Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Alternatywne źródło energii oparte na panelach słonecznych jest doskonałą opcją do zorganizowania niezależnego źródła zasilania. Zapewni wysoką wydajność energetyczną nie tylko w upalne dni, ale także w pochmurną pogodę. Miło byłoby mieć takie urządzenie w domu, prawda?

Aby to zrobić, wystarczy poprawnie wybrać komponenty techniczne i dokonać instalacji. Każdy może to zrobić, znając obwody i metody łączenia paneli słonecznych. Opiszemy, w jaki sposób zbudowany jest system produkcyjny, który przekształca „zieloną energię” w energię elektryczną, która jest niezbędna do zasilania sprzętu gospodarstwa domowego.

Ponadto dowiesz się, jak wybrać miejsce do zainstalowania paneli słonecznych i jak połączyć je ze stałą siecią energetyczną. Przydatne wskazówki i ważne zalecenia skutecznie pomogą domowym rzemieślnikom. Aby uprościć percepcję są tematyczne zdjęcia, wykresy i filmy.

Urządzenie z panelem słonecznym

Planując połączenie paneli słonecznych własnymi rękami, należy mieć świadomość, z jakich elementów składa się system.

Panele słoneczne składają się z zestawu baterii na ogniwach fotowoltaicznych, których głównym celem jest przekształcanie energii słonecznej w energię elektryczną. Siła obecnego systemu zależy od intensywności światła: im jaśniejsze promieniowanie, tym więcej prądu jest generowane.

Oprócz modułu słonecznego urządzenie takiej elektrowni zawiera konwertery fotoelektryczne - kontroler i falownik, a także podłączone do nich baterie.

Główne elementy strukturalne systemu to:

  • Panel słoneczny - przekształca światło słoneczne w energię elektryczną.
  • Bateria jest chemicznym źródłem prądu, które gromadzi wytwarzaną energię elektryczną.
  • Kontroler ładowania - monitoruje napięcie akumulatora.
  • Falownik, który przekształca stałe napięcie akumulatora na 220 V AC, co jest niezbędne do funkcjonowania systemu oświetlenia i działania urządzeń gospodarstwa domowego.
  • Bezpieczniki instalowane między wszystkimi elementami systemu i chronią system przed zwarciem.
  • Zestaw standardowych złączy MC4 .

Oprócz głównego celu sterownika - do monitorowania napięcia akumulatora, urządzenie odłącza te lub inne elementy w razie potrzeby. Jeśli wskaźnik na zaciskach akumulatora osiągnie 14 woltów w ciągu dnia, co wskazuje, że są one ładowane, sterownik przerywa ładowanie.

W nocy, gdy poziom napięcia akumulatora osiąga najniższe 11 woltów, sterownik zatrzymuje działanie elektrowni.

Gdzie lepiej zainstalować panel?

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić przed zainstalowaniem i podłączeniem baterii słonecznej - aby określić lokalizację urządzenia.

W przypadku instalacji modułów fotowoltaicznych wygodnie jest używać struktur stacjonarnych wykonanych z metalowych profili lub bardziej zmodernizowanych obrotowych analogów

Panele słoneczne można umieścić w prawie każdym dobrze oświetlonym punkcie:

  • na dachu wiejskiej chaty;
  • na balkonie budynku mieszkalnego;
  • na terytorium przylegającym do domu.

Najważniejsze jest zapewnienie warunków niezbędnych do uzyskania maksymalnego wytwarzania energii. Jednym z nich jest orientacja i kąt nachylenia względem horyzontu. Tak więc pochłaniająca światło powierzchnia jednostki powinna być skierowana na stronę południową.

Idealnie, promienie słoneczne powinny spadać na nią pod kątem 90 °. Aby osiągnąć ten efekt, konieczne jest wybranie optymalnego kąta nachylenia w zależności od warunków klimatycznych regionu. Dla każdego regionu wskaźnik ten jest inny.

Aby zapewnić maksymalną wydajność ogniw słonecznych, zaleca się zmianę kąta nachylenia urządzeń 2-4 razy w roku: 18 kwietnia, 24 sierpnia, 7 października i 5 marca

Na przykład w regionie moskiewskim nachylenie rozmieszczenia powierzchni paneli słonecznych w miesiącach letnich wynosi 15–20 °, aw miesiącach zimowych zmienia się na znak 60–70 °.

Umieszczając panele słoneczne na terenie przylegającym do domu, lepiej jest unieść panele nad powierzchnią ziemi o co najmniej pół metra w przypadku dużej ilości śniegu. To rozwiązanie jest poprawne w tym sensie, że zapewnia wystarczającą odległość do cyrkulacji powietrza.

Warto pamiętać, że nawet mały cień niekorzystnie wpływa na produkcję energii elektrycznej przez urządzenie. Panele należy umieszczać tylko w miejscach, w których nie występuje nawet najmniejsze zacienienie.

Niektórzy „rzemieślnicy” w celu ochrony baterii instalują dodatkowe szyby na panelach, ale nawet przy widocznej przezroczystości warstwa szkła może zmniejszyć wydajność paneli o 30%

Istnieje kilka sposobów naprawy paneli:

  • dzięki zastosowaniu zacisków mocujących;
  • przez przykręcenie przez otwory przelotowe znajdujące się w dolnej części ramy.

Konstrukcja nośna powinna być wykonana z materiałów odpornych na korozję. Niezależnie od sposobu montażu nie można dokonywać zmian i wiercić dodatkowych otworów w projekcie paneli.

Zadaniem właściciela domu jest utrzymanie paneli w czystości. Gromadzenie się kurzu, śniegu i ptasich odchodów na ekranie zmniejsza ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez system o co najmniej 10%.

Opcje połączenia Heliobattery

Panele słoneczne składają się z kilku oddzielnych paneli. Aby zwiększyć parametry wyjściowe systemu w postaci mocy, napięcia i prądu, elementy są ze sobą połączone, stosując prawa fizyki.

Połączenie kilku paneli między sobą można zrealizować stosując jeden z trzech schematów montażu baterii słonecznych:

  • równolegle;
  • spójny;
  • mieszane

Obwód równoległy obejmuje łączenie zacisków o tej samej nazwie, w których elementy mają dwa wspólne węzły zbieżności przewodów i ich rozgałęzień.

W obwodzie równoległym „plusy” są związane z „plusami”, a „minusami” z „minusami”, w wyniku czego prąd wyjściowy wzrasta, a napięcie wyjściowe pozostaje w granicach 12 woltów

Wielkość maksymalnego możliwego prądu wyjściowego w obwodzie równoległym jest wprost proporcjonalna do liczby połączonych elementów. Zasady obliczania kwoty podano w zalecanym artykule.

Układ sekwencyjny zakłada połączenie przeciwległych biegunów: „plusa” pierwszego panelu do „minusa” drugiego. Pozostały niewykorzystany „plus” drugiego panelu i „minus” pierwszej baterii są podłączone do sterownika znajdującego się dalej w obwodzie.

Ten typ połączenia stwarza warunki dla przepływu prądu elektrycznego, w którym istnieje tylko jeden sposób przesyłania energii ze źródła do konsumenta.

Przy schemacie połączenia szeregowego napięcie wyjściowe wzrasta i osiąga 24 V, co wystarcza do zasilania urządzeń przenośnych, lamp LED i niektórych odbiorników elektrycznych.

Obwód równoległy szeregowy lub mieszany jest najczęściej używany, gdy konieczne jest podłączenie kilku grup baterii. Dzięki zastosowaniu tego obwodu, zarówno napięcie, jak i prąd mogą być zwiększane na wyjściu.

Ta opcja jest korzystna w tym sensie, że w przypadku awarii jednego z elementów konstrukcyjnych systemu pozostałe łańcuchy łączące nadal działają. To znacznie zwiększa niezawodność całego systemu.

Przy schemacie połączenia szeregowo-równoległego napięcie wyjściowe osiąga wartość, której właściwości są najbardziej odpowiednie do rozwiązywania większości codziennych zadań

Zasada montażu układu scalonego opiera się na fakcie, że urządzenia w każdej grupie są połączone równolegle. Połączenie wszystkich grup w jednym obwodzie odbywa się sekwencyjnie.

Łącząc różne typy połączeń, nie będzie trudno zmontować baterię o niezbędnych parametrach. Najważniejsze jest to, że liczba połączonych elementów musi być taka, aby napięcie robocze dostarczane do akumulatorów, biorąc pod uwagę ich spadek w obwodzie ładowania, przekraczało napięcie samych akumulatorów, a prąd obciążenia akumulatora jednocześnie zapewnia niezbędną ilość prądu ładowania.

Schemat montażu słonecznej instalacji elektrycznej

Połączenie paneli słonecznych odbywa się poprzez aktywację wbudowanych przewodów łączących o przekroju 4 mm 2 . Najlepiej nadaje się do tego celu jednożyłowy drut miedziany, osłona izolacyjna odporna na promieniowanie ultrafioletowe.

W przypadku używania drutu, którego izolacja nie jest odporna na promienie UV, zaleca się, aby jego zewnętrzna wyściółka była wykonana w falistej tulei.

Koniec każdego przewodu jest podłączony do złącza standardu MC4 przez lutowanie lub zaciskanie, co zapewnia szczelne połączenie

Niezależnie od wybranego schematu, przed podłączeniem paneli słonecznych, konieczne jest sprawdzenie poprawności okablowania.

Podczas podłączania paneli nie zaleca się przekraczania wymagań technicznych dotyczących dopuszczalnego prądu i maksymalnego napięcia innych urządzeń. Ważne jest, aby przestrzegać specyfikacji producenta regulatora ładowania i falownika.

Standardowy schemat montażu najprostszej elektrowni słonecznej jest następujący.

Schemat połączeń paneli z akumulatorem, falownikiem i sterownikiem ma prosty przebieg, a zatem nie powoduje żadnych szczególnych trudności w podłączeniu

Aby uniknąć uszkodzenia sterownika, ważne jest, aby postępować zgodnie z kolejnością przy podłączaniu komponentów systemu.

Prace instalacyjne prowadzone są w kilku etapach:

  1. Akumulator jest podłączony do kontrolera za pomocą odpowiednich złączy do tego i nie zapomina o przestrzeganiu biegunowości.
  2. Bateria słoneczna jest podłączona do sterownika przez złącza, zachowując tę samą polaryzację.
  3. Obciążenie 12 V jest podłączone do gniazd sterownika.
  4. Jeśli konieczne jest przekształcenie napięcia elektrycznego z 12 na 220 V, wówczas falownik jest włączony do obwodu. Jest on podłączony tylko do akumulatora iw żadnym wypadku nie bezpośrednio do sterownika.
  5. Do wolnego wyjścia falownika podłączyć urządzenia elektryczne zaprojektowane na napięcie 220 V.

Po wykonaniu połączenia należy sprawdzić polaryzację i zmierzyć napięcie paneli jałowych. Jeśli wskaźnik różni się od wartości paszportu - połączenie jest nieprawidłowe.

Aby podłączyć urządzenie do systemu, nie ma potrzeby otwierania skrzynki przyłączeniowej - wszystkie złącza znajdują się w dostępności

Na ostatnim etapie panel słoneczny musi być uziemiony. Aby zminimalizować prawdopodobieństwo zwarcia, na złączach między akumulatorem, falownikiem i sterownikiem zainstalowane są bezpieczniki.

Osoby, które chcą zbudować baterię słoneczną własną ręką, otrzymają informacje podane w następnym artykule.

Połączenie elementów wielokierunkowych

Stosując sekwencyjny schemat instalacji paneli słonecznych, aby nie zmniejszać wydajności urządzeń, wszystkie panele wspólnego obwodu powinny być umieszczone pod jednym kątem i na tej samej płaszczyźnie.

Jeśli panele znajdują się w różnych płaszczyznach, może to prowadzić do tego, że bliskie lub bardziej oświetlone będą działać mocniej zlokalizowane nieco dalej.

Oznacza to, że bliski panel wytworzy elektryczność, której część odejdzie, aby ogrzać odległe panele. A powodem jest fakt, że prąd płynie wzdłuż ścieżki najmniejszego oporu. Aby zminimalizować straty, lepiej jest użyć oddzielnego kontrolera dla każdego panelu.

Główne wymagania przy korzystaniu ze sterownika - moc podłączonych paneli ponad 1 kW i odległość między bateriami na wystarczająco długi dystans

Problem można rozwiązać, instalując diody odcinające. Są one umieszczone wewnątrz płyt. Dzięki temu, dając maksymalną moc, płyty nie przegrzewają się.

Równie ważny jest spadek napięcia w połączeniach, jak również przewody niskonapięciowej części systemu.

Tabela niedopasowania przekazywanej mocy do przekroju poprzecznego drutu, czerwona wskazująca parametry, przy których istnieje ryzyko silnego zagrożenia pożarowego przez ogrzewanie

Na przykład fakt, że na metr długości kabla o przekroju 4 mm 2 z przepływem prądu o wartości 80 A (napięcie 12 V) spada o 3, 19%, co stanowi 30, 6 wata. Przy użyciu skrętu spadek napięcia może zmieniać się od 0, 1 do 0, 3 V.

Połączenie sieci słonecznej i stacjonarnej

Planując wykorzystanie energii elektrycznej ze słońca równolegle z wyposażoną scentralizowaną siecią stacjonarną, schemat połączenia jest nieco inny. Głównym powodem tej decyzji jest to, że prywatny konsument nie jest w stanie „zrzucić” pozostałej energii.

A to może spowodować spadek napięcia do jednej sekundy.

Łącząc energię słoneczną ze stałą scentralizowaną siecią, stosuje się tę samą zasadę: im więcej źródeł jest połączonych, tym bardziej skomplikowany staje się schemat.

Zgodnie z powyższym schematem napięcie z Heliopolis jest skierowane przede wszystkim na akumulator, a stamtąd jest przesyłane do obciążenia.

Przy projektowaniu takiej opcji instalacji warto wziąć pod uwagę dwa rodzaje obciążenia:

  • nie zarezerwowane - światło w domu, sprzęt gospodarstwa domowego itp .;
  • Zarezerwowane - oświetlenie awaryjne, lodówka, kocioł elektryczny.

Pamiętaj: im większa pojemność baterii, tym bardziej autonomiczne urządzenia będą działać w trybie offline.

Wybierając tę metodę generowania energii w sieci, bądź przygotowany na to, że będziesz musiał wydać zezwolenie w lokalnej sieci energetycznej.

Pomimo faktu, że falowniki do paneli słonecznych wytwarzają napięcie, którego jakość jest czasami wyższa niż w sieci scentralizowanej, lokalne sieci nie dają ukłonu miernikowi elektrycznemu do obracania się w przeciwnym kierunku.

Z tego powodu zgodnie z tym schematem inwertery solarne przestają działać w momencie utraty napięcia w sieci. A zarezerwowane obciążenie zaczyna „zasilać” akumulator.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Autorzy filmu, który jest przedstawiony poniżej, dzielą się osobistym doświadczeniem i rozumieją niuanse montażu heliopaneli.

Wideo # 1. Przykład montażu i instalacji systemu próbki fabrycznej:

Wideo # 2. Jak zainstalować panele:

Nie ma nic trudnego w procesie łączenia kilku paneli z innymi elementami systemu. Ale dla mistrza początkującego proces może stać się kłopotliwy. Dlatego, przy braku doświadczenia w obliczeniach i umiejętnościach instalacyjnych, warto skontaktować się ze specjalistą, który posiada niezbędną wiedzę.

Chcesz powiedzieć, jak zebrać własną elektrownię słoneczną do ogrodu lub wiejskiego domu? Być może znasz szczegóły procesu, które nie zostały opisane w artykule? Napisz poniższy komentarz, zadawaj pytania, dziel się opiniami i zdjęciami na temat artykułu.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa