jos kritimą įkrovimo grandinėje, viršytų akumuliatoriaus įtampą. baterijostuo tarpu akumuliatoriaus apkrovos srovė suteikė reikiamą įkrovimo srovės vertę.

Saulės elektros sistemos surinkimo schema

Saulės plokščių sujungimas atliekamas naudojant įmontuotus jungiamuosius laidus, kurių skerspjūvis yra 4 mm². Tam tikslui geriausiai tinka viengysliai variniai laidai, jų izoliacinė pynė yra atspari ultravioletiniams spinduliams.

Jei naudojate laidą, kurio izoliacija nėra atspari UV spinduliams, rekomenduojama gofruoti jo išorinį pamušalą.

Kiekvieno laido galas yra sujungtas su MC4 jungtimi litavimo arba gofravimo būdu, o tai užtikrina tvirtą sujungimą

Nepriklausomai nuo pasirinktos schemos anksčiau jungiančios saulės baterijas be sugadinimo būtina patikrinti, ar teisinga instaliacija.

Prijungiant plokštes nerekomenduojama viršyti techninių reikalavimų, susijusių su kitų prietaisų leistina srove ir didžiausia įtampa. Svarbu, kad laikytumėtės gamintojo nurodytų įkrovos valdiklio ir keitiklio specifikacijų.

Paprasčiausios saulės elektrinės standartinė surinkimo schema yra tokia.

Plokščių prijungimo prie akumuliatoriaus, keitiklio ir valdiklio schema yra paprastos konstrukcijos, todėl nesukelia ypatingų sunkumų jungiantis

Norėdami išvengti lūžių valdiklis, jungiant sistemos elementus svarbu laikytis sekos.

Montavimo darbai atliekami keliais etapais:

1. Baterija yra prijungta prie valdiklio, naudojant tam tinkamas jungtis ir nepamirštant stebėti poliškumo.
2. Prie valdiklio per jungtis, stebint tą patį poliškumą, prijungiama saulės baterija.
3. Prie valdiklio lizdų prijungta 12 V apkrova.
4. Jei reikia konvertuoti elektrinę įtampą nuo 12 iki 220 V, tada grandinėje yra inverteris. Jis prijungtas tik prie akumuliatoriaus ir jokiu būdu ne prie valdiklio.
5. Prie laisvos inverterio išvesties prijunkite elektrinius prietaisus, skirtus 220 V įtampai.

Atlikę ryšį, turite patikrinti poliškumą ir išmatuoti plokščių atviros grandinės įtampą. Jei indikatorius skiriasi nuo paso vertės, ryšys neteisingas.

Norėdami prijungti įrenginį prie sistemos, nereikia atidaryti jungiamojo dėžutės - visos jungtys yra pritaikytos neįgaliesiems

Paskutiniame etape saulės baterija turi būti įžeminta. Siekiant sumažinti trumpo jungimo tikimybę, akumuliatorių, keitiklio ir valdiklio sankryžoje įmontuojami saugikliai.

Saulės elektrinių energija bus naudojama mažos galios buitiniams prietaisams maitinti ir mobilios įrangos akumuliatoriams krauti:

Norintiems pasistatyti saulės bateriją savo rankomis padės pateikta informacija kitame straipsnyje.

Daugiakrypčių elementų sujungimas

Naudojant nuoseklią saulės baterijų montavimo schemą, kad nesumažėtų prietaisų efektyvumas, visos bendrosios grandinės plokštės turėtų būti dedamos tuo pačiu kampu ir toje pačioje plokštumoje.

Jei plokštės yra išdėstytos skirtingose ​​plokštumose, tai gali lemti tai, kad arti ar daugiau apšviestosios bus galingesnės nei tos, kurios yra šiek tiek toliau.

Tai reiškia, kad šalia esantis skydelis generuos elektrą, iš kurios dalis išeis kaitinant tolimiausius skydus. Ir priežastis ta, kad srovė teka mažiausio pasipriešinimo keliu. Norėdami sumažinti nuostolius, geriau naudoti atskirą valdiklį kiekvienai skydai.

Pagrindiniai reikalavimai, naudojant valdiklį, yra prijungtų skydų galia, didesnė kaip 1 kW, ir atstumas tarp baterijų pakankamai dideliu atstumu

Problemą galite išspręsti įdiegę išjungimo diodus. Jie dedami viduje tarp plokštelių. Dėl to, suteikdamos didžiausios galios indikatorių, plokštės neperkaista.

Ne mažiau svarbu yra įtampos kritimas jungtyse, taip pat patys žemos įtampos sistemos dalies laidai.

Perduotosios galios ir laido skerspjūvio neatitikimo lentelė, raudona, nurodanti parametrus, kuriais esant gali kilti stiprus gaisro pavojus

Pavyzdys yra tai, kad skaitiklio atkarpa 4 mm skerspjūvio² kai srovė praeina per indikatorių 80A (įtampa 12 V), vertės sumažėja 3,19%, tai yra 30,6 vatai. Naudojant posūkius, įtampos kritimas gali kisti nuo 0,1 iki 0,3 V.

Saulės energijos ir nejudančio tinklo derinys

Planuojant naudoti saulės energiją lygiagrečiai su įrengtu centralizuotu stacionariu tinklu, prijungimo schema šiek tiek skiriasi. Ir pagrindinė šio sprendimo priežastis yra ta, kad privatus vartotojas neturi galimybės „sunaikinti“ likusios energijos.

Tai gali išprovokuoti įtampos kritimą, trunkantį iki vienos sekundės.

Derinant saulės energiją su stacionariu centralizuotu tinklu, jie vadovaujasi ta pačia taisykle: kuo daugiau šaltinių prijungta, tuo sudėtingesnė grandinė tampa

Pagal aukščiau pateiktą diagramą įtampa iš heliopolio pirmiausia nukreipiama į akumuliatorių, o iš ten ji perduodama kroviniui.

Projektuojant tokią įrengimo parinktį, reikia atsižvelgti į dvi apkrovos rūšis:

• nėra rezervuotas - šviesa namuose, buitinė technika ir kt .;
• rezervuotas - avarinis apšvietimas, šaldytuvas, elektrinis katilas.

Apsvarstykite: kuo didesnė akumuliatoriaus talpa, tuo daugiau nereikalingų elektros prietaisų veiks neprisijungę.

Pasirinkdami šį energijos generavimo į tinklą būdą, būkite pasirengę dėl to, kad turėsite išduoti leidimą vietiniuose energijos tinkluose.

Nepaisant to, kad saulės inverteriai Jie sukuria įtampą, kurios kokybė kartais būna aukštesnė nei centralizuoto tinklo, vietiniai energijos tinklai nesuteikia žalios šviesos skaitikliui pasukti priešinga kryptimi.

Dėl šios priežasties pagal schemą saulės energijos keitikliai nustoja veikti nutrūkus elektros tiekimui. Ir nereikalinga apkrova pradeda „maitintis“ iš akumuliatoriaus.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Žemiau pateiktos vaizdo medžiagos autoriai dalijasi savo asmenine patirtimi ir analizuoja saulės baterijų įrengimo niuansus.

1 vaizdo įrašas. Gamykloje pagamintos sistemos surinkimo ir montavimo pavyzdys:

2 vaizdo įrašas. Kaip teisingai įdiegti skydelius:

Kelių plokščių sujungimas su kitais sistemos elementais nėra nieko sudėtingas. Tačiau pradedančiajam meistrui procesas gali tapti sudėtingas. Todėl, neturėdami skaičiavimų ir montavimo įgūdžių patirties, turėtumėte kreiptis į specialistą, kuris turi reikiamų žinių.

Norite papasakoti, kaip pastatėte savo saulės elektrinę vasarnamiui ar sodybai? Galbūt žinote proceso subtilybių, kurios nėra aprašytos straipsnyje? Prašome parašyti komentarus žemiau esančiame bloke, užduoti klausimus, pasidalyti nuomonėmis ir nuotraukomis straipsnio tema.