Schémata a způsoby připojení solárních panelů: jak správně nainstalovat solární panel

Alternativní zdroj energie založený na solárních panelech je vynikající volbou pro organizaci nezávislého napájení.Poskytne vysokou energetickou účinnost nejen v horkých dnech, ale i při zatažené obloze. Bylo by hezké mít takové zařízení doma, ne?

K tomu stačí správně vybrat technické komponenty a provést instalaci. Zvládne to každý, pokud zná schémata a způsoby připojení solárních panelů. Řekneme vám, jak vybudovat produktivní systém, který přeměňuje „zelenou energii“ na elektřinu potřebnou k napájení domácího vybavení.

Kromě toho se dozvíte, jak vybrat místo pro instalaci solárních panelů a jak je kombinovat se stacionární elektrickou sítí. Užitečné tipy a důležitá doporučení poskytnou domácím řemeslníkům účinnou pomoc. Pro snazší pochopení jsou k dispozici tematické fotografie, schémata a videa.

Zařízení na solární baterie

Při plánování připojení solárních panelů sami musíte mít představu o tom, z jakých prvků se systém skládá.

Solární panely se skládají ze stavebnice fotovoltaické baterie, jehož hlavním účelem je přeměna sluneční energie na elektrickou energii. Síla proudu systému závisí na intenzitě světla: čím jasnější je záření, tím větší je generovaný proud.

Hlavní konstrukční prvky systému jsou:

• Solární baterie – přeměňuje sluneční záření na elektrickou energii.
• baterie – chemický zdroj proudu, který akumuluje vyrobenou elektřinu.
• Ovladač nabíjení – hlídá napětí baterie.
• Střídač, který převádí stejnosměrné elektrické napětí baterie na střídavé 220V, které je nezbytné pro fungování osvětlovací soustavy a provoz domácích spotřebičů.
• Jističe, instalovaný mezi všechny prvky systému a chránící systém před zkraty.
• Sada standardních konektorů MC4.

Kromě hlavního účelu ovladače - sledování napětí baterie, zařízení podle potřeby vypíná určité prvky. Pokud indikátor na svorkách baterie během dne dosáhne 14 voltů, což znamená, že dochází k přebíjení, regulátor přeruší nabíjení.

Kromě solárního modulu obsahuje zařízení takové elektrárny fotoelektrické konvertory - regulátor a invertor, jakož i baterie k nim připojené

V noci, když napětí baterie dosáhne extrémně nízké úrovně 11 voltů, regulátor zastaví provoz elektrárny.

Kde je nejlepší místo pro instalaci panelů?

První věc, kterou musíte udělat před instalací a připojením solární baterie, je rozhodnout o umístění jednotky.

Pro instalaci fotovoltaických modulů je vhodné použít stacionární konstrukce z kovových profilů, nebo modernizovanější rotační analogy

Solární panely lze umístit téměř do jakéhokoli dobře osvětleného bodu:

• na střeše venkovské chaty;
• na balkoně bytového domu;
• v oblasti sousedící s domem.

Hlavní věcí je poskytnout nezbytné podmínky pro získání maximální výroby elektřiny. Jedním z nich je orientace a úhel sklonu vzhledem k horizontu.Světlo pohlcující povrch jednotky by tedy měl směřovat na jih.

V ideálním případě by na něj měly dopadat sluneční paprsky pod úhlem 90°. K dosažení tohoto efektu je nutné zvolit optimální úhel sklonu v závislosti na klimatických podmínkách regionu. Tento ukazatel je pro každý region jiný.

Pro zajištění maximálního výkonu solárních panelů se doporučuje měnit úhel zařízení 2-4x ročně: 18. dubna, 24. srpna, 7. října a 5. března

Například v moskevské oblasti je úhel sklonu povrchu solárních panelů pro letní měsíce 15-20° a v zimních měsících se mění na 60-70°.

Při umísťování solárních panelů do prostoru sousedícího s domem je lepší panely zvednout nad povrch půdy alespoň o půl metru – pro případ, že by napadlo velké množství sněhu. Toto řešení je správné i v tom smyslu, že poskytuje dostatečnou vzdálenost pro cirkulaci vzduchu.

Je třeba si uvědomit, že i malý stín má škodlivý vliv na výrobu elektřiny jednotky. Panely by měly být umístěny pouze na místech, která nepodléhají ani nejmenšímu zastínění.

Někteří „řemeslníci“ instalují na panely další sklo, aby chránili baterie, ale i při viditelné průhlednosti může vrstva skla snížit účinnost panelů o 30 %.

Panely lze opravit několika způsoby:

• aktivací upínacích svorek;
• prošroubováním skrz otvory umístěné ve spodní části rámu.

Nosná konstrukce musí být vyrobena z korozivzdorných materiálů. Bez ohledu na způsob instalace nemůžete sami provádět změny v designu panelu nebo vrtat další otvory.

Úkolem majitele domu je udržovat panely čisté. Shromažďování prachu, sněhu a ptačího trusu na obrazovce sníží množství elektřiny vyrobené systémem nejméně o 10 %.

Možnosti připojení solární baterie

Solární panely se skládají z několika samostatných panelů. Pro zvýšení výstupních parametrů systému ve formě výkonu, napětí a proudu jsou prvky vzájemně propojeny pomocí fyzikálních zákonů.

Spojení několika panelů k sobě lze provést pomocí jednoho ze tří schémat instalace solárních panelů:

• paralelní;
• sekvenční;
• smíšený.

Paralelní obvod zahrnuje vzájemné propojení stejnojmenných svorek, ve kterých mají prvky dva společné uzly pro konvergenci vodičů a jejich větvení.

V paralelním obvodu jsou „plusy“ spojeny s „plusy“ a „mínusy“ s „mínusy“, v důsledku čehož se výstupní proud zvyšuje a výstupní napětí zůstává v rozmezí 12 voltů

Maximální možný výstupní proud v paralelním obvodu je přímo úměrný počet připojených prvků. Zásady pro výpočet množství jsou uvedeny v našem doporučeném článku.

Sériový obvod zahrnuje připojení protilehlých pólů: „plus“ prvního panelu k „mínusu“ druhého. Zbývající nevyužité „plus“ druhého panelu a „mínus“ první baterie jsou připojeny k ovladači umístěnému dále v okruhu.

Tento typ zapojení vytváří podmínky pro tok elektrického proudu, ve kterém zůstává jediná cesta pro přenos energie od zdroje ke spotřebiteli.

Se schématem sériového připojení se výstupní napětí zvyšuje a dosahuje 24 voltů, což je dostatečné pro napájení přenosných zařízení, LED lamp a některých elektrických přijímačů

Sériově paralelní nebo smíšený obvod se nejčastěji používá, když je potřeba zapojit více skupin baterií. Použitím tohoto obvodu lze zvýšit napětí i proud na výstupu.

Se sérioparalelním připojovacím obvodem dosahuje výstupní napětí úrovně, jejíž vlastnosti jsou nejvhodnější pro řešení většiny domácích problémů

Tato možnost je výhodná i v tom smyslu, že pokud dojde k poruše jednoho z konstrukčních prvků systému, ostatní propojovací okruhy nadále fungují. To výrazně zvyšuje spolehlivost celého systému.

Princip sestavení kombinovaného obvodu je založen na skutečnosti, že zařízení v každé skupině jsou zapojena paralelně. A všechny skupiny jsou zapojeny v jednom obvodu v sérii.

Kombinací různých typů připojení není obtížné sestavit baterii s požadovanými parametry. Hlavní věc je, že počet připojených prvků musí být takový, aby provozní napětí dodávané do baterií, s přihlédnutím k jeho poklesu v nabíjecím obvodu, převyšovalo napětí samotných baterií. bateriea proud zátěže baterie poskytl požadované množství nabíjecího proudu.

Schéma montáže solárního systému

Připojení solárních panelů se provádí pomocí zabudovaných propojovacích vodičů o průřezu 4 mm². K tomuto účelu se nejlépe hodí jednožilové měděné dráty, jejichž izolační oplet je odolný vůči ultrafialovému záření.

Pokud používáte drát, jehož izolace není odolná vůči UV záření, doporučuje se jej položit externě do vlnitého pouzdra.

Konec každého vodiče je připojen ke konektoru MC4 pájením nebo krimpováním, což vede k utěsněnému spojení

Bez ohledu na zvolené schéma dříve připojení solárních panelů Je bezpodmínečně nutné zkontrolovat správnost elektroinstalace.

Při připojování panelů se nedoporučuje překračovat technické požadavky na přípustný proud a maximální napětí ostatních zařízení. Je důležité dodržovat specifikace regulátoru nabíjení a střídače specifikované výrobcem.

Standardní montážní schéma pro nejjednodušší solární elektrárnu je následující.

Schéma připojení panelů k baterii, měniči a ovladači je jednoduché, a proto nezpůsobuje žádné zvláštní potíže při připojení

Aby nedošlo k rozbití ovladač, při spojování prvků systému je důležité dodržet posloupnost.

Instalační práce se provádějí v několika fázích:

1. Baterie se k ovladači připojuje pomocí příslušných konektorů a nezapomíná na dodržení polarity.
2. Solární baterie je připojena k regulátoru pomocí konektorů se stejnou polaritou.
3. Ke konektorům regulátoru je připojena zátěž 12 V.
4. Pokud je potřeba převést elektrické napětí z 12 na 220 V, pak je v obvodu zařazen invertor.Připojuje se pouze k baterii a v žádném případě přímo k ovladači.
5. Na volný výstup střídače se připojují elektrické spotřebiče určené pro napětí 220 V.

Po připojení je třeba zkontrolovat polaritu a změřit napětí naprázdno panelů. Pokud se indikátor liší od hodnoty pasu, připojení není provedeno správně.

Pro připojení zařízení k systému není nutné otevírat propojovací krabici - všechny připojovací konektory jsou umístěny v dosahu

V konečné fázi musí být solární baterie uzemněna. Aby se minimalizovala pravděpodobnost zkratu, jsou na spojovacích bodech mezi baterií, měničem a regulátorem instalovány pojistky.

Energie solárních elektráren bude využita při napájení nízkoenergetických domácích spotřebičů a při nabíjení baterií mobilních zařízení:

Těm, kteří si chtějí postavit solární baterii vlastníma rukama, pomohou poskytnuté informace. v dalším článku.

Spojení vícesměrných prvků

Při použití sekvenčního schématu instalace solárních panelů, aby se nesnížila účinnost zařízení, by měly být všechny panely společného okruhu umístěny ve stejném úhlu a ve stejné rovině.

Pokud jsou panely umístěny v různých rovinách, může to vést k tomu, že ten nejbližší nebo více osvětlený bude fungovat výkonněji než ten, který se nachází o něco dále.

To znamená, že blízký panel bude generovat elektřinu, z níž část bude uvolněna k ohřevu vzdálených panelů. A důvod spočívá ve skutečnosti, že proud teče po cestě nejmenšího odporu. Pro minimalizaci ztrát je lepší použít pro každý panel samostatný ovladač.

Hlavními požadavky při použití regulátoru je výkon připojených panelů nad 1 kW a vzdálenost mezi bateriemi v dostatečně velké vzdálenosti

Problém lze také vyřešit instalací vypínacích diod. Jsou umístěny uvnitř mezi deskami. Díky tomu se při podávání maximálního výkonu desky nepřehřívají.

Důležitý je také úbytek napětí v přípojkách, ale i samotných vodičích nízkonapěťové části systému.

Tabulka nesrovnalostí mezi přenášeným výkonem a průřezem vodiče, červeně označující parametry, při kterých hrozí silné zahřátí ohněm

Příkladem je skutečnost, že za metrový kus kabelu o průřezu 4 mm² při průchodu proudu 80A (napětí 12V) hodnoty klesnou o 3,19%, což je 30,6W. Při aktivaci kroucení se může úbytek napětí měnit od 0,1 do 0,3 V.

Kombinace solární energie a stacionární sítě

Při plánování využití elektřiny ze slunce paralelně s vybavenou centralizovanou stacionární sítí se schéma zapojení mírně liší. A hlavním důvodem tohoto rozhodnutí je, že soukromý spotřebitel nemá možnost „vyhodit“ zbývající energii.

A to může vyvolat napěťové rázy trvající až jednu sekundu.

Při kombinaci solární elektřiny se stacionární centralizovanou sítí se řídí stejným pravidlem: čím více zdrojů je připojeno, tím složitější je schéma.

Podle výše uvedeného diagramu je napětí z heliopole nejprve nasměrováno k baterii a odtud je přenášeno do zátěže.

Při navrhování této možnosti instalace je vhodné vzít v úvahu dva typy zatížení:

• nerezervovatelné – světlo v domě, domácí spotřebiče atd.;
• Rezervováno – nouzové osvětlení, lednice, elektrokotel.

Mějte na paměti: čím větší je kapacita baterie, tím déle budou záložní elektrospotřebiče pracovat v autonomním režimu.

Při volbě tohoto způsobu výroby energie do sítě se připravte na to, že budete muset žádat o povolení od místních energetických sítí.

Ačkoli Invertory pro solární panely vyrábět napětí, jehož kvalita je někdy vyšší než v centralizované síti, místní energetické sítě nedávají pokyn k otáčení elektroměru v opačném směru.

Z tohoto důvodu podle schématu solární invertory přestanou fungovat při ztrátě napětí v síti. A redundantní zátěž začne být „napájena“ z baterie.

Závěry a užitečné video k tématu

Autoři video materiálu, který je uveden níže, sdílejí své osobní zkušenosti a analyzují nuance instalace solárních panelů.

Video #1. Příklad montáže a instalace standardního systému z výroby:

Video #2. Jak správně nainstalovat panely:

V procesu spojování několika panelů s dalšími prvky systému není nic složitého. Ale pro začínajícího mistra může být tento proces obtížný. Pokud tedy nemáte zkušenosti s výpočty a instalačními dovednostmi, měli byste kontaktovat odborníka, který má potřebné znalosti.

Chtěli byste nám říci, jak jste sestavili vlastní solární elektrárnu pro vaši chatu nebo venkovský dům? Možná znáte jemnosti procesu, které nejsou popsány v článku? Pište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, ptejte se, sdílejte svůj názor a fotografie k tématu článku.