Saules paneļu savienošanas shēmas un metodes: kā pareizi uzstādīt saules paneli

Alternatīvs enerģijas avots, kura pamatā ir saules paneļi, ir lielisks risinājums neatkarīgas enerģijas piegādes organizēšanai. Tas nodrošinās augstu energoefektivitāti ne tikai karstās dienās, bet arī mākoņainā laikā. Būtu jauki, ja mājās būtu šāda ierīce, vai ne?

Lai to izdarītu, jums tikai pareizi jāizvēlas tehniskie komponenti un jāinstalē. To var izdarīt ikviens, zinot saules paneļu savienošanas shēmas un metodes. Mēs jums pateiksim, kā izveidot ražošanas sistēmu, kas “zaļo enerģiju” pārstrādā elektrībā, kas nepieciešama sadzīves tehnikas barošanai.

Turklāt jūs uzzināsit, kā izvēlēties vietu saules paneļu uzstādīšanai un kā tos apvienot ar stacionāru elektrotīklu. Noderīgi padomi un svarīgi ieteikumi efektīvi palīdzēs mājas meistariem. Lai vienkāršotu uztveri, tiek dotas tematiskas fotogrāfijas, diagrammas un video.

Saules ierīce

Plānojot pats pieslēgt saules paneļus, jums ir jābūt idejai par to, no kādiem elementiem sistēma sastāv.

Saules paneļi sastāv no komplekta baterijas uz fotoelementiemkuras galvenais mērķis ir pārvērst saules enerģiju elektriskajā enerģijā. Sistēmas pašreizējais 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 elektriskajā enerģijā.
• Akumulators - Ķīmiskās strāvas avots, kas uzkrāj saražoto elektrisko enerģiju.
• Uzlādes kontrolieris - uzrauga bateriju spriegumu.
• Invertors, kas pārveido akumulatora pastāvīgo elektrisko spriegumu maiņstrāvas 220 V, kas nepieciešams apgaismojuma sistēmas darbībai un sadzīves tehnikas darbībai.
• Drošinātājiuzstādīts starp visiem sistēmas elementiem un aizsargā sistēmu no īssavienojuma.
• Savienotāju komplekts standarta MC4.

Papildus kontroliera galvenajam mērķim ir uzraudzīt bateriju spriegumu, ierīce vajadzības gadījumā izslēdz noteiktus elementus. Ja dienas laikā indikators uz akumulatora spailēm sasniedz 14 voltu atzīmi, kas norāda, ka tie tiek uzlādēti, kontrolieris pārtrauc uzlādi.

Papildus saules modulim šādas elektrostacijas ierīcē ietilpst fotoelektriskie pārveidotāji - kontrolieris un invertors, kā arī ar tiem savienotas baterijas.

Nakts laikā, kad akumulatora sprieguma indikators sasniedz ārkārtīgi zemu 11 voltu līmeni, kontrolieris aptur elektrostaciju.

Kur labāk uzstādīt paneļus?

Pirmais, kas jādara pirms saules baterijas uzstādīšanas un pievienošanas, ir vienības atrašanās vietas noteikšana.

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

Saules paneļus var novietot gandrīz jebkurā labi apgaismotā vietā:

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

Galvenais ir nodrošināt nepieciešamos apstākļus maksimālas enerģijas ieguves iegūšanai. Viens no tiem ir orientācija un slīpuma leņķis attiecībā pret horizontu. Tātad vienības gaismu absorbējošajai virsmai jābūt vērstai uz dienvidu pusi.

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

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

Piemēram, Maskavas reģionā saules paneļu virsmas slīpuma leņķis vasaras mēnešos ir 15–20 °, un ziemas mēnešos tas mainās līdz 60–70 °.

Novietojot saules paneļus teritorijā, kas atrodas blakus mājai, paneļus virs augsnes virsmas labāk pacelt vismaz par pusmetru - stipra snigšanas gadījumā. Šis risinājums ir pareizs tādā nozīmē, ka tas nodrošina pietiekamu attālumu gaisa cirkulācijai.

Ir vērts atcerēties, ka pat neliela ēna nelabvēlīgi ietekmē vienības elektrības ražošanu. Paneļi jānovieto tikai tajās vietās, kuras nav pakļautas pat vismazākajam ēnojumam.

Daži amatnieki paneļu virspusē uzstāda papildu stiklu, lai aizsargātu baterijas, taču pat ar redzamu caurspīdīgumu stikla starpslānis var samazināt paneļu efektivitāti par 30%

Paneļu salabošanai ir vairāki veidi:

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

Atbalsta konstrukcijai jābūt izgatavotai no korozijizturīgiem materiāliem. Neatkarīgi no uzstādīšanas metodes nav iespējams veikt izmaiņas paneļa dizainā un urbt papildu caurumus.

Mājas īpašnieka uzdevums ir uzturēt paneļus tīrus. Putekļu, sniega un putnu izkārnījumu uzkrāšanās ekrānā vismaz par 10% samazina sistēmas saražotās elektroenerģijas daudzumu.

Saules bateriju savienojuma iespējas

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

Vairāku paneļu savienojumu var veikt, izmantojot vienu no trim saules paneļu uzstādīšanas shēmām:

• paralēli;
• secīgs;
• sajaukts.

Paralēlā ķēde ietver to pašu spaiļu savienošanu ar otru, kurā elementiem ir divi kopīgi vadītāju konverģences un to sazarojuma mezgli.

Paralēlā shēmā "plusi" ir savienoti ar "plusiņiem", un "mīnusi" ar "mīnusiem", kā rezultātā izejas strāva palielinās, un izejas spriegums paliek 12 voltu robežās.

Maksimāli iespējamās izejas strāvas vērtība paralēlajā ķēdē ir tieši proporcionāla pievienoto vienību skaits. Daudzuma aprēķināšanas principi ir norādīti mūsu ieteiktajā rakstā.

Sērijas shēma ietver pretēju polu savienošanu: pirmā paneļa “plus” ar otrā mīnusu. Atlikušais neizmantotais otrā paneļa “plus” un pirmā akumulatora “mīnus” ir savienoti ar kontrolieri, kas atrodas tālāk ķēdē.

Šis savienojuma veids rada apstākļus elektriskās strāvas plūsmai, kurā paliek vienīgais veids, kā nodot enerģiju no avota patērētājam.

Izmantojot seriālo savienojuma shēmu, izejas spriegums palielinās un sasniedz atzīmi 24 volti, kas ir pietiekami, lai darbinātu portatīvo aprīkojumu, LED lampas un dažus enerģijas patērētājus

Sērijveidā paralēlu vai jauktu ķēdi visbiežāk izmanto, ja nepieciešams savienot vairākas bateriju grupas. Piemērojot šo ķēdi izejai, var palielināt gan spriegumu, gan strāvu.

Izmantojot virknes-paralēla savienojuma shēmu, izejas spriegums sasniedz punktu, kura raksturlielumi ir vispiemērotākie, lai atrisinātu lielāko daļu sadzīves problēmu

Šī opcija ir izdevīga tādā nozīmē, ka viena no sistēmas konstrukcijas elementiem atteices gadījumā turpina darboties citas savienojošās shēmas. Tas ievērojami palielina visas sistēmas uzticamību.

Kombinētās shēmas montāžas princips ir balstīts uz faktu, ka katras grupas ierīces ir savienotas paralēli. Un visu grupu savienojums vienā ķēdē tiek veikts secīgi.

Apvienojot dažādu veidu savienojumus, nebūs grūti salikt akumulatoru ar nepieciešamajiem parametriem. Galvenais ir tas, ka pievienoto elementu skaitam jābūt tādam, lai akumulatoriem piegādātais darba spriegums, ņemot vērā tā kritumu lādēšanas ķēdē, pārsniegtu akumulatora spriegumu. baterijassavukārt akumulatora slodzes strāva nodrošināja nepieciešamo uzlādes strāvas vērtību.

Saules elektriskās sistēmas montāžas shēma

Saules paneļu savienošana tiek veikta, izmantojot iebūvētus savienojošos vadus ar 4 mm šķērsgriezumu². Šim nolūkam vislabāk piemēroti vienkodolu vara stieples, to izolācijas pinums ir izturīgs pret ultravioleto starojumu.

Ja izmantojat vadu, kura izolācija nav izturīga pret UV stariem, ieteicams gofrēt tā ārējo oderi.

Katra stieples gals ir savienots ar MC4 savienotāju, lodējot vai gofrējot, kas nodrošina ciešu savienojumu

Neatkarīgi no iepriekš izvēlētās shēmas savienojošie saules paneļi bez kļūmes ir jāpārbauda pareiza elektroinstalācija.

Pieslēdzot paneļus, nav ieteicams pārsniegt tehniskās prasības attiecībā uz citu ierīču pieļaujamo strāvu un maksimālo spriegumu. Ir svarīgi ievērot ražotāja norādījumus par uzlādes kontrolieri un invertoru.

Vienkāršākās saules elektrostacijas standarta montāžas shēma ir šāda.

Paneļu savienojuma shēma ar akumulatoru, invertoru un kontrolieri ir vienkārša konstrukcija, un tāpēc tas nerada īpašas grūtības savienojumā.

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

Instalācijas darbi tiek veikti vairākos posmos:

1. Akumulators ir savienots ar kontrolieri, izmantojot tam atbilstošos savienotājus un neaizmirstot ievērot polaritāti.
2. Kontrolierim caur savienotājiem, ievērojot to pašu polaritāti, ir pievienots saules baterija.
3. Kontroliera kontaktligzdām ir pievienota 12 V slodze.
4. Ja ir 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. Bez invertora izejas pievienojiet elektriskās ierīces, kas paredzētas 220 V spriegumam.

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

Lai ierīci savienotu ar sistēmu, nav nepieciešams atvērt savienojuma kārbu - visi savienotāji atrodas pieejamībā

Pēdējā posmā saules baterijai jābūt iezemētai. Lai samazinātu īssavienojuma iespējamību, krustojumā starp akumulatoru, invertoru un kontrolieri tiek uzstādīti drošinātāji.

Saules elektrostaciju enerģiju varēs izmantot mazjaudas sadzīves tehnikas darbināšanai un mobilo ierīču akumulatoru uzlādēšanai:

Tie, kas vēlas uzbūvēt saules bateriju ar savām rokām, palīdzēs sniegtajai informācijai nākamajā rakstā.

Daudzvirzienu elementu savienojums

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

Ja paneļi atrodas dažādās plaknēs, tas var novest pie tā, ka tuvākie vai vairāk apgaismotie strādās jaudīgāk nekā tie, kas atrodas nedaudz tālāk.

Tas nozīmē, ka blakus esošais panelis ražos elektrību, daļa no tā aizies, lai sildītu tālos paneļus. Un iemesls ir tas, ka strāva plūst pa vismazākās pretestības ceļu. Lai samazinātu zaudējumus, katram panelim ir labāk izmantot atsevišķu kontrolieri.

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

Jūs varat atrisināt problēmu, uzstādot izslēgšanas diodes. Tie ir novietoti iekšpusē starp plāksnēm. Sakarā ar to, piešķirot maksimālās jaudas indikatoru, plāksnes nepārkarst.

Tikpat svarīgi ir sprieguma kritums savienojumos, kā arī pašas sistēmas zemsprieguma daļas vados.

Neatbilstības tabula starp pārvadīto jaudu un stieples šķērsgriezumu, sarkana, norādot parametrus, pie kuriem pastāv spēcīgas ugunsbīstamas apkures risks

Kā piemēru var minēt faktu, ka metra kabeļa sekcija ar 4 mm šķērsgriezumu² kad strāva iet caur indikatoru 80A (spriegums 12 V), vērtības nokrītas par 3,19%, kas ir 30,6 vati. Izmantojot pagriezienus, sprieguma kritums var mainīties no 0,1 līdz 0,3 V.

Saules enerģijas un stacionārā tīkla apvienojums

Plānojot izmantot saules elektrību paralēli aprīkotajam centralizētajam stacionārajam tīklam, savienojuma shēma ir nedaudz atšķirīga. Un galvenais šī lēmuma iemesls ir tas, ka privātajam patērētājam nav iespējas "izliet" atlikušo enerģiju.

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

Apvienojot saules elektrību ar stacionāru centralizētu tīklu, tās vadās pēc viena un tā paša noteikuma: jo vairāk avotu ir savienoti, jo sarežģītāka ir ķēde

Saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu spriegums no heliopoles vispirms tiek novirzīts akumulatora virzienā, un no turienes tas tiek pārsūtīts uz slodzi.

Izstrādājot šādu uzstādīšanas iespēju, jāņem vērā divu veidu slodze:

• nav rezervēts - gaisma mājā, sadzīves tehnika utt .;
• rezervēts - avārijas apgaismojums, ledusskapis, elektriskais katls.

Apsveriet: jo lielāka ir akumulatora ietilpība, jo liekas elektroierīces darbosies bezsaistē.

Izvēloties šo enerģijas ģenerēšanas metodi tīklā, esiet gatavi tam, ka vietējos enerģijas tīklos jums būs jāsagatavo atļauja.

Neskatoties uz to, ka saules invertori Viņi rada spriegumu, kura kvalitāte dažreiz ir augstāka nekā centralizētā tīklā, vietējie enerģijas tīkli nedod zaļo gaismu skaitītājam pagriezties pretējā virzienā.

Šī iemesla dēļ saskaņā ar shēmu saules invertori pārtrauc darbu strāvas padeves pārtraukuma laikā. Un liekā slodze sāk “baroties” no akumulatora.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk sniegtā video materiāla autori dalās ar savu personīgo pieredzi un analizē saules paneļu uzstādīšanas nianses.

1. videoklips. Rūpnīcā izgatavotas sistēmas montāžas un uzstādīšanas piemērs:

2. video. Kā pareizi uzstādīt paneļus:

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

Vai vēlaties pastāstīt, kā jūs uzbūvējāt savu saules enerģijas staciju vasarnīcai vai lauku mājai? Varbūt jūs zināt procesa smalkumus, kas nav aprakstīti rakstā? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, uzdodiet jautājumus, dalieties viedokļos un fotoattēlos par raksta tēmu.