Aurinkopaneelien kytkentäkaaviot ja menetelmät: kuinka aurinkopaneeli asennetaan oikein

Vaihtoehtoinen aurinkopaneeleihin perustuva energialähde on erinomainen vaihtoehto itsenäisen virransyötön järjestämiseen.Se tarjoaa korkean energiatehokkuuden paitsi kuumina päivinä, myös pilvisellä säällä. Olisi mukavaa saada tällainen laite kotona, eikö?

Tätä varten sinun on vain valittava oikein tekniset komponentit ja suoritettava asennus. Kuka tahansa voi tehdä tämän, jos tietää aurinkopaneelien kytkentäkaaviot ja -menetelmät. Kerromme sinulle kuinka rakentaa tuottava järjestelmä, joka muuntaa "vihreän energian" sähköksi, jota tarvitaan kotitalouslaitteiden virtalähteeksi.

Lisäksi opit valitsemaan aurinkopaneelien asennuspaikan ja yhdistämään ne kiinteään sähköverkkoon. Hyödylliset vinkit ja tärkeät suositukset tarjoavat tehokasta apua kotikäsityöläisille. Ymmärtämisen helpottamiseksi tarjotaan temaattisia valokuvia, kaavioita ja videoita.

Aurinkoakku laite

Kun suunnittelet aurinkopaneelien liittämistä itse, sinulla on oltava käsitys siitä, mistä elementeistä järjestelmä koostuu.

Aurinkopaneelit koostuvat sarjasta aurinkosähköakut, jonka päätarkoituksena on muuttaa aurinkoenergia sähköenergiaksi. Järjestelmän virranvoimakkuus riippuu valon voimakkuudesta: mitä kirkkaampi säteily, sitä suurempi on syntyvä virta.

Järjestelmän tärkeimmät rakenneosat ovat:

• Aurinkoenergia akku – muuttaa auringonvalon sähköenergiaksi.
• Akku – kemiallinen virtalähde, joka kerää tuotettua sähköä.
• Latausohjain – valvoo akun jännitettä.
• Invertteri, joka muuntaa akun suoran sähköjännitteen vaihtojännitteeksi 220 V, joka on välttämätön valaistusjärjestelmän ja kodinkoneiden toiminnan kannalta.
• Katkaisijat, asennettuna järjestelmän kaikkien osien väliin ja suojaa järjestelmää oikosululta.
• Sarja MC4-standardiliittimiä.

Ohjaimen päätarkoituksen - valvoa akun jännitettä - lisäksi laite sammuttaa tietyt elementit tarvittaessa. Jos akun napojen merkkivalo saavuttaa päiväsaikaan 14 voltin, mikä osoittaa, että akku on ylilatautunut, ohjain keskeyttää latauksen.

Aurinkomoduulin lisäksi tällaisen voimalaitoksen laite sisältää valosähkömuuntimia - ohjaimen ja invertterin sekä niihin liitetyt akut

Yöllä, kun akun jännite saavuttaa erittäin alhaisen tason 11 volttia, säädin pysäyttää voimalaitoksen toiminnan.

Mihin on paras paikka asentaa paneelit?

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä ennen aurinkopariston asentamista ja kytkemistä, on päättää yksikön sijainti.

Aurinkosähkömoduulien asentamiseen on kätevää käyttää kiinteitä metalliprofiileista valmistettuja rakenteita tai nykyaikaisempia pyöriviä analogeja

Aurinkopaneelit voidaan sijoittaa melkein mihin tahansa hyvin valaistuun kohtaan:

• maalaistalon katolla;
• kerrostalon parvekkeella;
• talon viereisellä alueella.

Tärkeintä on tarjota tarvittavat olosuhteet maksimaalisen sähköntuotannon saamiseksi. Yksi niistä on suuntaus ja kaltevuuskulma suhteessa horisonttiin.Laitteen valoa absorboiva pinta tulee siis suunnata etelään.

Ihannetapauksessa auringonsäteiden tulisi osua siihen 90°. Tämän vaikutuksen saavuttamiseksi on tarpeen valita optimaalinen kaltevuuskulma alueen ilmasto-olosuhteiden mukaan. Tämä indikaattori on erilainen jokaisella alueella.

Aurinkopaneelien maksimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi on suositeltavaa vaihtaa laitteiden kulmaa 2-4 kertaa vuodessa: 18. huhtikuuta, 24. elokuuta, 7. lokakuuta ja 5. maaliskuuta

Esimerkiksi Moskovan alueella aurinkopaneelien pinnan kaltevuuskulma kesäkuukausina on 15-20° ja talvikuukausina 60-70°.

Kun sijoitat aurinkopaneeleja talon viereiselle alueelle, on parempi nostaa paneelit maanpinnan yläpuolelle vähintään puoli metriä - jos lunta sataa paljon. Tämä ratkaisu on oikea myös siinä mielessä, että se tarjoaa riittävän etäisyyden ilmankierrolle.

Kannattaa muistaa, että pienelläkin varjolla on haitallinen vaikutus yksikön sähköntuotantoon. Paneelit tulee sijoittaa vain paikkoihin, joissa ei ole pienintäkään varjostusta.

Jotkut "käsityöläiset" asentavat lisälasia paneelien päälle suojaamaan akkuja, mutta jopa näkyvällä läpinäkyvyydellä lasikerros voi vähentää paneelien tehokkuutta 30 %.

On olemassa useita tapoja kiinnittää paneelit:

• aktivoimalla kiristyspuristimet;
• ruuvaamalla rungon pohjassa olevien reikien läpi.

Tukirakenteen tulee olla korroosionkestäviä materiaaleja. Asennustavasta riippumatta et voi tehdä itse muutoksia paneelin rakenteeseen tai porata lisäreikiä.

Asunnon omistajan tehtävä on pitää paneelit puhtaina. Pölyn, lumen ja lintujätteiden kerääminen näytölle vähentää järjestelmän tuottaman sähkön määrää vähintään 10 %.

Aurinkopariston liitäntävaihtoehdot

Aurinkopaneelit koostuvat useista yksittäisistä paneeleista. Järjestelmän lähtöparametrien tehon, jännitteen ja virran muodossa lisäämiseksi elementit kytketään toisiinsa fysiikan lakien mukaisesti.

Useiden paneelien liittäminen toisiinsa voidaan tehdä käyttämällä yhtä kolmesta aurinkopaneelien asennustavasta:

• yhdensuuntainen;
• peräkkäinen;
• sekoitettu.

Rinnakkaiskytkentä käsittää samannimisen liittimien kytkemisen toisiinsa, joissa elementeillä on kaksi yhteistä solmua johtimien konvergenssia ja niiden haaroitusta varten.

Rinnakkaispiirissä "plussit" on kytketty "plussiin" ja "miinukset" "miinuksiin", minkä seurauksena lähtövirta kasvaa ja lähtöjännite pysyy 12 voltissa

Suurin mahdollinen lähtövirta rinnakkaispiirissä on suoraan verrannollinen yhdistettyjen elementtien lukumäärä. Määrien laskentaperiaatteet on esitetty suositellussa artikkelissamme.

Sarjapiiri sisältää vastakkaisten napojen kytkemisen: ensimmäisen paneelin "plus" toisen "miinus". Jäljellä oleva toisen paneelin käyttämätön "plus" ja ensimmäisen akun "miinus" on kytketty piiriä kauempana olevaan ohjaimeen.

Tämäntyyppinen kytkentä luo olosuhteet sähkövirran virtaukselle, jossa ainoa polku jää energian siirrolle lähteestä kuluttajalle.

Sarjakytkennällä lähtöjännite kasvaa ja saavuttaa 24 voltin, mikä riittää kannettavien laitteiden, LED-lamppujen ja joidenkin sähkövastaanottimien virtalähteeksi

Sarja-rinnakkais- tai sekapiiriä käytetään useimmiten, kun on tarpeen kytkeä useita akkuryhmiä. Tätä piiriä käyttämällä voidaan lisätä sekä jännitettä että virtaa lähdössä.

Sarja-rinnakkaiskytkentäpiirillä lähtöjännite saavuttaa tason, jonka ominaisuudet sopivat parhaiten ratkaisemaan suurimman osan kotitalousongelmista

Tämä vaihtoehto on hyödyllinen myös siinä mielessä, että jos jokin järjestelmän rakenneelementeistä epäonnistuu, muut kytkentäpiirit jatkavat toimintaansa. Tämä lisää merkittävästi koko järjestelmän luotettavuutta.

Yhdistetyn piirin kokoamisen periaate perustuu siihen, että kunkin ryhmän laitteet on kytketty rinnan. Ja kaikki ryhmät on kytketty yhteen piiriin sarjaan.

Yhdistämällä erityyppisiä liitäntöjä ei ole vaikeaa koota akkua vaadituilla parametreilla. Tärkeintä on, että kytkettyjen elementtien lukumäärän on oltava sellainen, että akkuihin syötetty käyttöjännite, ottaen huomioon sen laskun latauspiirissä, ylittää itse akkujen jännitteen. paristot, ja akun latausvirta tarjosi tarvittavan määrän latausvirtaa.

Aurinkovoimajärjestelmän kokoonpanokaavio

Aurinkopaneelien liitäntä tehdään sisäänrakennetuilla liitäntäjohdoilla, joiden poikkileikkaus on 4 mm². Tähän tarkoitukseen soveltuvat parhaiten yksijohtimiset kuparilangat, joiden eristävä punos kestää ultraviolettisäteilyä.

Jos käytät lankaa, jonka eristys ei kestä UV-säteitä, on suositeltavaa asettaa se ulkoisesti aallotettuun holkkiin.

Jokaisen johtimen pää liitetään MC4-liittimeen juottamalla tai puristamalla, jolloin saadaan tiivis liitos.

Riippumatta valitusta järjestelmästä, ennen aurinkopaneelien liittämistä Sähköasennuksen oikeellisuus on ehdottomasti tarkistettava.

Paneeleita kytkettäessä ei ole suositeltavaa ylittää muiden laitteiden sallitun virran ja enimmäisjännitteen teknisiä vaatimuksia. On tärkeää noudattaa valmistajan määrittämiä latausohjaimen ja invertterin teknisiä tietoja.

Yksinkertaisimman aurinkovoimalan vakiokokoonpanokaavio on seuraava.

Paneelien kytkentäkaavio akkuun, invertteriin ja ohjaimeen on rakenteeltaan yksinkertainen, eikä siksi aiheuta erityisiä vaikeuksia kytkennässä

Rikkoutumisen välttämiseksi ohjain, kun kytket järjestelmäelementtejä, on tärkeää noudattaa järjestystä.

Asennustyöt suoritetaan useissa vaiheissa:

1. Akku kytketään säätimeen asianmukaisilla liittimillä ja muistaen huomioida napaisuus.
2. Aurinkoparisto on kytketty säätimeen liittimien kautta säilyttäen saman napaisuuden.
3. Ohjaimen liittimiin on kytketty 12 V kuorma.
4. Jos sähköjännite on muutettava 12 V:sta 220 V:iin, piiriin sisältyy invertteri.Se on kytketty vain akkuun, ei missään tapauksessa suoraan ohjaimeen.
5. 220 V:n jännitteelle suunnitellut sähkölaitteet on kytketty invertterin vapaaseen lähtöön.

Kytkennän tekemisen jälkeen sinun on tarkistettava napaisuus ja mitattava paneelien avoimen piirin jännite. Jos osoitin poikkeaa passin arvosta, yhteyttä ei ole muodostettu oikein.

Kytkeäksesi laitteen järjestelmään, liitäntärasiaa ei tarvitse avata - kaikki liitäntäliittimet sijaitsevat helposti ulottuvilla

Viimeisessä vaiheessa aurinkoakku on maadoitettava. Oikosulun todennäköisyyden minimoimiseksi sulakkeet asennetaan akun, invertterin ja ohjaimen välisiin liitäntäkohtiin.

Aurinkovoimaloiden energiaa käytetään pienitehoisten kodinkoneiden virransyöttöön ja mobiililaitteiden akkujen lataamiseen:

Annetut tiedot auttavat niitä, jotka haluavat rakentaa aurinkoakun omin käsin. seuraavassa artikkelissa.

Monisuuntaisten elementtien yhdistäminen

Käytettäessä peräkkäistä aurinkopaneelien asennusjärjestelmää, jotta laitteiden tehokkuus ei heikkene, kaikki yhteisen piirin paneelit tulee sijoittaa samaan kulmaan ja samalle tasolle.

Jos paneelit sijaitsevat eri tasoissa, tämä voi johtaa siihen, että lähin tai valaistumpi toimii tehokkaammin kuin hieman kauempana olevat.

Tämä tarkoittaa, että lähellä oleva paneeli tuottaa sähköä, josta osa vapautuu kaukaisten paneelien lämmittämiseen. Ja syy on siinä, että virta kulkee pienimmän vastuksen polkua pitkin. Häviöiden minimoimiseksi on parempi käyttää erillistä säädintä jokaiselle paneelille.

Tärkeimmät vaatimukset ohjainta käytettäessä ovat liitettyjen paneelien teho yli 1 kW ja akkujen välinen etäisyys riittävän suurella etäisyydellä

Ongelma voidaan ratkaista myös asentamalla katkaisudiodit. Ne asetetaan sisälle levyjen väliin. Tämän ansiosta levyt eivät ylikuumene, samalla kun ne tarjoavat maksimaalisen tehon.

Tärkeää on myös järjestelmän pienjänniteosan liitäntöjen ja itse johtimien jännitehäviö.

Taulukko lähetetyn tehon ja langan poikkileikkauksen välisestä poikkeavuudesta, jossa on punaisella merkitty parametrit, joilla on olemassa voimakkaan palokuumenemisen vaara

Esimerkkinä on se, että metrin kaapelin pala, jonka poikkileikkaus on 4 mm² kun virta 80A (jännite 12 V) kulkee, arvot putoavat 3,19%, mikä on 30,6 W. Kun kiertäminen on aktivoitu, jännitehäviö voi vaihdella välillä 0,1 - 0,3 V.

Aurinkoenergian ja kiinteän verkon yhdistelmä

Suunniteltaessa aurinkosähkön käyttöä rinnakkain varustetun keskitetyn kiinteän verkon kanssa, kytkentäkaavio on tehty hieman erilaiseksi. Ja pääsyy tähän päätökseen on se, että yksityisellä kuluttajalla ei ole mahdollisuutta "kaata" jäljellä olevaa energiaa.

Ja tämä voi aiheuttaa jännitepiikkejä, jotka kestävät jopa yhden sekunnin.

Kun aurinkosähköä yhdistetään kiinteään keskitettyyn verkkoon, heitä ohjaa sama sääntö: mitä enemmän lähteitä on kytketty, sitä monimutkaisempi järjestelmä muuttuu

Yllä olevan kaavion mukaan heliokentästä tuleva jännite ohjataan ensin akkua kohti, josta se siirtyy kuormaan.

Tätä asennusvaihtoehtoa suunniteltaessa kannattaa ottaa huomioon kaksi kuormatyyppiä:

• ei varattavissa – talon valo, kodinkoneet jne.;
• varattu – hätävalaistus, jääkaappi, sähkökattila.

Muista: mitä suurempi akun kapasiteetti, sitä kauemmin varasähkölaitteet toimivat autonomisessa tilassa.

Kun valitset tämän menetelmän energian tuottamiseksi verkkoon, varaudu siihen, että joudut hakemaan lupaa paikallisilta sähköverkoilta.

Siitä huolimatta invertterit aurinkopaneeleille tuottaa jännitettä, jonka laatu on joskus korkeampi kuin keskitetyssä verkossa, paikalliset sähköverkot eivät anna lupaa sähkömittarin pyörimiseen vastakkaiseen suuntaan.

Tästä syystä järjestelmän mukaan aurinkoinvertterit lakkaavat toimimasta, kun verkon jännite katoaa. Ja ylimääräinen kuorma alkaa "syöttää" akusta.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Alla olevan videomateriaalin kirjoittajat jakavat henkilökohtaisen kokemuksensa ja analysoivat aurinkopaneelien asennuksen vivahteita.

Video #1. Esimerkki tehdasstandardin järjestelmän kokoamisesta ja asennuksesta:

Video #2. Kuinka asentaa paneelit oikein:

Useiden paneelien yhdistämisessä järjestelmän muihin osiin ei ole mitään monimutkaista. Mutta aloittelevalle mestarille prosessi voi olla vaikeaa. Siksi, jos sinulla ei ole kokemusta laskelmista ja asennustaidoista, ota yhteyttä asiantuntijaan, jolla on tarvittavat tiedot.

Haluatko kertoa meille, kuinka rakensit oman aurinkovoimalan kesämökille tai maalaistalollesi? Ehkä tiedät prosessin hienoudet, joita ei ole kuvattu artikkelissa? Kirjoita kommentit alla olevaan lohkoon, kysy kysymyksiä, jaa mielipiteesi ja valokuvia artikkelin aiheesta.