Schémy a metódy pripojenia solárnych panelov: ako správne nainštalovať solárny panel

Alternatívny zdroj energie založený na solárnych paneloch je vynikajúcou možnosťou na zabezpečenie nezávislého zásobovania energiou. Poskytne vysokú energetickú účinnosť nielen v horúcich dňoch, ale aj za oblačného počasia. Bolo by pekné mať takéto zariadenie doma, nie?

Stačí len správne vybrať technické komponenty a nainštalovať ich. Každý to môže urobiť, poznať schémy a metódy pripojenia solárnych panelov. Povieme vám, ako vybudovať výrobný systém, ktorý spracováva „zelenú energiu“ na elektrinu, ktorá je potrebná na napájanie domácich zariadení.

Ďalej sa naučíte, ako zvoliť miesto na inštaláciu solárnych panelov a ako ich kombinovať so stacionárnou elektrickou sieťou. Užitočné tipy a dôležité odporúčania účinne pomôžu domácim majstrom. Na zjednodušenie vnímania sú uvedené tematické fotografie, schémy a videá.

Solárne zariadenie

Pri plánovaní pripojenia solárnych panelov musíte mať predstavu, z ktorých prvkov systém pozostáva.

Solárne panely pozostávajú zo súpravy batérie na fotovoltaických článkochktorých hlavným účelom je premena slnečnej energie na elektrickú energiu. Prúdová sila systému závisí od intenzity svetla: čím je žiarenie jasnejšie, tým väčší je generovaný prúd.

Hlavné konštrukčné prvky systému sú:

• Solárna batéria - Premieňa slnečné svetlo na elektrickú energiu.
• batérie - Zdroj chemického prúdu, ktorý akumuluje vyrobenú elektrickú energiu.
• Ovládač nabíjania - monitoruje napätie batérií.
• menič, ktorý prevádza konštantné elektrické napätie batérie na AC 220V, čo je potrebné pre fungovanie osvetľovacieho systému a prevádzku domácich spotrebičov.
• poistkyinštalované medzi všetky prvky systému a chrániace systém pred skratom.
• Sada konektorov štandardné MC4.

Okrem hlavného účelu ovládača je monitorovať napätie batérií, zariadenie podľa potreby vypína určité prvky. Ak ukazovateľ na svorkách batérie počas dňa dosiahne značku 14 voltov, čo znamená, že sa nabíjajú, regulátor preruší nabíjanie.

Súčasťou zariadenia tejto elektrárne sú okrem solárneho modulu aj fotovoltaické konvertory - radič a invertor, ako aj batérie k nim pripojené.

Počas noci, keď indikátor napätia batérie dosiahne extrémne nízku úroveň 11 voltov, ovládač zastaví elektráreň.

Kde je lepšie inštalovať panely?

Pred inštaláciou a pripojením solárnej batérie je potrebné najskôr zistiť polohu jednotky.

Na inštaláciu fotovoltaických modulov je vhodné použiť stacionárne štruktúry vyrobené z kovových profilov alebo modernejších rotačných analógov.

Solárne panely môžu byť umiestnené na takmer akomkoľvek dobre osvetlenom mieste:

• na streche vidieckej chaty;
• na balkóne bytového domu;
• na území susediacom s domom.

Hlavnou vecou je poskytnúť potrebné podmienky na dosiahnutie maximálnej výroby energie. Jedným z nich je orientácia a uhol sklonu vzhľadom na horizont. Povrch jednotky absorbujúcej svetlo by preto mal smerovať na južnú stranu.

V ideálnom prípade by slnečné lúče na ňu mali dopadať pri 90 °. Na dosiahnutie tohto efektu je potrebné zvoliť optimálny uhol sklonu v závislosti od klimatických podmienok v regióne. Pre každú oblasť je tento indikátor iný.

Aby sa zabezpečil maximálny výkon solárnych článkov, odporúča sa meniť uhol zariadení 2-4 krát za rok: 18. apríla, 24. augusta, 7. októbra a 5. marca

Napríklad v Moskovskom regióne je uhol sklonu povrchu solárnych článkov v letných mesiacoch 15–20 ° av zimných mesiacoch sa zmení na 60–70 °.

Pri umiestňovaní solárnych panelov na územie susediace s domom je lepšie zdvihnúť panely nad povrch pôdy najmenej o pol metra - v prípade silného sneženia. Toto riešenie je správne v tom zmysle, že poskytuje dostatočnú vzdialenosť pre cirkuláciu vzduchu.

Je potrebné si uvedomiť, že aj malý tieň nepriaznivo ovplyvňuje výrobu elektriny v jednotke. Panely by mali byť umiestnené iba na miestach, ktoré nie sú vystavené ani najmenšiemu tieneniu.

Niektorí „remeselníci“ inštalujú dodatočné sklo na vrch panelov na ochranu batérií, ale aj pri viditeľnej priehľadnosti môže sklenená medzivrstva znížiť účinnosť panelov o 30%

Existuje niekoľko spôsobov, ako opraviť panely:

• aktiváciou svoriek;
• priskrutkovaním cez priechodné otvory umiestnené v spodnej časti rámu.

Nosná konštrukcia musí byť vyrobená z materiálov odolných voči korózii. Bez ohľadu na spôsob inštalácie nie je možné vykonať zmeny v dizajne panelov a vyvŕtať ďalšie otvory.

Úlohou majiteľa domu je udržiavať panely čisté. Hromadenie prachu, snehu a vtáčích trusov na obrazovke najmenej o 10% znižuje množstvo elektrickej energie vyrobenej systémom.

Možnosti pripojenia solárnych článkov

Solárne panely sa skladajú z niekoľkých samostatných panelov. Aby sa zvýšili výstupné parametre systému vo forme energie, napätia a prúdu, sú prvky navzájom spojené, pričom sa uplatňujú zákony fyziky.

Prepojenie viacerých panelov k sebe sa môže vykonať použitím jednej z troch schém na inštaláciu solárnych panelov:

• paralelné;
• serial;
• zmiešané.

Paralelný obvod zahŕňa spojenie rovnakých terminálov navzájom, v ktorých prvky majú dva spoločné uzly konvergencie vodičov a ich vetvenie.

V paralelnom obvode sú „plusy“ spojené s „plusy“ a „mínusy“ s „mínusy“, čím sa zvyšuje výstupný prúd a výstupné napätie zostáva v rozmedzí 12 voltov.

Hodnota maximálneho možného výstupného prúdu v paralelnom obvode je priamo úmerná počet pripojených položiek, Princípy výpočtu množstva sú uvedené v našom odporúčanom článku.

Sériový obvod zahŕňa pripojenie opačných pólov: „plus“ prvého panelu a „mínus“ druhého. Zostávajúce nepoužité „plus“ druhého panelu a „mínus“ prvej batérie sú spojené s ovládačom umiestneným ďalej po obvode.

Tento typ spojenia vytvára podmienky pre tok elektrického prúdu, v ktorom zostáva jediný spôsob prenosu energie zo zdroja na spotrebiteľa.

Pri schéme sériového pripojenia sa výstupné napätie zvyšuje a dosahuje značku 24 voltov, čo je dostatočné na napájanie prenosných zariadení, LED žiaroviek a niektorých spotrebiteľov energie

Sériový paralelný alebo zmiešaný obvod sa najčastejšie používa, keď je potrebné pripojiť niekoľko skupín batérií. Použitím tohto obvodu na výstup možno zvýšiť napätie aj prúd.

Pri schéme sériového paralelného pripojenia dosahuje výstupné napätie bod, ktorého charakteristiky sú najvhodnejšie na vyriešenie väčšiny domácich problémov

Táto možnosť je výhodná v tom zmysle, že v prípade poruchy jedného zo štrukturálnych prvkov systému naďalej fungujú ďalšie spojovacie obvody. To výrazne zvyšuje spoľahlivosť celého systému.

Princíp montáže kombinovaného obvodu je založený na skutočnosti, že zariadenia v každej skupine sú zapojené paralelne. A prepojenie všetkých skupín v jednom okruhu sa vykonáva postupne.

Kombináciou rôznych typov pripojení nebude zložité zostaviť batériu s potrebnými parametrami. Hlavné je, že počet pripojených prvkov musí byť taký, aby prevádzkové napätie dodávané do batérií, berúc do úvahy pokles v nabíjacom obvode, prevyšovalo napätie batériezatiaľ čo zaťažovací prúd batérie poskytoval požadovanú hodnotu nabíjacieho prúdu.

Schéma montáže solárneho elektrického systému

Pripojenie solárnych panelov sa uskutočňuje pomocou zabudovaných spojovacích vodičov s prierezom 4 mm², Jednožilové medené drôty sú na tento účel najvhodnejšie, ich izolačné opletenie je odolné voči ultrafialovému žiareniu.

V prípade použitia drôtu, ktorého izolácia nie je odolná voči UV lúčom, sa odporúča zvlniť jeho vonkajšiu výstelku.

Koniec každého drôtu je spojený s konektorom MC4 spájkovaním alebo krimpovaním, čo zaisťuje pevné spojenie

Bez ohľadu na predtým zvolenú schému pripojenie solárnych panelov bezporuchovo je potrebné skontrolovať správne zapojenie.

Pri pripájaní panelov sa neodporúča prekročiť technické požiadavky na prípustný prúd a maximálne napätie iných zariadení. Je dôležité, aby ste dodržiavali špecifikácie výrobcu regulátora nabíjania a meniča.

Štandardná schéma montáže najjednoduchšej solárnej elektrárne je nasledovná.

Schéma spojenia panelov s batériou, meničom a regulátorom má jednoduchú konštrukciu, a preto nespôsobuje žiadne zvláštne problémy s pripojením

Aby nedošlo k rozbitiu ovládač, pri pripájaní prvkov systému je dôležité postupovať podľa poradia.

Inštalačné práce sa vykonávajú v niekoľkých etapách:

1. Batéria je pripojená k regulátoru pomocou vhodných konektorov a nezabudnite na polaritu.
2. K regulátoru cez konektory, pri dodržaní rovnakej polarity, je pripojená solárna batéria.
3. K zásuvkám regulátora je pripojená záťaž 12 V.
4. Ak je potrebné previesť elektrické napätie z 12 na 220 V, potom je do obvodu zapojený menič. Je pripojený iba k batérii a v žiadnom prípade priamo k ovládaču.
5. Na voľný výstup meniča pripojte elektrické spotrebiče určené na napätie 220 V.

Po pripojení musíte skontrolovať polaritu a zmerať napätie panelov v otvorenom obvode. Ak sa indikátor líši od hodnoty pasu, pripojenie je nesprávne.

Na pripojenie zariadenia k systému nie je potrebné otvárať spojovaciu skrinku - všetky konektory sú umiestnené v prístupnosti

V konečnej fáze musí byť solárna batéria uzemnená. Aby sa minimalizovala pravdepodobnosť skratu, poistky sa inštalujú na spojenie medzi batériou, meničom a ovládačom.

Energia solárnych elektrární nájde uplatnenie pri napájaní nízkoenergetických domácich spotrebičov a pri nabíjaní batérií mobilných zariadení:

Tí, ktorí chcú vyrobiť solárnu batériu vlastnými rukami, pomôžu pri poskytovaní informácií v nasledujúcom článku.

Spojenie viacsmerových prvkov

S použitím schémy postupnej inštalácie pre solárne panely, aby sa neznížila účinnosť zariadení, všetky panely spoločného obvodu by mali byť umiestnené v rovnakom uhle a v rovnakej rovine.

Ak sú panely umiestnené v rôznych rovinách, môže to viesť k tomu, že blízke alebo viac osvetlené budú pracovať silnejšie ako tie, ktoré sú umiestnené o niečo ďalej.

To znamená, že blízky panel bude vyrábať elektrinu, z ktorých niektoré odídu, aby zahriali vzdialené panely. Dôvod je ten, že prúd tečie po ceste najmenšieho odporu. Pre minimalizáciu strát je lepšie použiť pre každý panel samostatný ovládač.

Hlavnými požiadavkami pri používaní ovládača je výkon pripojených panelov nad 1 kW a vzdialenosť medzi batériami na dostatočne veľkú vzdialenosť

Tento problém môžete vyriešiť inštaláciou prerušovacích diód. Sú umiestnené vo vnútri medzi doskami. Vďaka tomu sa doštičky pri indikácii maximálneho výkonu neprehrievajú.

Rovnako dôležitý je pokles napätia v spojoch, ako aj samotné vodiče nízkonapäťovej časti systému.

Tabuľka nesúladu medzi prenášaným výkonom a prierezom drôtu, červená označujúca parametre, pri ktorých existuje riziko silného požiaru nebezpečného zahrievania

Príkladom je skutočnosť, že merací úsek kábla s prierezom 4 mm² Keď prúd prejde ukazovateľom 80A (napätie 12 V), hodnoty klesnú o 3,19%, čo je 30,6 wattov. Pri použití zákrutov sa úbytok napätia môže meniť od 0,1 do 0,3 V.

Kombinácia solárnej energie a stacionárnej siete

Pri plánovaní využívania elektriny zo slnka súbežne s vybavenou centralizovanou stacionárnou sieťou je schéma pripojenia mierne odlišná. Hlavným dôvodom tohto rozhodnutia je, že súkromný spotrebiteľ nemá možnosť „zbaviť“ zvyšnú energiu.

A to môže spôsobiť pokles napätia trvajúci až jednu sekundu.

Pri kombinovaní solárnej elektriny so stacionárnou centralizovanou sieťou sa riadia rovnakým pravidlom: čím viac zdrojov je pripojených, tým zložitejší je obvod

Podľa vyššie uvedeného diagramu je napätie z heliopolisu najskôr smerované k batérii a odtiaľ sa prenáša na záťaž.

Pri navrhovaní takejto možnosti inštalácie by sa mali brať do úvahy dva typy záťaže:

• nie je vyhradené - svetlo v dome, domáce spotrebiče atď .;
• redundantné - núdzové osvetlenie, chladnička, elektrický kotol.

Zvážte: čím väčšia kapacita batérie, tým viac redundantných elektrických spotrebičov bude pracovať offline.

Pri výbere tohto spôsobu výroby energie do siete buďte pripravení na to, že v miestnych energetických sieťach budete musieť vypracovať povolenie.

Napriek tomu, že solárne invertory Vytvárajú napätie, ktorého kvalita je niekedy vyššia ako kvalita v centralizovanej sieti. Miestne energetické siete nedávajú zelenú farbu glukomeru, aby sa otáčal opačným smerom.

Z tohto dôvodu podľa schémy solárne invertory prestanú fungovať v čase výpadku energie. A redundantné zaťaženie sa začne „napájať“ z batérie.

Závery a užitočné video na túto tému

Autori video materiálu, ktorý je uvedený nižšie, zdieľajú svoje osobné skúsenosti a analyzujú nuansy inštalácie solárnych panelov.

Video č. 1. Príklad montáže a inštalácie systému zabudovaného vo výrobe:

Video č. 2. Ako správne nainštalovať panely:

V procese spájania viacerých panelov s inými prvkami systému nie je nič zložité. Ale pre začínajúceho majstra môže byť tento proces ťažký. Preto, ak nemáte skúsenosti s výpočtami a inštalačnými schopnosťami, mali by ste sa spojiť s odborníkom, ktorý má potrebné znalosti.

Chcete povedať, ako ste si postavili vlastnú solárnu elektráreň pre letný dom alebo vidiecky dom? Možno poznáte jemnosti procesu, ktoré nie sú opísané v tomto článku? Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku, pýtajte sa, zdieľajte názory a fotografie na tému článku.