Sheme i metode povezivanja solarnih panela: kako pravilno instalirati solarnu ploču

Alternativni izvor energije temeljen na solarnim pločama izvrsna je opcija za organiziranje neovisnog napajanja.Omogućit će visoku energetsku učinkovitost ne samo u vrućim danima, već iu oblačnom vremenu. Bilo bi lijepo imati takav uređaj kod kuće, zar ne?

Da biste to učinili, samo trebate pravilno odabrati tehničke komponente i izvršiti instalaciju. Svatko to može učiniti ako poznaje dijagrame i metode povezivanja solarnih panela. Reći ćemo vam kako izgraditi produktivan sustav koji pretvara "zelenu energiju" u električnu energiju potrebnu za napajanje kućanske opreme.

Osim toga, naučit ćete kako odabrati mjesto za postavljanje solarnih panela i kako ih kombinirati sa stacionarnom električnom mrežom. Korisni savjeti i važne preporuke pružit će učinkovitu pomoć domaćim obrtnicima. Radi lakšeg razumijevanja dostavljene su tematske fotografije, dijagrami i video zapisi.

Uređaj za solarnu bateriju

Kada planirate sami spojiti solarne ploče, morate imati ideju od kojih se elemenata sastoji sustav.

Solarni paneli se sastoje od kompleta fotonaponske baterije, čija je glavna namjena pretvaranje sunčeve energije u električnu. Jačina struje sustava ovisi o intenzitetu svjetla: što je zračenje svjetlije, to je struja koja se stvara veća.

Glavni strukturni elementi sustava su:

• Solarna baterija – pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju.
• Baterija – kemijski izvor struje koji akumulira proizvedenu električnu energiju.
• Kontroler punjenja – prati napon baterije.
• Inverter, koji pretvara istosmjerni električni napon baterije u izmjenični 220V, koji je neophodan za funkcioniranje sustava rasvjete i rad kućanskih aparata.
• Prekidači, instaliran između svih elemenata sustava i štiti sustav od kratkih spojeva.
• Set MC4 standardnih konektora.

Uz glavnu namjenu regulatora - praćenje napona baterije, uređaj po potrebi isključuje određene elemente. Ako indikator na terminalima baterije tijekom dana dosegne 14 volti, što znači da su prepunjene, kontroler prekida punjenje.

Osim solarnog modula, uređaj takve elektrane uključuje fotoelektrične pretvarače - kontroler i inverter, kao i baterije povezane s njima.

Noću, kada napon baterije dosegne ekstremno nisku razinu od 11 volti, kontroler zaustavlja rad elektrane.

Gdje je najbolje postaviti ploče?

Prvo što trebate učiniti prije instaliranja i spajanja solarne baterije je odlučiti o mjestu jedinice.

Za ugradnju fotonaponskih modula prikladno je koristiti stacionarne konstrukcije od metalnih profila ili moderniziranije rotacijske analoge

Solarne ploče mogu se postaviti na gotovo bilo koje dobro osvijetljeno mjesto:

• na krovu seoske kolibe;
• na balkonu stambene zgrade;
• u prostoru uz kuću.

Glavna stvar je osigurati potrebne uvjete za dobivanje maksimalne proizvodnje električne energije. Jedan od njih je orijentacija i kut nagiba u odnosu na horizont.Dakle, površina jedinice koja apsorbira svjetlost treba biti usmjerena prema jugu.

Idealno bi bilo da sunčeve zrake padaju na njega pod kutom od 90°. Da bi se postigao ovaj učinak, potrebno je odabrati optimalni kut nagiba ovisno o klimatskim uvjetima regije. Ovaj pokazatelj je različit za svaku regiju.

Kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost solarnih panela, preporučuje se mijenjanje kuta uređaja 2-4 puta godišnje: 18. travnja, 24. kolovoza, 7. listopada i 5. ožujka

Na primjer, u moskovskoj regiji, kut nagiba površine solarnih panela za ljetne mjesece je 15-20 °, au zimskim mjesecima mijenja se na 60-70 °.

Prilikom postavljanja solarnih panela na području uz kuću, bolje je podići panele iznad površine tla za najmanje pola metra - u slučaju da padne velika količina snijega. Ovo rješenje je također ispravno u smislu da osigurava dovoljan razmak za cirkulaciju zraka.

Vrijedno je zapamtiti da čak i mala sjena ima štetan učinak na proizvodnju električne energije jedinice. Panele treba postaviti samo na mjesta koja nisu podložna ni najmanjem zasjenjivanju.

Neki "obrtnici" postavljaju dodatno staklo na vrh panela kako bi zaštitili baterije, ali čak i uz vidljivu prozirnost, stakleni sloj može smanjiti učinkovitost panela za 30%

Postoji nekoliko načina za pričvršćivanje ploča:

• aktiviranjem steznih stezaljki;
• uvrtanjem kroz rupe koje se nalaze na dnu okvira.

Nosiva konstrukcija mora biti izrađena od materijala otpornih na koroziju. Bez obzira na način ugradnje, ne možete sami mijenjati dizajn ploče niti bušiti dodatne rupe.

Posao vlasnika kuće je održavati ploče čistima. Skupljanje prašine, snijega i ptičjeg izmeta na ekranu smanjit će količinu električne energije koju proizvodi sustav za najmanje 10%.

Mogućnosti spajanja solarne baterije

Solarni paneli se sastoje od nekoliko pojedinačnih panela. Kako bi se povećali izlazni parametri sustava u obliku snage, napona i struje, elementi se međusobno povezuju pomoću zakona fizike.

Povezivanje nekoliko panela međusobno može se izvesti pomoću jedne od tri sheme instalacije solarnih panela:

• paralelno;
• sekvencijalno;
• mješoviti.

Paralelni krug uključuje međusobno povezivanje istoimenih terminala, u kojima elementi imaju dva zajednička čvora za konvergenciju vodiča i njihovo grananje.

U paralelnom krugu, "plusovi" su povezani s "plusima", a "minusi" s "minusima", zbog čega se izlazna struja povećava, a izlazni napon ostaje unutar 12 volti

Najveća moguća izlazna struja u paralelnom krugu izravno je proporcionalna broj spojenih elemenata. Načela za izračunavanje količina navedena su u našem preporučenom članku.

Serijski krug uključuje povezivanje suprotnih polova: "plus" prve ploče s "minusom" druge. Preostali neiskorišteni "plus" druge ploče i "minus" prve baterije spojeni su na regulator koji se nalazi dalje duž kruga.

Ovakvim spojem stvaraju se uvjeti za protok električne struje, pri čemu ostaje jedini put za prijenos energije od izvora do potrošača.

Sa shemom serijskog povezivanja, izlazni napon se povećava i doseže 24 volta, što je dovoljno za napajanje prijenosne opreme, LED svjetiljki i nekih električnih prijemnika

Serijski-paralelni ili mješoviti krug najčešće se koristi kada je potrebno spojiti više grupa baterija. Korištenjem ovog sklopa mogu se povećati i napon i struja na izlazu.

Sa serijsko-paralelnim spojnim krugom, izlazni napon doseže razinu čije su karakteristike najprikladnije za rješavanje većine kućnih problema

Ova opcija je također korisna u smislu da ako jedan od strukturnih elemenata sustava ne uspije, ostali spojni krugovi nastavljaju funkcionirati. To značajno povećava pouzdanost cijelog sustava.

Načelo sastavljanja kombiniranog kruga temelji se na činjenici da su uređaji unutar svake skupine povezani paralelno. I sve su grupe povezane u jedan krug u nizu.

Kombinirajući različite vrste veza, nije teško sastaviti bateriju s potrebnim parametrima. Glavno je da broj spojenih elemenata mora biti takav da radni napon koji se isporučuje baterijama, uzimajući u obzir njegov pad u krugu punjenja, premašuje napon samih baterija. baterije, a struja opterećenja baterije osigurala je potrebnu količinu struje punjenja.

Dijagram montaže solarnog sustava

Spajanje solarnih panela vrši se pomoću ugrađenih spojnih žica presjeka 4 mm². Za tu svrhu najprikladnije su jednožilne bakrene žice, čija je izolacijska pletenica otporna na ultraljubičasto zračenje.

Ako koristite žicu čija izolacija nije otporna na UV zrake, preporuča se postaviti je izvana u valoviti omotač.

Kraj svake žice spojen je na MC4 konektor lemljenjem ili stezanjem, što rezultira zabrtvljenim spojem

Bez obzira na odabranu shemu, prije spajanje solarnih panela Obavezno provjeriti ispravnost električne instalacije.

Kod spajanja ploča ne preporuča se prekoračenje tehničkih zahtjeva za dopuštenu struju i maksimalni napon drugih uređaja. Važno je pridržavati se specifikacija regulatora punjenja i pretvarača koje je naveo proizvođač.

Standardna shema montaže najjednostavnije solarne elektrane je sljedeća.

Dijagram spajanja ploča na bateriju, pretvarač i kontroler je jednostavnog dizajna i stoga ne uzrokuje posebne poteškoće u povezivanju

Kako biste izbjegli lomljenje kontrolor, kada povezujete elemente sustava, važno je slijediti slijed.

Instalacijski radovi se provode u nekoliko faza:

1. Baterija je spojena na upravljač pomoću odgovarajućih konektora i ne zaboravite poštivati ​​polaritet.
2. Solarna baterija spojena je na regulator preko konektora, održavajući isti polaritet.
3. Opterećenje od 12 V spojeno je na konektore regulatora.
4. Ako je potrebno pretvoriti električni napon od 12 do 220 V, tada je pretvarač uključen u krug.Spojen je samo na bateriju, a nikako izravno na kontroler.
5. Električni uređaji projektirani za napon od 220 V spojeni su na slobodni izlaz pretvarača.

Nakon spajanja potrebno je provjeriti polaritet i izmjeriti napon otvorenog kruga ploča. Ako se indikator razlikuje od vrijednosti putovnice, veza nije pravilno uspostavljena.

Za spajanje uređaja na sustav nije potrebno otvarati razvodnu kutiju - svi spojni konektori nalaze se na dohvat ruke

U završnoj fazi, solarna baterija mora biti uzemljena. Kako bi se smanjila vjerojatnost kratkog spoja, osigurači su ugrađeni na spojnim mjestima između baterije, pretvarača i regulatora.

Energija solarnih elektrana koristit će se za napajanje kućanskih aparata male snage i za punjenje baterija mobilne opreme:

Onima koji žele vlastitim rukama izgraditi solarnu bateriju pomoći će pružene informacije. u sljedećem članku.

Povezivanje višesmjernih elemenata

Pri korištenju sekvencijalne sheme postavljanja solarnih panela, kako se ne bi smanjila učinkovitost uređaja, sve ploče zajedničkog kruga trebaju biti postavljene pod istim kutom i na istoj ravnini.

Ako se paneli nalaze u različitim ravninama, to može dovesti do činjenice da će najbliži ili osvijetljeniji raditi snažnije od onih koji se nalaze malo dalje.

To znači da će bliža ploča generirati električnu energiju, od koje će se dio osloboditi za zagrijavanje udaljenih ploča. A razlog leži u činjenici da struja teče stazom najmanjeg otpora. Kako bi se gubici sveli na najmanju moguću mjeru, bolje je koristiti zasebni upravljač za svaku ploču.

Glavni zahtjevi pri korištenju regulatora su snaga spojenih ploča preko 1 kW i razmak između baterija na dovoljno velikoj udaljenosti

Problem se također može riješiti ugradnjom cut-off dioda. Postavljeni su unutra između ploča. Zahvaljujući tome, dok isporučuju maksimalnu snagu, ploče se ne pregrijavaju.

Važan je i pad napona u spojevima, kao i samim žicama niskonaponskog dijela sustava.

Tablica odstupanja između prenesene snage i presjeka žice, crvenom bojom označeni parametri kod kojih postoji opasnost od jakog zagrijavanja vatrom

Primjer je činjenica da za metar komad kabela s presjekom od 4 mm² kada prođe struja od 80A (napon 12 V), vrijednosti padaju za 3,19%, što je 30,6 W. Kada se aktivira uvijanje, pad napona može varirati od 0,1 do 0,3 V.

Kombinacija solarne energije i stacionarne mreže

Kada planirate koristiti električnu energiju iz sunca paralelno s opremljenom centraliziranom stacionarnom mrežom, dijagram povezivanja je malo drugačiji. A glavni razlog za ovu odluku je taj što privatni potrošač nema mogućnost “izbaciti” preostalu energiju.

A to može izazvati skokove napona u trajanju do jedne sekunde.

Kada kombiniraju solarnu električnu energiju sa stacionarnom centraliziranom mrežom, vode se istim pravilom: što je više izvora povezano, shema postaje složenija

Prema gornjem dijagramu, napon iz heliopolja prvo se usmjerava prema bateriji, a odatle se prenosi na trošilo.

Prilikom projektiranja ove opcije ugradnje vrijedi uzeti u obzir dvije vrste opterećenja:

• bez rezervacije – svjetlo u kući, kućanski aparati i sl.;
• Rezervirano – nužna rasvjeta, hladnjak, električni bojler.

Imajte na umu: što je veći kapacitet baterije, to će duže rezervni električni uređaji raditi u autonomnom načinu rada.

Prilikom odabira ove metode generiranja energije u mrežu, budite spremni na činjenicu da ćete morati podnijeti zahtjev za dopuštenje lokalnih elektroenergetskih mreža.

Iako pretvarači za solarne ploče proizvode napon, čija je kvaliteta ponekad veća od one u centraliziranoj mreži; lokalne elektroenergetske mreže ne daju zeleno svjetlo za okretanje električnog brojila u suprotnom smjeru.

Iz tog razloga, prema shemi, solarni pretvarači prestaju raditi kada napon u mreži nestane. A suvišno opterećenje počinje se "napajati" iz baterije.

Zaključci i koristan video na tu temu

Autori video materijala, koji se nalazi u nastavku, dijele svoje osobno iskustvo i analiziraju nijanse instaliranja solarnih panela.

Video #1. Primjer montaže i instalacije tvorničkog standardnog sustava:

Video #2. Kako pravilno postaviti ploče:

Nema ništa komplicirano u procesu povezivanja nekoliko ploča s drugim elementima sustava. Ali za majstora početnika, proces može postati težak. Stoga, ako nemate iskustva u izračunima i vještinama instalacije, obratite se stručnjaku koji ima potrebno znanje.

Želite li nam reći kako ste sastavili vlastitu solarnu elektranu za svoju dachu ili seosku kuću? Možda znate suptilnosti procesa koji nisu opisani u članku? Napišite komentare u blok ispod, postavite pitanja, podijelite svoje mišljenje i fotografije na temu članka.