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

Alternatívny zdroj energie založený na solárnych paneloch je vynikajúcou možnosťou na organizáciu nezávislého napájania.Poskytne vysokú energetickú účinnosť nielen v horúcich dňoch, ale aj v zamračenom počasí. Bolo by pekné mať doma takéto zariadenie, nie?

Aby ste to dosiahli, stačí správne vybrať technické komponenty a vykonať inštaláciu. Každý to môže urobiť, ak pozná schémy a spôsoby pripojenia solárnych panelov. Povieme vám, ako vybudovať produktívny systém, ktorý premieňa „zelenú energiu“ na elektrinu potrebnú na napájanie zariadení domácnosti.

Okrem toho sa dozviete, ako si vybrať miesto na inštaláciu solárnych panelov a ako ich skombinovať so stacionárnou elektrickou sieťou. Užitočné tipy a dôležité odporúčania poskytnú účinnú pomoc domácim remeselníkom. Na uľahčenie pochopenia sú poskytnuté tematické fotografie, schémy a videá.

Zariadenie na solárnu batériu

Pri plánovaní vlastného zapojenia solárnych panelov musíte mať predstavu o tom, z akých prvkov sa systém skladá.

Solárne panely pozostávajú zo súpravy fotovoltaické batérie, ktorej hlavným účelom je premena slnečnej energie na elektrickú energiu. Intenzita prúdu systému závisí od intenzity svetla: čím jasnejšie je žiarenie, tým väčší je generovaný prúd.

Hlavné konštrukčné prvky systému sú:

• Solárna batéria - premieňa slnečné svetlo na elektrickú energiu.
• Batéria – chemický zdroj prúdu, ktorý akumuluje vyrobenú elektrinu.
• Ovládač nabíjania – monitoruje napätie batérie.
• Invertor, ktorý premieňa jednosmerné elektrické napätie batérie na striedavé 220V, ktoré je nevyhnutné pre fungovanie osvetľovacej sústavy a prevádzku domácich spotrebičov.
• Istič, inštalovaný medzi všetkými prvkami systému a chrániaci systém pred skratmi.
• Sada štandardných konektorov MC4.

Okrem hlavného účelu regulátora - monitorovať napätie batérie, zariadenie podľa potreby vypína určité prvky. Ak indikátor na svorkách batérie počas dňa dosiahne 14 voltov, čo znamená, že sú prebité, regulátor preruší nabíjanie.

Okrem solárneho modulu obsahuje zariadenie takejto elektrárne fotoelektrické meniče - regulátor a invertor, ako aj batérie, ktoré sú k nim pripojené.

V noci, keď napätie batérie dosiahne extrémne nízku úroveň 11 voltov, regulátor zastaví prevádzku elektrárne.

Kde je najlepšie umiestniť panely?

Prvá vec, ktorú musíte urobiť pred inštaláciou a pripojením solárnej batérie, je rozhodnúť o umiestnení jednotky.

Na inštaláciu fotovoltaických modulov je vhodné použiť stacionárne konštrukcie z kovových profilov, prípadne modernejšie rotačné analógy

Solárne panely môžu byť umiestnené takmer v akomkoľvek dobre osvetlenom bode:

• na streche vidieckej chaty;
• na balkóne bytového domu;
• v oblasti susediacej s domom.

Hlavnou vecou je poskytnúť potrebné podmienky na získanie maximálnej výroby elektriny. Jedným z nich je orientácia a uhol sklonu vzhľadom k horizontu.Takže svetlo pohlcujúci povrch jednotky by mal smerovať na juh.

V ideálnom prípade by naň mali dopadať slnečné lúče pod uhlom 90°. Na dosiahnutie tohto efektu je potrebné zvoliť optimálny uhol sklonu v závislosti od klimatických podmienok regiónu. Tento ukazovateľ je pre každý región iný.

Pre zaistenie maximálneho výkonu solárnych panelov sa odporúča meniť uhol zariadení 2-4 krát ročne: 18. apríla, 24. augusta, 7. októbra a 5. marca

Napríklad v moskovskom regióne je uhol sklonu povrchu solárnych panelov pre letné mesiace 15-20° a v zimných mesiacoch sa mení na 60-70°.

Pri umiestňovaní solárnych panelov do priestoru susediaceho s domom je lepšie nadvihnúť panely nad povrch pôdy aspoň o pol metra – v prípade, že napadne veľké množstvo snehu. Toto riešenie je správne aj v tom zmysle, že poskytuje dostatočný odstup pre cirkuláciu vzduchu.

Stojí za to pamätať, že aj malý tieň má škodlivý vplyv na výrobu elektriny jednotky. Panely by sa mali umiestňovať len na miesta, ktoré nepodliehajú ani najmenšiemu zatieneniu.

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

Existuje niekoľko spôsobov, ako opraviť panely:

• aktiváciou upínacích svoriek;
• preskrutkovaním cez otvory umiestnené v spodnej časti rámu.

Nosná konštrukcia musí byť vyrobená z materiálov odolných voči korózii. Bez ohľadu na spôsob inštalácie nemôžete sami vykonať zmeny v dizajne panela alebo vyvŕtať ďalšie otvory.

Úlohou majiteľa domu je udržiavať panely čisté. Zhromažďovanie prachu, snehu a vtáčieho trusu na obrazovke zníži množstvo elektriny produkovanej systémom minimálne o 10 %.

Možnosti pripojenia solárnej batérie

Solárne panely sa skladajú z niekoľkých samostatných panelov. Na zvýšenie výstupných parametrov systému vo forme výkonu, napätia a prúdu sú prvky navzájom spojené pomocou fyzikálnych zákonov.

Spojenie niekoľkých panelov k sebe je možné vykonať pomocou jednej z troch schém inštalácie solárnych panelov:

• paralelný;
• sekvenčné;
• zmiešané.

Paralelný obvod zahŕňa vzájomné prepojenie svoriek rovnakého mena, v ktorých majú prvky dva spoločné uzly na konvergenciu vodičov a ich rozvetvenie.

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

Maximálny možný výstupný prúd v paralelnom obvode je priamo úmerný počet pripojených prvkov. Zásady výpočtu množstiev sú uvedené v našom odporúčanom článku.

Sériový obvod zahŕňa pripojenie opačných pólov: „plus“ prvého panelu k „mínusu“ druhého. Zostávajúce nevyužité „plus“ druhého panelu a „mínus“ prvej batérie sú pripojené k ovládaču umiestnenému ďalej pozdĺž obvodu.

Tento typ zapojenia vytvára podmienky pre tok elektrického prúdu, v ktorom zostáva jediná cesta na prenos energie od zdroja k spotrebiteľovi.

Pri sériovom zapojení sa výstupné napätie zvyšuje a dosahuje 24 voltov, čo stačí na napájanie prenosných zariadení, LED svietidiel a niektorých elektrických prijímačov

Sériovo paralelný alebo zmiešaný obvod sa najčastejšie používa vtedy, keď je potrebné pripojiť niekoľko skupín batérií. Použitím tohto obvodu je možné zvýšiť napätie aj prúd na výstupe.

Pri sériovo-paralelnom pripájacom obvode výstupné napätie dosahuje úroveň, ktorej charakteristiky sú najvhodnejšie na riešenie väčšiny domácich problémov

Táto možnosť je výhodná aj v tom zmysle, že ak zlyhá jeden z konštrukčných prvkov systému, ostatné spojovacie okruhy fungujú ďalej. To výrazne zvyšuje spoľahlivosť celého systému.

Princíp zostavenia kombinovaného obvodu je založený na skutočnosti, že zariadenia v rámci každej skupiny sú zapojené paralelne. A všetky skupiny sú zapojené do jedného obvodu v sérii.

Kombináciou rôznych typov zapojení nie je zložité zostaviť batériu s požadovanými parametrami. Hlavná vec je, že počet pripojených prvkov musí byť taký, aby prevádzkové napätie dodávané do batérií, berúc do úvahy jeho pokles v nabíjacom obvode, prevyšovalo napätie samotných batérií. batériea záťažový prúd batérie poskytol požadované množstvo nabíjacieho prúdu.

Schéma montáže solárneho systému

Pripojenie solárnych panelov sa realizuje pomocou zabudovaných spojovacích vodičov s prierezom 4 mm². Na tento účel sa najlepšie hodia jednožilové medené drôty, ktorých izolačný oplet je odolný voči ultrafialovému žiareniu.

Ak používate drôt, ktorého izolácia nie je odolná voči UV žiareniu, odporúča sa položiť ho zvonka do vlnitej objímky.

Koniec každého vodiča je pripojený ku konektoru MC4 spájkovaním alebo krimpovaním, výsledkom čoho je utesnené spojenie

Bez ohľadu na zvolenú schému, predtým pripojenie solárnych panelov Je nevyhnutné skontrolovať správnosť elektroinštalácie.

Pri pripájaní panelov sa neodporúča prekračovať technické požiadavky na prípustný prúd a maximálne napätie iných zariadení. Je dôležité dodržiavať špecifikácie regulátora nabíjania a meniča špecifikované výrobcom.

Štandardná montážna schéma pre najjednoduchšiu solárnu elektráreň je nasledovná.

Schéma pripojenia panelov k batérii, meniču a ovládaču je jednoduchá, a preto nespôsobuje žiadne zvláštne ťažkosti pri pripojení

Aby nedošlo k rozbitiu ovládač, pri spájaní prvkov systému je dôležité dodržiavať postupnosť.

Inštalačné práce sa vykonávajú v niekoľkých etapách:

1. Batéria sa pripája k ovládaču pomocou príslušných konektorov a nezabúdajte na dodržanie polarity.
2. Solárna batéria je pripojená k ovládaču pomocou konektorov, pričom sa zachováva rovnaká polarita.
3. Na konektory regulátora je pripojená záťaž 12 V.
4. Ak je potrebné previesť elektrické napätie z 12 na 220 V, potom je v obvode zahrnutý menič.Pripája sa len na batériu a v žiadnom prípade nie priamo na ovládač.
5. Na voľný výstup meniča sa pripájajú elektrické spotrebiče určené pre napätie 220 V.

Po pripojení je potrebné skontrolovať polaritu a zmerať napätie naprázdno panelov. Ak sa indikátor líši od hodnoty pasu, spojenie nie je správne vytvorené.

Pre pripojenie zariadenia k systému nie je potrebné otvárať prepájaciu skrinku - všetky spojovacie konektory sú umiestnené na dosah ruky

V záverečnej fáze musí byť solárna batéria uzemnená. Aby sa minimalizovala pravdepodobnosť skratu, na miestach pripojenia medzi batériou, meničom a ovládačom sú inštalované poistky.

Energia solárnych elektrární sa využije pri napájaní nízkoenergetických domácich spotrebičov a pri nabíjaní batérií mobilných zariadení:

Tým, ktorí si chcú postaviť solárnu batériu vlastnými rukami, pomôžu poskytnuté informácie. v ďalšom článku.

Spojenie viacsmerných prvkov

Pri použití sekvenčnej schémy inštalácie solárnych panelov, aby sa neznížila účinnosť zariadení, všetky panely spoločného okruhu by mali byť umiestnené v rovnakom uhle a v rovnakej rovine.

Ak sú panely umiestnené v rôznych rovinách, môže to viesť k tomu, že najbližší alebo viac osvetlený bude pôsobiť silnejšie ako tie, ktoré sa nachádzajú o niečo ďalej.

To znamená, že blízky panel bude generovať elektrinu, z ktorej časť sa uvoľní na ohrev vzdialených panelov. A dôvod spočíva v tom, že prúd tečie pozdĺž cesty najmenšieho odporu. Pre minimalizáciu strát je lepšie použiť samostatný ovládač pre každý panel.

Hlavnými požiadavkami pri použití regulátora sú výkon pripojených panelov nad 1 kW a vzdialenosť medzi batériami v dostatočne veľkej vzdialenosti

Problém je možné vyriešiť aj inštaláciou vypínacích diód. Sú umiestnené vo vnútri medzi platňami. Vďaka tomu sa pri podávaní maximálneho výkonu dosky neprehrievajú.

Dôležitý je aj pokles napätia v prípojkách, ako aj samotných vodičoch nízkonapäťovej časti systému.

Tabuľka nesúladu medzi prenášaným výkonom a prierezom vodiča, označujúca červenou farbou parametre, pri ktorých hrozí silné zahriatie ohňom

Príkladom je fakt, že za metrový kus kábla s prierezom 4 mm² pri prechode prúdu 80A (napätie 12V) hodnoty klesnú o 3,19%, čo je 30,6W. Keď je aktivované krútenie, pokles napätia sa môže meniť od 0,1 do 0,3 V.

Kombinácia solárnej energie a stacionárnej siete

Pri plánovaní využívania elektriny zo slnka paralelne s vybavenou centralizovanou stacionárnou sieťou sa schéma zapojenia mierne líši. A hlavným dôvodom tohto rozhodnutia je, že súkromný spotrebiteľ nemá možnosť „vyhodiť“ zostávajúcu energiu.

A to môže vyvolať napäťové rázy trvajúce až jednu sekundu.

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

Podľa vyššie uvedeného diagramu je napätie z heliopoľa najprv nasmerované na batériu a odtiaľ je prenášané do záťaže.

Pri navrhovaní tejto možnosti inštalácie je potrebné vziať do úvahy dva typy zaťaženia:

• nerezervovateľné – svetlá v dome, domáce spotrebiče atď.;
• rezervované – núdzové osvetlenie, chladnička, elektrický bojler.

Majte na pamäti: čím väčšia je kapacita batérie, tým dlhšie budú záložné elektrospotrebiče pracovať v autonómnom režime.

Pri výbere tohto spôsobu výroby energie do siete sa pripravte na to, že budete musieť požiadať o povolenie z miestnych energetických sietí.

Hoci invertory pre solárne panely produkovať napätie, ktorého kvalita je niekedy vyššia ako v centralizovanej sieti, miestne energetické siete nedávajú prednosť otáčaniu elektromera v opačnom smere.

Z tohto dôvodu podľa schémy solárne invertory prestanú fungovať pri strate napätia v sieti. A redundantná záťaž 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 #1. Príklad montáže a inštalácie štandardného výrobného systému:

Video č. 2. Ako správne nainštalovať panely:

V procese spájania niekoľkých 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 kontaktovať špecialistu, ktorý má potrebné znalosti.

Chceli by ste nám povedať, ako ste si zostavili vlastnú solárnu elektráreň pre vašu chatu alebo vidiecky dom? Možno poznáte jemnosti procesu, ktoré nie sú popísané v článku? Do nižšie uvedeného bloku píšte komentáre, pýtajte sa, zdieľajte svoj názor a fotografie k téme článku.