Saules paneļu pieslēgšanas shēmas un metodes: kā pareizi uzstādīt saules bateriju paneli

Alternatīvs enerģijas avots, kas balstīts uz saules paneļiem, ir lieliska iespēja neatkarīgas barošanas organizēšanai.Tas nodrošinās augstu energoefektivitāti ne tikai karstās dienās, bet arī mākoņainā laikā. Būtu jauki, ja tāda ierīce būtu mājās, vai ne?

Lai to izdarītu, jums vienkārši ir pareizi jāizvēlas tehniskie komponenti un jāveic uzstādīšana. Ikviens to var izdarīt, ja zina saules paneļu pieslēgšanas shēmas un metodes. Mēs jums pateiksim, kā izveidot produktīvu sistēmu, kas pārvērš “zaļo enerģiju” elektroenerģijā, kas nepieciešama sadzīves tehnikas darbināšanai.

Papildus uzzināsiet, kā izvēlēties vietu saules paneļu uzstādīšanai un kā tos apvienot ar stacionāru elektrotīklu. Noderīgi padomi un svarīgi ieteikumi sniegs efektīvu palīdzību mājas amatniekiem. Lai to būtu vieglāk saprast, tiek nodrošinātas tematiskas fotogrāfijas, diagrammas un video.

Saules baterijas ierīce

Plānojot pašam pieslēgt saules paneļus, ir jābūt priekšstatam par to, no kādiem elementiem sistēma sastāv.

Saules paneļi sastāv no komplekta fotoelektriskās baterijas, kuras galvenais mērķis ir pārvērst saules enerģiju elektroenerģijā. Sistēmas strāvas stiprums ir atkarīgs no gaismas intensitātes: jo spilgtāks ir starojums, jo lielāka ir ģenerētā strāva.

Sistēmas galvenie strukturālie elementi ir:

• Saules baterija - pārvērš saules gaismu elektroenerģijā.
• Akumulators – ķīmiskais strāvas avots, kas akumulē saražoto elektroenerģiju.
• Uzlādes kontrolieris – uzrauga akumulatora spriegumu.
• Invertors, kas akumulatora tiešo elektrisko spriegumu pārvērš maiņstrāvas 220V, kas nepieciešami apgaismojuma sistēmas funkcionēšanai un sadzīves tehnikas darbībai.
• Strāvas slēdži, kas uzstādīts starp visiem sistēmas elementiem un aizsargā sistēmu no īssavienojumiem.
• MC4 standarta savienotāju komplekts.

Papildus galvenajam kontrollera mērķim - uzraudzīt akumulatora spriegumu, ierīce pēc vajadzības izslēdz noteiktus elementus. Ja indikators pie akumulatora spailēm dienas laikā sasniedz 14 voltus, kas norāda, ka tie tiek pārlādēti, kontrolleris pārtrauc uzlādi.

Šādas elektrostacijas ierīcē papildus saules modulim ir iekļauti fotoelektriskie pārveidotāji - kontrolieris un invertors, kā arī tiem pievienotās baterijas

Naktīs, kad akumulatora spriegums sasniedz ārkārtīgi zemu 11 voltu līmeni, regulators pārtrauc spēkstacijas darbību.

Kur vislabāk uzstādīt paneļus?

Pirmā lieta, kas jums jādara pirms saules baterijas uzstādīšanas un pievienošanas, ir jāizlemj par ierīces atrašanās vietu.

Fotoelektrisko moduļu uzstādīšanai ir ērti izmantot stacionāras konstrukcijas, kas izgatavotas no metāla profiliem vai modernākiem rotācijas analogiem

Saules paneļus var novietot gandrīz jebkurā labi apgaismotā vietā:

• uz lauku vasarnīcas jumta;
• uz daudzdzīvokļu mājas balkona;
• mājai piegulošajā teritorijā.

Galvenais ir nodrošināt nepieciešamos apstākļus maksimālās elektroenerģijas ražošanas iegūšanai. Viens no tiem ir orientācija un slīpuma leņķis attiecībā pret horizontu.Tātad vienības gaismu absorbējošajai virsmai jābūt vērstai uz dienvidiem.

Ideālā gadījumā saules stariem uz to vajadzētu krist 90° leņķī. Lai sasniegtu šo efektu, ir jāizvēlas optimālais slīpuma leņķis atkarībā no reģiona klimatiskajiem apstākļiem. Šis rādītājs katrā reģionā ir atšķirīgs.

Lai nodrošinātu maksimālu saules paneļu veiktspēju, ierīču leņķi ieteicams mainīt 2-4 reizes gadā: 18.aprīlī, 24.augustā, 7.oktobrī un 5.martā.

Piemēram, Maskavas reģionā saules paneļu virsmas slīpuma leņķis vasaras mēnešiem ir 15-20°, bet ziemas mēnešos tas mainās uz 60-70°.

Novietojot saules paneļus mājai piegulošajā teritorijā, paneļus labāk pacelt virs augsnes virsmas vismaz par pusmetru – gadījumā, ja uzkrīt liels sniega daudzums. Šis risinājums ir pareizs arī tādā ziņā, ka nodrošina pietiekamu attālumu gaisa cirkulācijai.

Ir vērts atcerēties, ka pat neliela ēna negatīvi ietekmē iekārtas elektroenerģijas ražošanu. Paneļi jānovieto tikai vietās, kas nav pakļautas pat mazākajam ēnojumam.

Daži "amatnieki" paneļu virspusē uzstāda papildu stiklu, lai aizsargātu akumulatorus, bet pat ar redzamu caurspīdīgumu stikla slānis var samazināt paneļu efektivitāti par 30%

Ir vairāki veidi, kā salabot paneļus:

• aktivizējot savilkšanas skavas;
• pieskrūvējot cauri caurumiem, kas atrodas rāmja apakšā.

Atbalsta konstrukcijai jābūt izgatavotai no korozijizturīgiem materiāliem. Neatkarīgi no uzstādīšanas metodes jūs pats nevarat veikt izmaiņas paneļa dizainā vai urbt papildu caurumus.

Mājas īpašnieka pienākums ir uzturēt paneļus tīrus. Savācot uz ekrāna putekļus, sniegu un putnu izkārnījumus, sistēmas saražotās elektroenerģijas daudzums samazināsies vismaz par 10%.

Saules bateriju pieslēguma iespējas

Saules paneļi sastāv no vairākiem atsevišķiem paneļiem. Lai palielinātu sistēmas izejas parametrus jaudas, sprieguma un strāvas veidā, elementi tiek savienoti viens ar otru, izmantojot fizikas likumus.

Vairāku paneļu savienošanu savā starpā var veikt, izmantojot vienu no trim saules paneļu uzstādīšanas shēmām:

• paralēli;
• secīgs;
• sajaukts.

Paralēlā ķēde ietver tāda paša nosaukuma spaiļu savienošanu savā starpā, kurā elementiem ir divi kopīgi mezgli vadītāju konverģencei un to atzarošanai.

Paralēlā ķēdē “plusi” ir savienoti ar “plusiem”, bet “mīnusi” ar “mīnusiem”, kā rezultātā izejas strāva palielinās, un izejas spriegums paliek 12 voltu robežās.

Maksimālā iespējamā izejas strāva paralēlā ķēdē ir tieši proporcionāla savienoto elementu skaits. Daudzumu aprēķināšanas principi ir sniegti mūsu ieteiktajā rakstā.

Sērijas ķēde ietver pretējo polu savienošanu: pirmā paneļa “plus” ar otrā paneļa “mīnusu”. Atlikušais neizmantotais otrā paneļa "pluss" un pirmā akumulatora "mīnuss" ir savienots ar kontrolieri, kas atrodas tālāk gar ķēdi.

Šāda veida savienojums rada apstākļus elektriskās strāvas plūsmai, kurā paliek vienīgais ceļš enerģijas pārnešanai no avota uz patērētāju.

Izmantojot seriālo pieslēguma shēmu, izejas spriegums palielinās un sasniedz 24 voltus, kas ir pietiekami, lai darbinātu portatīvo aprīkojumu, LED lampas un dažus elektriskos uztvērējus.

Sērijveida paralēlā vai jauktā ķēde visbiežāk tiek izmantota, ja nepieciešams savienot vairākas akumulatoru grupas. Izmantojot šo ķēdi, izejā var palielināt gan spriegumu, gan strāvu.

Ar virknes paralēlo savienojuma ķēdi izejas spriegums sasniedz līmeni, kura raksturlielumi ir vispiemērotākie, lai atrisinātu lielāko daļu sadzīves problēmu

Šī opcija ir izdevīga arī tādā ziņā, ka, ja kāds no sistēmas konstrukcijas elementiem sabojājas, pārējās savienojošās shēmas turpina darboties. Tas ievērojami palielina visas sistēmas uzticamību.

Kombinētās shēmas montāžas princips ir balstīts uz to, ka ierīces katrā grupā ir savienotas paralēli. Un visas grupas ir savienotas vienā ķēdē virknē.

Apvienojot dažāda veida savienojumus, nav grūti salikt akumulatoru ar nepieciešamajiem parametriem. Galvenais, lai pieslēgto elementu skaitam būtu jābūt tādam, lai akumulatoriem piegādātais darba spriegums, ņemot vērā tā kritumu uzlādes ķēdē, pārsniegtu pašu bateriju spriegumu. baterijas, un akumulatora slodzes strāva nodrošināja nepieciešamo uzlādes strāvas daudzumu.

Saules enerģijas sistēmas montāžas shēma

Saules paneļu pievienošana tiek veikta, izmantojot iebūvētos savienojošos vadus ar šķērsgriezumu 4 mm². Šim nolūkam vislabāk piemēroti viendzīslu vara vadi, kuru izolācijas pinums ir izturīgs pret ultravioleto starojumu.

Ja izmantojat vadu, kura izolācija nav izturīga pret UV stariem, ieteicams to ārēji ieklāt gofrētā uzmavā.

Katra vada gals ir savienots ar MC4 savienotāju, lodējot vai saspiežot, kā rezultātā tiek izveidots hermētisks savienojums

Neatkarīgi no izvēlētās shēmas, pirms savienojot saules paneļus Obligāti jāpārbauda elektroinstalācijas pareizība.

Pieslēdzot paneļus, nav ieteicams pārsniegt tehniskās prasības attiecībā uz citu ierīču pieļaujamo strāvu un maksimālo spriegumu. Ir svarīgi ievērot ražotāja norādītās uzlādes kontrollera un invertora specifikācijas.

Vienkāršākās saules elektrostacijas standarta montāžas shēma ir šāda.

Paneļu savienojuma shēma ar akumulatoru, invertoru un kontrolieri ir vienkārša pēc konstrukcijas, un tāpēc tā nerada īpašas savienojuma grūtības

Lai izvairītos no lūzuma kontrolieris, savienojot sistēmas elementus, ir svarīgi ievērot secību.

Uzstādīšanas darbi tiek veikti vairākos posmos:

1. Akumulators tiek pievienots kontrollerim, izmantojot atbilstošos savienotājus un neaizmirstot ievērot polaritāti.
2. Saules baterija ir savienota ar kontrolieri caur savienotājiem, saglabājot tādu pašu polaritāti.
3. Kontrollera savienotājiem ir pievienota 12 V slodze.
4. Ja nepieciešams pārveidot elektrisko spriegumu no 12 līdz 220 V, tad ķēdē ir iekļauts invertors.Tas ir savienots tikai ar akumulatoru un nekādā gadījumā tieši ar kontrolieri.
5. Elektriskās ierīces, kas paredzētas 220 V spriegumam, ir pievienotas invertora brīvajai izejai.

Pēc savienojuma izveidošanas jums jāpārbauda polaritāte un jāizmēra paneļu atvērtās ķēdes spriegums. Ja indikators atšķiras no pases vērtības, savienojums nav izveidots pareizi.

Lai savienotu ierīci ar sistēmu, nav jāatver sadales kārba – visi savienojošie savienotāji atrodas viegli sasniedzamā attālumā

Pēdējā posmā saules baterijai jābūt iezemētai. Lai samazinātu īssavienojuma iespējamību, savienojuma vietās starp akumulatoru, invertoru un kontrolieri ir uzstādīti drošinātāji.

Saules elektrostaciju enerģija tiks izmantota mazjaudas sadzīves tehnikas darbināšanai un mobilo iekārtu akumulatoru uzlādēšanai:

Tiem, kas vēlas uzbūvēt saules bateriju savām rokām, palīdzēs sniegtā informācija. nākamajā rakstā.

Daudzvirzienu elementu savienošana

Izmantojot secīgu saules paneļu uzstādīšanas shēmu, lai nesamazinātu ierīču efektivitāti, visi kopējās ķēdes paneļi jānovieto vienā leņķī un vienā plaknē.

Ja paneļi atrodas dažādās plaknēs, tas var novest pie tā, ka tuvākais vai vairāk apgaismotais darbosies jaudīgāk nekā tie, kas atrodas nedaudz tālāk.

Tas nozīmē, ka tuvākais panelis radīs elektrību, no kuras daļa tiks atbrīvota, lai sildītu attālos paneļus. Un iemesls ir fakts, ka strāva plūst pa vismazākās pretestības ceļu. Lai samazinātu zaudējumus, labāk katram panelim izmantot atsevišķu kontrolieri.

Galvenās prasības, lietojot kontrolieri, ir pievienoto paneļu jauda virs 1 kW un attālums starp akumulatoriem pietiekami lielā attālumā.

Problēmu var atrisināt arī, uzstādot izslēgšanas diodes. Tos ievieto iekšpusē starp plāksnēm. Pateicoties tam, nodrošinot maksimālu jaudu, plāksnes nepārkarst.

Svarīgs ir arī sistēmas zemsprieguma daļas sprieguma kritums savienojumos, kā arī pašos vados.

Pārraidītās jaudas un stieples šķērsgriezuma neatbilstības tabula, kurā sarkanā krāsā norādīti parametri, pie kuriem pastāv spēcīgas uguns uzkaršanas risks

Piemērs ir fakts, ka metram kabeļa gabalam ar šķērsgriezumu 4 mm² kad iziet strāva 80A (spriegums 12 V), vērtības samazinās par 3,19%, kas ir 30,6 W. Kad pagriešana ir aktivizēta, sprieguma kritums var svārstīties no 0,1 līdz 0,3 V.

Saules enerģijas un stacionārā tīkla kombinācija

Plānojot izmantot saules elektroenerģiju paralēli aprīkotam centralizētam stacionāram tīklam, pieslēguma shēma tiek veidota nedaudz atšķirīga. Un galvenais šāda lēmuma iemesls ir tas, ka privātajam patērētājam nav iespējas “izgāzt” atlikušo enerģiju.

Un tas var izraisīt sprieguma pieaugumu, kas ilgst līdz vienai sekundei.

Apvienojot saules elektroenerģiju ar stacionāru centralizētu tīklu, viņi vadās pēc viena un tā paša noteikuma: jo vairāk avotu ir savienots, jo sarežģītāka kļūst shēma.

Saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu spriegums no heliofield vispirms tiek novirzīts uz akumulatoru, un no turienes tas tiek pārsūtīts uz slodzi.

Izstrādājot šo uzstādīšanas iespēju, ir vērts ņemt vērā divu veidu slodzes:

• nerezervējams – gaisma mājā, sadzīves tehnika utt.;
• rezervēts – avārijas apgaismojums, ledusskapis, elektriskais boileris.

Paturiet prātā: jo lielāka akumulatora ietilpība, jo ilgāk rezerves elektroierīces darbosies autonomā režīmā.

Izvēloties šo metodi enerģijas iegūšanai tīklā, esiet gatavi tam, ka jums būs jāprasa atļauja no vietējiem elektrotīkliem.

Lai gan invertori saules paneļiem ražot spriegumu, kura kvalitāte dažkārt ir augstāka nekā centralizētajā tīklā, vietējie elektrotīkli nedod iespēju skaitītājam griezties pretējā virzienā.

Šī iemesla dēļ saskaņā ar shēmu saules invertori pārstāj darboties, kad tīklā pazūd spriegums. Un liekā slodze sāk “darbināt” no akumulatora.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk sniegtā video materiāla autori dalās savā personīgajā pieredzē un analizē saules paneļu uzstādīšanas nianses.

1. video. Rūpnīcas standarta sistēmas montāžas un uzstādīšanas piemērs:

2. video. Kā pareizi uzstādīt paneļus:

Vairāku paneļu savienošanas procesā ar citiem sistēmas elementiem nav nekā sarežģīta. Bet iesācēju meistaram process var kļūt grūts. Tāpēc, ja jums nav pieredzes aprēķinos un uzstādīšanas prasmēm, jums jāsazinās ar speciālistu, kuram ir nepieciešamās zināšanas.

Vai vēlaties mums pastāstīt, kā jūs samontējāt savu saules elektrostaciju savai mājai vai lauku mājai? Varbūt jūs zināt procesa smalkumus, kas nav aprakstīti rakstā? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, uzdodiet jautājumus, dalieties ar savu viedokli un fotoattēliem par raksta tēmu.