Päikesepaneelide ühendamise skeemid ja meetodid: kuidas päikesepaneeli õigesti paigaldada

Päikesepaneelidel põhinev alternatiivne energiaallikas on suurepärane võimalus iseseisva toiteallika korraldamiseks.See tagab kõrge energiatõhususe mitte ainult kuumadel päevadel, vaid ka pilvise ilmaga. Oleks ju tore omada sellist seadet kodus, kas pole?

Selleks peate lihtsalt õigesti valima tehnilised komponendid ja teostama paigalduse. Seda saab teha igaüks, kes teab päikesepaneelide ühendamise skeeme ja meetodeid. Me räägime teile, kuidas ehitada üles tootlik süsteem, mis muudab "rohelise energia" kodumasinate toiteks vajalikuks elektriks.

Lisaks saate teada, kuidas valida päikesepaneelide paigalduskohta ja kuidas ühendada need statsionaarse elektrivõrguga. Kasulikud näpunäited ja olulised soovitused pakuvad kodumeistritele tõhusat abi. Arusaadavuse hõlbustamiseks on esitatud temaatilised fotod, diagrammid ja videod.

Päikesepatarei seade

Päikesepaneelide ise ühendamist planeerides peab teil olema ettekujutus, millistest elementidest süsteem koosneb.

Päikesepaneelid koosnevad komplektist fotogalvaanilised patareid, mille põhieesmärk on päikeseenergia muundamine elektrienergiaks. Süsteemi voolutugevus sõltub valguse intensiivsusest: mida heledam on kiirgus, seda suurem on tekkiv vool.

Süsteemi peamised struktuurielemendid on:

• Päikesepatarei – muudab päikesevalguse elektrienergiaks.
• Aku – keemiline vooluallikas, mis akumuleerib toodetud elektrit.
• Laadimise kontroller – jälgib aku pinget.
• Inverter, mis muundab aku elektrilise alalispinge 220V vahelduvpingeks, mis on vajalik valgustussüsteemi tööks ja kodumasinate tööks.
• Kaitselülitid, mis on paigaldatud kõigi süsteemi elementide vahele ja kaitseb süsteemi lühiste eest.
• MC4 standardpistikute komplekt.

Lisaks kontrolleri põhieesmärgile - aku pinge jälgimiseks lülitab seade teatud elemendid vajadusel välja. Kui aku klemmide indikaator jõuab päevasel ajal 14 voltini, mis näitab, et need on ülelaaditud, katkestab kontroller laadimise.

Sellise elektrijaama seade sisaldab lisaks päikesemoodulile fotoelektrimuundureid - kontrollerit ja inverterit ning nendega ühendatud akusid

Öösel, kui aku pinge jõuab äärmiselt madalale tasemele 11 V, peatab kontroller elektrijaama töö.

Kuhu on parim koht paneelide paigaldamiseks?

Esimene asi, mida peate enne päikesepatarei paigaldamist ja ühendamist tegema, on otsustada seadme asukoha üle.

Fotogalvaaniliste moodulite paigaldamiseks on mugav kasutada statsionaarseid metallprofiilidest konstruktsioone või rohkem moderniseeritud pöörlevaid analooge

Päikesepaneelid saab paigutada peaaegu igasse hästi valgustatud kohta:

• maamaja katusel;
• kortermaja rõdul;
• majaga külgneval alal.

Peamine on luua vajalikud tingimused maksimaalse elektritootmise saamiseks. Üks neist on orientatsioon ja kaldenurk horisondi suhtes.Seega peaks seadme valgust neelav pind olema suunatud lõuna poole.

Ideaalis peaks päikesekiired sellele langema 90°. Selle efekti saavutamiseks on vaja valida optimaalne kaldenurk sõltuvalt piirkonna kliimatingimustest. See näitaja on igas piirkonnas erinev.

Päikesepaneelide maksimaalse jõudluse tagamiseks on soovitatav seadmete kaldenurka muuta 2-4 korda aastas: 18. aprill, 24. august, 7. oktoober ja 5. märts.

Näiteks Moskva regioonis on päikesepaneelide pinna kaldenurk suvekuudeks 15-20° ja talvekuudel muutub see 60-70°-ni.

Päikesepaneelide paigutamisel majaga külgnevale alale on parem tõsta paneelid mullapinnast vähemalt poole meetri võrra kõrgemale – juhul, kui maha tuleb suur hulk lund. See lahendus on õige ka selles mõttes, et tagab piisava kauguse õhuringluseks.

Tasub meeles pidada, et isegi väike vari mõjub seadme elektrienergia tootmisele halvasti. Paneelid tuleks asetada ainult kohtadesse, mis ei allu vähimagi varjundile.

Mõned “meistrid” paigaldavad paneelidele akude kaitseks lisaklaasi, kuid isegi nähtava läbipaistvuse korral võib klaasikiht vähendada paneelide efektiivsust 30%

Paneelide kinnitamiseks on mitu võimalust:

• aktiveerides kinnitusklambrid;
• poltidega läbi raami allosas asuvate aukude.

Kandekonstruktsioon peab olema valmistatud korrosioonikindlatest materjalidest. Olenemata paigaldusmeetodist ei saa te ise paneeli kujunduses muudatusi teha ega täiendavaid auke puurida.

Majaomaniku ülesanne on hoida paneelid puhtana. Tolmu, lume ja lindude väljaheidete kogumine ekraanile vähendab süsteemi toodetud elektrienergia kogust vähemalt 10%.

Päikesepatarei ühendamise võimalused

Päikesepaneelid koosnevad mitmest üksikust paneelist. Süsteemi väljundparameetrite suurendamiseks võimsuse, pinge ja voolu kujul ühendatakse elemendid üksteisega füüsikaseadusi kasutades.

Mitu paneeli saab omavahel ühendada, kasutades ühte kolmest päikesepaneelide paigaldusskeemist:

• paralleelne;
• järjestikune;
• segatud.

Paralleellülitus hõlmab samanimeliste klemmide ühendamist üksteisega, milles elementidel on kaks ühist sõlme juhtide koondumiseks ja nende hargnemiseks.

Paralleelses vooluringis on "plussid" ühendatud "plussidega" ja "miinused" "miinustega", mille tulemusena väljundvool suureneb ja väljundpinge jääb 12 V piiresse.

Maksimaalne võimalik väljundvool paralleelses vooluringis on otseselt võrdeline ühendatud elementide arv. Koguste arvutamise põhimõtted on toodud meie soovitatud artiklis.

Jadalülitus hõlmab vastandpooluste ühendamist: esimese paneeli "pluss" teise "miinus" külge. Teise paneeli ülejäänud kasutamata "pluss" ja esimese aku "miinus" on ühendatud kontrolleriga, mis asub piki vooluringi.

Seda tüüpi ühendus loob tingimused elektrivoolu voolamiseks, kus jääb ainus tee energia ülekandmiseks allikast tarbijale.

Jadaühenduse skeemi korral väljundpinge tõuseb ja jõuab 24 V-ni, millest piisab kaasaskantavate seadmete, LED-lampide ja mõne elektrivastuvõtja toiteks.

Jada-paralleel- või segaahelat kasutatakse kõige sagedamini siis, kui on vaja ühendada mitu akurühma. Seda skeemi kasutades saab väljundis tõsta nii pinget kui voolu.

Jada-paralleelühenduse ahelaga saavutab väljundpinge taseme, mille omadused on kõige sobivamad enamiku majapidamisprobleemide lahendamiseks

See valik on kasulik ka selles mõttes, et kui üks süsteemi konstruktsioonielementidest ebaõnnestub, jätkavad teised ühendusahelad tööd. See suurendab oluliselt kogu süsteemi töökindlust.

Kombineeritud vooluringi kokkupaneku põhimõte põhineb asjaolul, et iga rühma seadmed on ühendatud paralleelselt. Ja kõik rühmad on ühendatud ühte ahelasse järjestikku.

Erinevat tüüpi ühendusi kombineerides pole nõutavate parameetritega akut keeruline kokku panna. Peaasi, et ühendatud elementide arv peab olema selline, et akudele antav tööpinge, võttes arvesse selle langust laadimisahelas, ületaks akude endi pinget. patareid, ja aku koormusvool tagas vajaliku laadimisvoolu.

Päikeseenergia süsteemi kokkupaneku skeem

Päikesepaneelide ühendamine toimub sisseehitatud ühendusjuhtmete abil, mille ristlõige on 4 mm². Selleks sobivad kõige paremini ühesoonelised vasktraadid, mille isolatsioonipunutis on ultraviolettkiirgusele vastupidav.

Kui kasutate traati, mille isolatsioon ei ole UV-kiirgusele vastupidav, on soovitatav see asetada väljastpoolt gofreeritud hülssi.

Iga juhtme ots ühendatakse jootmise või pressimise teel MC4 pistikuga, mille tulemuseks on tihe ühendus

Olenemata valitud skeemist, enne päikesepaneelide ühendamine Kindlasti tuleb kontrollida elektripaigaldise õigsust.

Paneelide ühendamisel ei ole soovitatav ületada muude seadmete lubatud voolu ja maksimaalse pinge tehnilisi nõudeid. Oluline on järgida tootja määratud laadimiskontrolleri ja inverteri spetsifikatsioone.

Lihtsaima päikeseelektrijaama standardne koosteskeem on järgmine.

Paneelide ühendusskeem aku, inverteri ja kontrolleriga on disainilt lihtne ega põhjusta seetõttu ühendamisel erilisi raskusi

Et vältida purunemist kontroller, süsteemi elementide ühendamisel on oluline järgida järjestust.

Paigaldustööd viiakse läbi mitmes etapis:

1. Aku ühendatakse kontrolleriga vastavate pistikute abil ja polaarsust meeles pidades.
2. Päikesepatarei on kontrolleriga ühendatud pistikute kaudu, säilitades sama polaarsuse.
3. Kontrolleri pistikutega on ühendatud 12 V koormus.
4. Kui elektripinge on vaja teisendada 12 V-lt 220 V-le, on vooluringis inverter.See on ühendatud ainult akuga ja mitte mingil juhul otse kontrolleriga.
5. Inverteri vaba väljundiga on ühendatud elektriseadmed, mis on ette nähtud pingele 220 V.

Pärast ühendamist peate kontrollima polaarsust ja mõõtma paneelide avatud vooluahela pinget. Kui indikaator erineb passi väärtusest, pole ühendus õigesti tehtud.

Seadme ühendamiseks süsteemiga ei ole vaja harukarpi avada – kõik ühenduspistikud asuvad käeulatuses

Viimases etapis tuleb päikesepatarei maandada. Lühise tõenäosuse minimeerimiseks paigaldatakse aku, inverteri ja kontrolleri ühenduspunktidesse kaitsmed.

Päikeseelektrijaamade energiat kasutatakse väikese võimsusega kodumasinate toiteks ja mobiilsete seadmete akude laadimiseks:

Neid, kes soovivad oma kätega päikesepatarei ehitada, aitab pakutav teave. järgmises artiklis.

Mitmesuunaliste elementide ühendamine

Päikesepaneelide järjestikuse paigaldusskeemi kasutamisel, et mitte vähendada seadmete efektiivsust, tuleks kõik ühise vooluahela paneelid asetada sama nurga all ja samal tasapinnal.

Kui paneelid asuvad erinevatel tasapindadel, võib see kaasa tuua selle, et lähim või rohkem valgustatud töötab võimsamalt kui veidi kaugemal asuvad.

See tähendab, et lähedal asuv paneel hakkab tootma elektrit, millest osa vabaneb kaugemate paneelide soojendamiseks. Ja põhjus peitub selles, et vool liigub mööda vähima takistuse teed. Kadude minimeerimiseks on parem kasutada iga paneeli jaoks eraldi kontrollerit.

Peamised nõuded kontrolleri kasutamisel on ühendatud paneelide võimsus üle 1 kW ja akude vahemaa piisavalt suurel kaugusel

Probleemi saab lahendada ka väljalülitusdioodide paigaldamisega. Need asetatakse sees plaatide vahele. Tänu sellele, pakkudes maksimaalset võimsust, ei kuumene plaadid üle.

Oluline on ka süsteemi madalpingeosa ühenduste, aga ka juhtmete endi pingelangus.

Edastatud võimsuse ja juhtme ristlõike lahknevuse tabel, mis näitab punaselt parameetrid, mille juures on oht tugeva tulega kuumenemiseks

Näitena võib tuua 4 mm ristlõikega meetrise kaablitüki² kui vool 80A (pinge 12 V) läbib, langevad väärtused 3,19%, mis on 30,6 W. Kui keeramine on aktiveeritud, võib pingelangus varieeruda vahemikus 0,1 kuni 0,3 V.

Päikeseenergia ja statsionaarse võrgu kombinatsioon

Kui plaanite kasutada päikesest saadavat elektrit paralleelselt varustatud tsentraliseeritud statsionaarse võrguga, on ühendusskeem tehtud veidi teistsuguseks. Ja selle otsuse peamiseks põhjuseks on see, et eratarbijal ei ole võimalust järelejäänud energiat “välja visata”.

Ja see võib esile kutsuda kuni ühe sekundi kestvad pingetõusud.

Päikeseelektri ühendamisel statsionaarse tsentraliseeritud võrguga juhinduvad nad samast reeglist: mida rohkem allikaid on ühendatud, seda keerulisemaks skeem muutub.

Ülaltoodud diagrammi järgi suunatakse helioväljast tulev pinge esmalt aku poole ja sealt edasi kandub koormusele.

Selle paigaldusvõimaluse kavandamisel tasub arvestada kahte tüüpi koormustega:

• mittereserveeritav – majas tuled, kodutehnika jms;
• reserveeritud – turvavalgustus, külmkapp, elektriboiler.

Pidage meeles: mida suurem on aku mahutavus, seda kauem töötavad varuelektriseadmed autonoomses režiimis.

Selle võrku energia tootmise meetodi valimisel olge valmis selleks, et peate taotlema luba kohalikelt elektrivõrkudelt.

Kuigi inverterid päikesepaneelide jaoks toota pinget, mille kvaliteet on kohati kõrgem kui tsentraliseeritud võrgus, kohalikud elektrivõrgud ei anna elektriarvestile vastupidises suunas pöörlemist.

Sel põhjusel lakkavad skeemi kohaselt päikeseinverterid töötamast, kui võrgu pinge kaob. Ja üleliigset koormust hakatakse akust "toitema".

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Allpool toodud videomaterjali autorid jagavad oma isiklikku kogemust ja analüüsivad päikesepaneelide paigaldamise nüansse.

Video nr 1. Näide tehasestandardi süsteemi kokkupanekust ja paigaldamisest:

Video nr 2. Kuidas paneele õigesti paigaldada:

Mitme paneeli ühendamisel süsteemi teiste elementidega pole midagi keerulist. Kuid algaja meistri jaoks võib protsess muutuda keeruliseks. Seega, kui teil pole arvutuste ja paigaldusoskuste kogemust, peaksite võtma ühendust spetsialistiga, kellel on vajalikud teadmised.

Kas soovite meile rääkida, kuidas panite oma suvila või maamaja jaoks kokku päikeseelektrijaama? Võib-olla teate protsessi peensusi, mida artiklis pole kirjeldatud? Kirjutage kommentaarid allolevasse plokki, esitage küsimusi, jagage oma arvamust ja fotosid artikli teema kohta.