Алтернативен източник на енергия, базиран на слънчеви панели, е отлична възможност за организиране на независимо захранване. Тя ще осигури висока енергийна ефективност не само в горещите дни, но и при облачно време. Би било хубаво да има такова устройство у дома, нали?

За да направите това, просто трябва правилно да изберете техническите компоненти и да направите инсталация. Всеки може да направи това, знаейки схемите и методите за свързване на слънчевите панели. Ще опишем как се изгражда производствена система, която преобразува „зелена енергия” в електричество, което е необходимо за захранване на домакинското оборудване.

Освен това ще научите как да изберете място за инсталиране на слънчеви панели и как да ги комбинирате с фиксирана електрическа мрежа. Полезни съвети и важни препоръки ще помогнат ефективно на домашните занаятчии. За опростяване на възприятията са тематични снимки, графики и видеоклипове.

Устройство за слънчеви панели

Когато планирате да свържете слънчевите панели със собствените си ръце, трябва да имате представа от какви елементи се състои системата.

Слънчевите панели се състоят от набор от батерии на фотоволтаични клетки, чиято основна цел е да преобразуват слънчевата енергия в електрическа енергия. Силата на сегашната система зависи от интензивността на светлината: колкото по-ярка е излъчването, толкова повече се генерира ток.

Освен соларния модул, устройството на такава електроцентрала включва фотоелектрически преобразуватели - контролер и инвертор, както и свързаните с тях батерии.

Основните структурни елементи на системата са:

  • Слънчев панел - преобразува слънчевата светлина в електрическа енергия.
  • Батерията е химически източник на ток, който акумулира генерираното електричество.
  • Контролер за зареждане - следи напрежението на акумулатора.
  • Инвертор, който преобразува постоянно напрежение на батерията в AC 220V, което е необходимо за функционирането на осветителната система и работата на домакинските уреди.
  • Предпазители, които се монтират между всички елементи на системата и предпазват системата от късо съединение.
  • Комплект съединители стандарт MC4 .

В допълнение към основната цел на контролера - за наблюдение на напрежението на батерията, устройството изключва тези или други елементи, ако е необходимо. Ако индикаторът на терминалите на батерията достигне 14 волта през деня, което показва, че те се презареждат, контролерът прекъсва зареждането.

През нощта, когато нивото на напрежението на батерията достигне най-ниската 11 волта, контролерът спира работата на електроцентралата.

Къде по-добре да инсталирате панела?

Първото нещо, което трябва да направите, преди да инсталирате и свържете слънчева батерия - да определите местоположението на уреда.

За монтажа на фотоволтаични модули е удобно да се използват стационарни конструкции, изработени от метални профили или по-модернизирани аналози.

Слънчевите панели могат да бъдат поставени на почти всяка добре осветена точка:

  • на покрива на селска къща;
  • на балкона на жилищна сграда;
  • на територията в непосредствена близост до къщата.

Основното е да се осигурят необходимите условия за получаване на максимална мощност. Една от тях е ориентацията и ъгъла на наклона спрямо хоризонта. Така светлопоглъщащата повърхност на уреда трябва да бъде насочена към южната страна.

В идеалния случай слънчевите лъчи трябва да падат върху нея при 90 °. За постигането на този ефект е необходимо да се избере оптималният ъгъл на наклона в зависимост от климатичните условия на района. За всеки регион този показател е различен.

За да се осигури максимална производителност на слънчевите клетки, ъгълът на наклона на устройствата се препоръчва да се сменят 2-4 пъти годишно: 18 април, 24 август, 7 октомври и 5 март

Например, в московския регион наклонът на повърхностното разположение на слънчевите панели за летните месеци е 15-20 °, а през зимните месеци той се променя на 60-70 °.

При поставяне на слънчеви панели на територията, прилежаща към къщата, е по-добре панелите да се повдигат над повърхността на почвата с поне половин метър в случай на голямо количество сняг. Това решение е правилно в смисъл, че осигурява достатъчно разстояние за циркулация на въздуха.

Струва си да се припомни, че дори една малка сянка неблагоприятно се отразява на производството на електричество от единицата. Панелите трябва да се поставят само на места, които не са обект на дори най-малко засенчване.

Някои „майстори”, за да предпазят батериите, инсталират допълнително стъкло върху панелите, но дори и с видимата прозрачност стъкленият слой може да намали ефективността на панелите с 30%

Има няколко начина за коригиране на панелите:

  • чрез използване на стягащи скоби;
  • чрез закрепване през проходните отвори, разположени в долната част на рамката.

Носещата конструкция трябва да бъде изработена от устойчиви на корозия материали. Независимо от начина на монтаж, не е възможно да се правят промени и да се пробиват допълнителни отвори в конструкцията на панелите.

Задачата на собственика е да държи панелите чисти. Натрупването на прах, сняг и птичи изпражнения на екрана намаляват количеството електроенергия, генерирана от системата, с поне 10%.

Възможности за свързване на Heliobattery

Слънчевите панели се състоят от няколко отделни панела. За увеличаване на изходните параметри на системата под формата на мощност, напрежение и ток, елементите са свързани помежду си, прилагайки законите на физиката.

Свързването на няколко панела помежду им може да се осъществи чрез прилагане на една от трите схеми за монтиране на слънчеви батерии:

  • паралелно;
  • сериен;
  • смесена.

Една паралелна верига включва свързване на терминали с едно и също име, в които елементите имат два общи възела за сближаване на проводниците и тяхното разклоняване.

В паралелната верига „плюсовете” са свързани с „плюсовете”, а „минусите” с „минусите”, в резултат на което изходният ток се увеличава, а изходното напрежение остава в рамките на 12 волта.

Величината на максималния възможен изходен ток с паралелна верига е право пропорционална на броя на свързаните елементи. Принципите за изчисляване на сумата са дадени в препоръчаната от нас статия.

Последователната схема предполага свързване на противоположните полюси: "плюс" на първия панел към "минус" на втория. Останалият неизползван “плюс” на втория панел и “минус” на първата батерия са свързани към контролера, разположен по-надолу по веригата.

Този тип връзка създава условия за поток на електрически ток, при който има само един начин за прехвърляне на енергия от източника към потребителя.

При схема на серийно свързване, изходното напрежение се увеличава и достига 24 волта, което е достатъчно за захранване на портативно оборудване, LED лампи и някои електрически приемници.

Най-често се използва последователно-паралелна или смесена верига, когато е необходимо да се свържат няколко групи батерии. Чрез използването на тази верига и напрежението, и токът могат да бъдат увеличени на изхода.

Тази опция е от полза в смисъл, че в случай на повреда на един от структурните елементи на системата, другите свързващи вериги продължават да функционират. Това значително повишава надеждността на цялата система.

С последователно-паралелна схема на свързване, изходното напрежение достига марка, чиито характеристики са най-подходящи за решаване на по-голямата част от ежедневните задачи.

Принципът на сглобяване на комбинираната верига се основава на факта, че устройствата във всяка група са свързани паралелно. А връзката на всички групи в една верига се извършва последователно.

Комбинирайки различни типове връзки, няма да е трудно да се сглоби батерия с необходимите параметри. Главното е, че броят на свързаните елементи трябва да бъде такъв, че работното напрежение, което се подава към батериите, като се вземе предвид неговото падане в зарядното устройство, превишава напрежението на самите батерии, а токът на натоварване на батерията едновременно осигурява необходимото количество ток на зареждане.

Схема на сглобяване на слънчевата електрическа система

Свързването на слънчевите панели се извършва чрез активиране на вградените свързващи проводници с напречно сечение 4 mm 2 . Това е най-подходящ за тази цел едножилни медни проводници, изолираща обвивка, която е устойчива на ултравиолетово лъчение.

В случай на използване на тел, чиято изолация не е устойчива на UV лъчи, нейната външна облицовка се препоръчва да се извършва в гофрирана втулка.

Краят на всеки проводник е свързан към конектора на стандарта MC4 чрез запояване или огъване, което осигурява плътна връзка

Независимо от избраната схема, преди свързването на слънчевите панели е наложително да се провери коректността на окабеляването.

При свързване на панели не се препоръчва да се превишават техническите изисквания за допустимия ток и максималното напрежение на други устройства. Важно е да се спазват спецификациите на производителя на зарядното устройство и инвертора.

Стандартната схема на сглобяване на най-простата слънчева централа е както следва.

Схемата на свързване на панелите към акумулатора, инвертора и контролера има просто изпълнение и следователно не предизвиква особени затруднения при свързването

За да избегнете повреда на контролера, е важно да следвате последователността, когато свързвате системни компоненти.

Инсталационните работи се извършват на няколко етапа:

  1. Батерията е свързана към контролера, използвайки подходящите за това конектори и не забравяйте да спазвате поляритета.
  2. Слънчевата батерия се свързва към контролера през съединителите, като се спазва същата полярност.
  3. 12V товар се свързва към гнездата на контролера.
  4. Ако е необходимо да се преобразува електрическото напрежение от 12 до 220 V, то тогава в веригата се включва инвертор. Свързан е само с батерията и в никакъв случай директно към контролера.
  5. Към свободния изход на инвертора се свързват електрически уреди, проектирани за напрежение 220 V.

След като свържете, трябва да проверите полярността и да измерите напрежението на празните панели. Ако индикаторът се различава от паспортната стойност - връзката е неправилна.

За да свържете устройството към системата, няма нужда да отваряте разклонителната кутия - всички съединители се намират в достъпността

На последния етап слънчевият панел трябва да бъде заземен. За да се сведе до минимум вероятността от късо съединение, предпазителите се монтират на кръстовищата между акумулатора, инвертора и контролера.

Тези, които желаят да построят слънчева батерия със собствена ръка, ще бъдат подпомогнати от информацията, дадена в следващата статия.

Свързване на многопосочни елементи

Използвайки последователна инсталационна схема на слънчевите панели, за да не се намали ефективността на устройствата, всички панели на общата верига трябва да се поставят под един ъгъл и на една и съща равнина.

Ако панелите са разположени в различни равнини, това може да доведе до това, че близкият или по-осветен ще работи по-силно разположен малко по-далеч.

Това означава, че близкият панел ще генерира електричество, част от което ще се отдалечи, за да загрее далечните панели. И причината се крие във факта, че токът тече по пътя на най-малкото съпротивление. За да се намалят загубите, е по-добре да се използва отделен контролер за всеки панел.

Основните изисквания при използване на контролера - мощността на свързаните панели над 1 kW и разстоянието между батериите за достатъчно дълги разстояния

Можете да решите проблема, като инсталирате прекъсващи диоди. Те се поставят вътре между плочите. Поради това, като се дава максимална мощност, плочите не се прегряват.

Също толкова важно е и напрежението на връзките, както и кабелите на нисковолтовата част на системата.

Таблицата на несъответствието на предадената мощност към напречното сечение на жицата, червена, показваща параметрите, при които съществува риск от силно пожароопасно отопление

Като пример, фактът, че на метър дължина на кабел с напречно сечение от 4 mm 2 при преминаване на ток от 80A (напрежение 12 V) стойности намаляват с 3, 19%, което е 30, 6 вата. При използване на усукване спад на напрежението може да варира от 0.1 до 0.3 V.

Комбинацията от слънчева и фиксирана мрежа

Планирайки използването на електричество от Слънцето паралелно с оборудвана централизирана фиксирана мрежа, схемата на свързване е малко по-различна. И основната причина за това решение е, че частният потребител не е в състояние да “изхвърли” останалата енергия.

И това може да предизвика пропадане на напрежението до една секунда.

При комбинирането на слънчевата енергия с фиксирана централизирана мрежа се спазва същото правило: колкото повече източници са свързани, толкова по-сложна е схемата.

Съгласно горната схема, напрежението от хелиополиса първо се насочва към акумулатора, а оттам се предава към товара.

При проектирането на такава инсталационна опция си струва да се вземат предвид два вида натоварване:

  • не е запазено - светлина в къщата, домакински уреди и др.
  • Резервирано - аварийно осветление, хладилник, електрически бойлер.

Имайте предвид: колкото по-голям е капацитетът на батерията, толкова по-автономни устройства ще работят офлайн.

Избирайки този метод за генериране на енергия в мрежата, бъдете подготвени за факта, че ще трябва да издадете разрешение в местната електрическа мрежа.

Въпреки факта, че инверторите за слънчеви панели произвеждат напрежение, качеството на което понякога е по-високо от това в централизираната мрежа, местните мрежи не дават възхвала на електромера да се върти в обратна посока.

Поради тази причина, според схемата, соларните инвертори спират да работят по време на загубата на напрежение в мрежата. А резервираният товар започва да се “включва” от батерията.

Заключения и полезно видео по темата

Авторите на видеото, което е представено по-долу, споделят личен опит и разбират нюансите на монтирането на хелиопанели.

Видео №1. Пример за сглобяване и инсталиране на системата на фабричната проба:

Видео №2. Как да инсталирате панелите:

Няма нищо трудно в процеса на свързване на няколко панела с други елементи на системата. Но за начинаещия майстор процесът може да стане тромав. Ето защо, при липса на опит в изчисленията и уменията за инсталиране, си струва да се свържете със специалист, който притежава необходимите знания.

Искате ли да кажете как да съберете собствена слънчева електроцентрала за градината или селската къща? Може би знаете подробностите на процеса, които не са описани в статията? Моля, напишете коментари в блока по-долу, задавайте въпроси, споделяйте мнения и снимки по темата на статията.

Категория: