Схемы и способы подключения солнечных батарей: как правильно провести монтаж солнечной панели

Правильная установка и подключение солнечных панелей – Жми!

Одним из самых популярных альтернативных способов обеспечения дома электроэнергией является установка солнечных батарей.

Их преимущества очевидны:

1. Они не занимают столько места, сколько нужно для установки ветряка.
2. Они работают бесшумно и не доставляют неудобств соседям.

Есть и недостатки, главные среди которых такие:

1. Солнечные батареи все еще являются недешевым удовольствием.
2. Установка подобной системы требует специальных знаний и навыков.

Если с первой проблемой каждый из нас по отдельности ничего сделать не может, то во второй разобраться под силу каждому.

Выбор места

Зазор между панелями и поверхностью обязателенВыбирая место для установки солнечных панелей, необходимо учитывать особенности:

Солнечные батареи нужно ставить не просто в освещенных местах, но и под конкретным углом. Особенно это касается монокристаллических панелей.

Примите во внимание: если не оставить зазор между крышей и панелями для циркуляции воздуха, модули будут перегреваться и выгорать.

Угол наклона вычисляется по специальной формуле и зависит от широты, на которой находится дом.

Если формулу значительно упростить, система вычисления угла наклона панелей выглядит так:

• для широты до 25° нужно ее значение умножить на 0,87;
• для широты от 25 до 50° нужно умножить значение на 0,76 и прибавить 3,1 градуса.

Частные особенности включают в себя условия, в которых находится дом. На крышу не должна падать тень деревьев или других построек.

Если эту проблему невозможно решить, то лучше установить панели не на крыше, а на отдельных столбах во дворе.

Этапы монтажа

Совет специалистов: Для того чтобы снизить потери напряжения в проводах, желательно в центре системы установить контроллер заряда.

Установка комплекта системы солнечных батарей проводится в несколько этапов. Они перечислены ниже.

Имейте в виду: чем короче провода, тем меньше энергии в них теряется.

Нюансы крепежа

Каркасы под солнечные панелиПеред началом работ необходимо рассчитать максимально допустимую для кровли нагрузку.

Для правильного размещения солнечных панелей при их монтаже нужно придерживаться перечисленных ниже принципов.

1. Угол наклона панелей нужно выбирать не произвольно, а отталкиваясь от географических особенностей расположения дома. Как вычислить угол, написано выше в этой статье.
2. Если угол кровли не соответствует тому, который был найден при расчетах, то можно установить модули на отдельных конструкциях во дворе.
3. Эффективность панелей повышается, если их лицевые стороны направлены на юг.
4. Зимой угол наклона батарей следует увеличивать на 14 градусов. Летом его нужно на столько же уменьшать.

Совет специалистов: для возможности регулировки угла наклона модулей можно воспользоваться специальными каркасами. Они позволяют менять угол от 15 до 70 градусов. С помощью этих конструкций батареи можно установить даже на мягкой кровле.

Связка СП между собой

Схема соединения СППроблем, связанных с подключением батарей, не возникнет, если они все должны быть расположены в одной плоскости.

Но они будут работать по-разному, если располагать их приходится на разных скатах крыши. Те панели, на которые попадает больше света, будут работать эффективнее.

Снизить потери мощности можно за счет установки индивидуального контроллера на батареи каждой плоскости.

Обратите внимание

Контроллером называется входящий в комплект прибор, обеспечивающий автоматическую работу зарядки и разрядки аккумуляторов.

Кроме того, помочь в таком случае может установка отсекающих диодов. Диоды могут быть установлены производителями изначально, или под них может быть оставлено место для самостоятельной интеграции.

Схема подключения

Схема подключения СП. (Для увеличения нажмите)Схема подключения солнечной батареи выглядит следующим образом:

1. Постоянный ток поступает по проводу в контроллер.
2. Постоянный ток распределяется контроллером на две ветви: одна ведет к аккумуляторной батарее, чтобы ее подзарядить, вторая питает приборы, потребляющие постоянный ток.
3. Постоянный ток поступает из аккумулятора в инвертор, который преобразует его в переменный.
4. Из инвертора переменный ток направляется в распределительную коробку, откуда он распределяется по всему дому.

Имейте в виду: энергоснабжение дома можно сделать более эффективным, добавив дополнительные источники электрического тока. Такое действие, однако, усложнит схему подключения устройств.

Как видите, установка солнечных батарей не является слишком сложной задачей. Все сводится к выполнению пунктов следующего плана:

• убрать деревья, отбрасывающие тень;
• правильно определить угол наклона панелей;
• закрепить панели на крыше (если нужно – следует воспользоваться специальными регулируемыми каркасами);
• установить в доме необходимые приборы (инвертор, коллектор, аккумуляторы);
• соединить элементы схемы проводами.

Обратите внимание: в стоимость комплектов солнечных батарей обычно не входит цена фурнитуры, проводки, креплений.

Если вы не уверены, что сможете выполнить подобную работу, лучше доверить дело профессионалам. Ведь при неправильном подключении можно не просто получить ток меньшей мощности, можно вывести из строя дорогую систему.

Смотрите видео, в котором опытные специалисты объясняют нюансы установки солнечных панелей:

Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов

Содержание:

• Значение школьного курса физики
• Отличия в работе модулей соединенных разными схемами
• Стоит ли вспоминать законы электричества

Взвесив все положительные и отрицательные моменты использования альтернативных источников энергии, и выбрав использование последних в качестве основного поставщика электрического тока к потребляющим электроприборам, можно приступать к установке модулей на их будущее место работы: то есть балкон или крышу своего дома. Казалось бы, что может быть проще, но возникает вполне логичный вопрос – как соединить солнечные батареи так, чтобы максимально и, по возможности, без потерь использовать  возможности солнечных модулей.

Любая схема подключения солнечных батарей не должна вызвать никакого труда, даже у человека, который никогда не занимался электрикой в своем доме. Где-то в том, что любая из возможных схем, обеспечивающая соединение солнечных модулей, знакома каждому бывшему школьнику. Заинтересовали инвекторы? смотрите по ссылке http://huawei.energy/products/network_inverters/

Вспоминая обязательную школьную программу по физике, можно отметить, что возможны три варианта соединения:

• параллельное,
• последовательное,
• смешанное, или как его еще называют последовательно-параллельное.

Название каждого соединения возвращает в прошлое на уроки физики. Даже если не получается вспомнить точное определение каждому из указанных терминов, почти все смогут нарисовать или хотя бы своими словами объяснить основные отличия той или иной схемы подключения.

Схема соединения солнечных источников энергии подчиняется все тем же законам школьной физики. Казалось бы, солнечные батареи – высокотехнологичный агрегат, еще недавно бывший основой для написания фантастических произведений, должен подключаться также непонятно, как и сам процесс фотосинтеза, происходящий в панелях, но это далеко не так.

Параллельное соединение солнечных панелей обеспечивает такое подключение моделей, при котором все элементы имеют два общих узла схождения или разветвления проводников. То есть, в каком бы месте и последовательности не происходило соединение выводов солнечных батарей, все минусовые и плюсовые клеммы сойдутся в двух основных точках: соответственно плюс и минус.

Последовательное соединение солнечных модулей дает возможность соединить элементы таким образом, чтобы для протекания электрического тока остался единственно возможный путь, по которому и будет происходить передача энергоносителя от источника к потребителю. Схема выглядит как цепочка нескольких солнечных батарей, соединенных через один проводник таким образом, чтобы выходной конец одной батареи соединялся с входной клеммой другой, и так от первой до последней панели.

Смешанная схема соединения позволяет соединять солнечные батареи одновременно двумя способами. При таком совмещении вариантов некоторые панели формируются в отдельные блоки, имеющие параллельное соединение, а затем эти блоки соединяются между собой последовательно или наоборот.

Отличия в работе модулей соединенных разными схемами

Каждая схема подключения солнечных батарей обеспечивает их бесперебойную работу. Но есть интересные особенности, которые помогут более разумно распорядиться не только самой солнечной электроэнергией, но и сэкономить на отдельных составных элементах всей цепочки автономного электропитания.

На практике это выглядит следующим образом. К примеру, необходимая мощность солнечных батарей – 360 Вт. Для набора этой мощности, помимо самих солнечных панелей, можно приобрести пару инверторов напряжением 12 В и мощностью 180 Вт. Соединив эти приборы с помощью параллельного соединения можно выйти на заданную мощность.

Конечно, 360 Вт крайне не достаточно для обеспечения жилой площади достаточным количеством электричества. Поэтому применяются несколько инверторов необходимой мощности.

Но следует помнить, что повышение мощности приведет к увеличению нагрузки на проводящие элементы.

Все это пагубно сказывается на пожарной безопасности, так как неверно рассчитанное сечение провода может привести к плачевным последствиям. Именно поэтому необходимо перед установкой нужны теоретические расчеты о количестве инверторов и их мощности.

Что касается последовательно соединенных солнечных батарей, то тут экономическая составляющая заключается в том, что один инвертор на 24 В, стоит дороже чем два по 12 В. Но установив последние инверторы параллельно, невозможно добиться схемы с напряжением 24 В или 36 В. Зато при последовательной конфигурации можно использовать несколько относительно дешёвых модулей по 12 В.

По такому же принципу выполняется соединение всех элементов солнечных батарей, начиная от самих панелей и заканчивая накопителями, то есть аккумуляторами.

Важно

В настоящее время существует множество поставщиков составляющих электросетей для сборки солнечных модулей. Достаточно широкий спектр поможет найти необходимые элементы, которые могут работать по любой из описанных схем.

Как подключить солнечные батареи: схемы и пояснения

Подключение солнечных батарей нередко вызывает определенные вопросы, особенно когда требуется соединить несколько модулей. Кажется, что это очень сложный процесс, требующий специфических знаний. А на самом деле схема подключения очень проста, ее легко реализовать и собрать фотобатарею нужной мощности.

Существует три варианта включения батарей в общую цепь. Это последовательное, параллельное и смешанное (последовательно-параллельное) соединения.

Параллельное соединение

В этом случае одноименные клеммы двух модулей соединяются между собой («плюс» с «плюсом», «минус» – с «минусом»). Далее от клемм одного из фотомодулей выводятся провода, которые и подключаются или к контроллеру заряда, или непосредственно к аккумулятору. Таким образом, можно объединять любое количество солнечных батарей, главное – соединять друг с другом только одноименные клеммы.

Последовательное соединение

Эта схема подразумевает соединение «плюса» первого модуля с «минусом» второго, и вывод внешних проводов от «минуса» первого фотомодуля и «плюса» второго. Здесь также не имеет значения, сколько солнечных панелей будет объединено в одну батарею.

Главное – не нарушить принцип. «Плюс» первого на «минус» второго, «плюс» второго на «минус» третьего, «плюс» третьего на «минус» четвертого и т.д.

Провода от незадействованных клемм («минус» первого модуля и «плюс» последнего) выводятся на контроллер или аккумулятор.

Последовательно-параллельное соединение

Нередко используется и смешанная схема подключения. В этом случае для начала нужно собрать две группы параллельно соединенных модулей (объединив одноименные клеммы), а затем соединить их между собой последовательно так, как будто это единичные модули, а не группы. Количество групп (равно как и число батарей в них) может быть любым.

Зачем нужны разные соединения

Разные способы коммутации необходимы для получения нужных выходных параметров. К примеру, если требуется обеспечить мощность в 160 Вт и напряжение 12 В, а мощность одной солнечной батареи только 80 Вт при требуемых 12 В, то это означает, что нужно параллельно соединить 2 батареи.

В итоге напряжение системы не изменится (12 В), а суммарная выходная мощность станет 160 Вт. Если же необходимо получить выходное напряжение не 12 В, а, скажем, 24 В, то в этом случае применяется последовательное соединение двух модулей. Смешанная схема позволяет регулировать оба параметра одновременно.

Таким образом, используя разные типы коммутации можно собрать солнечную электростанцию с оптимально подходящими для работы характеристиками.

Подключение к энергосистеме дома

Что же касается интеграции собранного гелибатареи в энергосистему частного дома, то здесь есть несколько вариантов. Так, самой востребованной является схема с использованием контроллера заряда, батарейного инвертора и аккумуляторных батарей.

Напряжение от гелиополя сначала направляется на заряд АКБ и лишь после этого передается на нагрузку.

Нагрузку, как правило, подразделяют на 2 категории: резервируемую (холодильники, газовые котлы, аварийное освещение и т.д.) и не резервируемую (обычное освещение, компьютер и пр.).

Потребляемая мощность резервируемых приборов может быть любой, но длительность их автономной работы определяется емкостью АКБ.

Благодаря наличию особого батарейного инвертора становится возможной передача электричества на нагрузки в том случае, если напряжение на АКБ превышает заданное значение. При этом потребители могут запитываться от гелиоэнергии даже при наличии напряжения в центральной электросети. Таким образом, существенно уменьшается внешнее энергопотребление дома.

При отключении центральной сети инвертор запитает резервируемую нагрузку от АКБ. Если гелиополе в это время производит энергию, то инвертор использует и ее. Излишки солнечной энергии, не расходуемые на нагрузку, пойдут на зарядку АКБ.

Данная схема отлично подходит для обеспечения автономного энергоснабжения, она работает и при отсутствии центрального напряжения питания.

Совет

Но при этом не резервируемая нагрузка будет запитываться только от солнца (по остаточной технологии), приоритетными являются резервируемые потребители.

Если же планируется использовать гелиополе лишь для снижения энергопотребления из внешней сети, то можно воспользоваться более простой и дешевой схемой. Она гораздо выгоднее при редких и кратковременных отключениях электричества.

Днем гелиополе снабжает энергией потребителей, если этого недостаточно, то электричество забирается из внешней сети. Но при отключении централизованного питания инвертор выключится и солнечная энергия не будет использоваться.

Резервируемая нагрузка будет питаться от АКБ.

Установка солнечных батарей: выбор места, правила монтажа и размещения

Поиск альтернативных источников электроэнергии возобновляемого типа – это цель многих предприятий.

Частные домовладения также способны получать энергию от природных источников при этом, не внося регулярный платеж, так как в услугах централизованного поставщика они просто не будут нуждаться, их система является автономной. Установка солнечных батарей собственными руками на сегодня – не фантастика, а реальность.

Принцип работы

Чаще всего встречается солнечная панель, которая состоит их кремниевых пластин, на них нанесены:

1. На одну бор.
2. На вторую фосфор. На них возникают свободные электроны.

Когда солнечные лучи попадают на пластины, происходит движение частиц, что приводит к образованию электрического тока.

Снимают этот ресурс, то есть проводят электропередачу полученной от природного источника тока, припаянными медными полосками.

Если установить достаточно количество панелей, то их ресурс получится использовать для большинства бытовых приборов, освещения внутри дома и уличного.

Принцип работы солнечных батарей

Важно! Чем больше площадь пластин, тем больше энергии требуемого напряжения удается получить.

Если сказать проще, то принцип работы каждой батарейки состоит в преобразовании солнечного света (не тепла) в электрический постоянный ток. Уже с помощью преобразователя тока потребитель получает переменный вольтаж 220 для домашней сети. Полученный ресурс удастся использовать сразу или аккумулировать (накоплять) для будущих нужд.

к содержанию ↑

Виды солнечных батарей

Современные панели на рынке представлены в трех вариантах: тонкопленочные, монокристаллические и поликристаллические.

Тонкопленочные

Их основа – это тонкие пленки. Монтировать их можно в любом месте. Изделия защищены от песка и пыли, поэтому панели можно использовать даже в неблагоприятных условиях. По цене тонкопленочные солнечные батареи доступны, но места для расположения требуют большего, чем другие виды.

Если в местности установки преимущественно облачная погода КПД их снижается на 20%. Хотя при этом включение приборов в 220 В и использование ресурса солнечных батарей остается возможным.

Монокристаллические

Формируют каждый отдельный элемент такого солнечного коллектора элементы-ячейки. Для улучшения изоляции после комплектования их заливают силиконом. Они монтируются на крыше, причем желательно на солнечной стороне. Если это сделать невозможно, то лучше приобрести другой вариант солнечной панели.

Преимущества:

1. Легкость.
2. Компактность.
3. Гибкость.
4. Надежность в эксплуатации.
5. Длительный срок службы.
6. Монтаж удастся провести собственными руками.

Монокристаллическая и поликристаллическая батареиВажно! Если солнце не выходит из-за туч подобные батареи перестают вырабатывать электроэнергию вовсе, даже на 1 лампочку не хватит. Это их существенный недостаток

Поликристаллические

В блоках поликристаллических батарей содержатся кристаллы, которые «смотрят» в разные стороны. За счет этого они способны улавливать даже рассеянный свет. Их чаще всего демонстрируют в рекламных материалах и на всевозможных тематических выставках.

Стоимость сравнительно невысокая, допускается монтаж в различных условиях.

к содержанию ↑

Расчет необходимой мощности солнечных панелей

Первое, что требуется узнать – это среднее энергопотребление в доме за месяц. Помогут платежки за электроэнергию. Исходя из этого, определять, какой процент из общего количества киловатт можно заместить за счет альтернативной энергии.

Для расчета возьмем следующие исходные данные:

• Энергопотребление в месяц 300 кВт/час.
• Батарея мощностью 1 кВт выдает за год 1300 кВт/час. Это около 110 кВт/час в месяц.
• Одна батарея: мощность 250 Вт.

Летом панель выдаст свою номинальную мощность за 6 часов, при условии, что погода солнечная. Для полной компенсации потребуется установка 12 панелей по 250 Вт каждая. Если не получиться приобрести весь комплект, стоит установить хотя бы несколько.

Важно! Использование такой системы возможно для подачи энергии во все бытовые приборы. Часто монтируют для загородных домов.

Количество устанавливаемых панелей зависит от потребностей дома к содержанию ↑

Собрать самому или с помощью специалистов?

Ответить однозначно на этот вопрос нельзя, так как каждый потребитель исходит из собственных финансовых ресурсов и знаний. Перед тем как приступить к самостоятельному монтажу, требуется изучить теоретические материалы, просмотреть тематическое видео. Также лучше покупать комплект, в котором есть все необходимые элементы: панели, АКБ, инвертор, соединительная аппаратура.

Среди преимуществ монтажа своими руками:

1. Экономия денег – смета собственноручного монтажа меньше в 2–3 раза.
2. Получение опыта.

Но без недостатков не обходиться, ведь есть шанс ошибиться, как результат КПД системы падает. Многие производители не дают гарантию на батареи, если установка проводилась не сертифицированными специалистами.

Что касается обращения к профессионалам, то тут вопрос только в дополнительных затратах. Понести их придется, но в случае некорректной работы батарей, к ним же можно обращаться за устранением недостатков, причем это является гарантийным случаем. Работы проводятся бесплатно.

к содержанию ↑

Где установить?

Чтобы использование системы было эффективным, требуется правильно выбрать место, где она будет устанавливаться. В основном – это кровля здания, металлочерепица, профнастил, шифер и т. д. При этом нужно учесть такие особенности:

• Затененность. Это важнейший момент, так как от того будут ли панели в тени других зданий, деревьев будет зависеть их продуктивность, а значит, и количество вырабатываемой электроэнергии. Монтаж в затененном месте может привести к ускоренному изнашиванию, то есть система просто не успеет окупиться.
• Ориентация. Правило – направить каждую панель в сторону солнца. На каждую должно попадать максимально возможное количество солнечных лучей.
• Уклон. Этот параметр зависит от региона проживания. Эксперты дают совет, что угол наклона должен равняться широте. Крепление подбирается такое, чтобы была возможность корректировать угол наклона, делать это нужно в зависимости от времени года: летом угол увеличивать, зимой – уменьшать.
• Доступность для обслуживания. В особом уходе солнечные батареи не нуждаются, но по мере эксплуатации в теплое время года на панелях образуется слой грязи и пыли, зимой снега. В результате происходит снижение продуктивности. Чтобы этого не допустить, требуется очищать от такого налета.

Монтаж солнечных панелей производится под углом

Важно! Батареи зачастую весят не очень много, поэтому значительного увеличения веса конструкции не будет.

к содержанию ↑

Рекомендации по установке солнечных батарей в своем доме

Основная задача в том, чтобы панели давали необходимую эффективность – это правильность монтажа и расположения на крыше, ведь от этого зависит срок окупаемости и рентабельность использования. Устанавливать их нужно согласно представленной ниже инструкции.

Существующие варианты крепления

Методов установки несколько, среди самых распространенных:

1. На крыше индивидуального дома, если скат ее не более 40⁰. Зачастую монтируется специальная конструкция из профилей, желательно на кронштейнах, чтобы была возможность смены угла. Если скат крыши больше 30⁰ крепить можно прямо по кровельному материалу.
2. Если крыша плоская или имеет минимальный угол, потребуется каркас из металла с наклонной поверхностью. В таком случае модули будут размещены под нужным углом.
3. На стене. Подобный вариант практикуется редко. Чтобы элементы закрепить надежно, требуется создать рамную конструкцию, наклон согласно рекомендациям установки должен соблюдаться.
4. На столбах (фермах). В данном случае монтаж производится на штанге, к которой крепится рама и сами панели. Практикуется этот метод в местностях, где часто идет снег и каждый день взбираться на крышу для очистки проблематично.
5. На балконе/лоджии. Модуль вполне можно смонтировать для квартиры. В таком случае часть энергии будет компенсироваться в платежках. Оптимальный способ – на крыше балкона или с внешней стороны конструкции лоджии.

Пример крепления панелей на крыше дома

Этапы монтажных работ

Этапы работ зависят от типа выбранного монтажа, при этом важно соблюдать рекомендации по размещению солнечных батарей. Алгоритм при условии расположения на крыше:

• Монтаж профилей, которые будут объединять в одну систему все панели.
• Закрепление батарей с помощью болтов и их подсоединение.

Важно! Профиля нужно крепить неподвижно и надежно. Подобный вариант поможет рационально использовать участок возле дома, дачи. При этом крыша не будет выглядеть хуже.

Прежде чем реализовывать этот способ нужно убедиться, что кровля выдержит нагрузку профилей и панелей.

Если выбран вариант с расположением на наземных фермах, то этапы монтажа такие:

1. Поиск необходимой по габаритам фермы. Удобнее всего использовать алюминиевые уголки, профиля и собрать самостоятельно.
2. Сборка каркаса – это не будет сложной задачей, как конструктор для взрослых. Чаще всего их делают квадратной формы.
3. Далее, нужно определить место для установки фермы, опять же с учетом рекомендаций.
4. Закрепление конструкции в земле и последующий крепеж самих панелей.

Схема подключения

Схема подключения всей системы предельно простая, если иметь минимальные навыки работы с электроприборами. Панели между собой соединяются последовательно или параллельно в зависимости от нужного напряжения. При этом используется пайка элементов и тщательная их изоляция.

Что касается стандартной схемы, то она параллельная. Ее компоненты:

1. Солнечные панели, собранные в одно целое, подключаются к системе управления уровнем заряда/разряда аккумуляторов.
2. Последняя, в свою очередь, имеет подключения – АКБ и инвертор. В аккумуляторах происходит накопление энергии, когда система не потребляет энергию из батарей, происходит их зарядка.
3. Далее, от системы управления идет провод к инвертору, который и выдает напряжение 220 В на приборы в доме.
4. Если имеются приборы, потребление которых 12 В, то на них может идти подача тока прямо из батарей.

Важно! Прежде чем подключать, следует создать чертеж схемы, которую предстоит реализовать.

к содержанию ↑

Вывод

Использование солнечных батарей – это альтернатива, которая с каждым днем заинтересовывает все большее количество потребителей. Процесс монтажа достаточно понятен и не требует огромных усилий, но многих отталкивает высокая цена системы.

Как подключить солнечные панели – Автономный дом

Очень часто при расширении системы с солнечными батареями возникает вопрос: как подключить солнечные панели разной мощности и разного напряжения — последовательно или параллельно?

Рассмотрим решение этой задачи на конкретном примере.

к которому подключена единственная солнечная панель мощностью 100 Вт (рабочее напряжение 20В и максимальный ток 5А). И вы приобрели еще одну панель с выходной мощностью 130 Вт (рабочее напряжение 24В и выходной ток 5,4А).

Необходимо помнить, что последовательно соединять панели можно до тех пор, пока суммарное напряжение холостого хода панелей не достигнет максимального допустимого входного напряжения контроллера (для данного примера — это 75В, на что указывает первая цифра в названии контроллера).

При этом надо ОБЯЗАТЕЛЬНО учитывать, что напряжение ХХ выбирается для самых низких температур вашего региона. Эта информация всегда представлена в справочной документации на солнечную панель. Напоминаем, что повреждение MPPT-контроллера высоким напряжением не является гарантийным случаем.

Будьте внимательны при подборе оборудования.

Газовый котел, освещение и телевизор работает всегда! Гарантия на оборудование 5 лет.

Бесплатная установка и доставка. Заполните анкету и мы вам перезвоним.

На рисунке представлены оба варианта подключения панелей.

Как видно из приведенных внизу рисунка расчетов, в нашем случае большую мощность мы получим при последовательном соединении солнечных батарей, так как в этом случае напряжение складывается, а максимальный ток системы ограничен модулем с меньшим током. В этом случае эти значения составляют, соответственно, 44В и 5А, и при этом получается выходная мощность порядка 220 Вт.

При параллельном подключении расчет ведется по-другому. Здесь уже суммируются токи 2-х панелей, а максимальное выходное напряжение будет ограничено панелью с меньшим напряжением на выходе.

Обратите внимание

В нашем случае это будет солнечная батарея с выходным напряжением 20В, а суммарный ток массива составит 10,4А. Таким образом, максимальная мощность системы получится равной 208 Вт, т.е. немного меньше, чем в случае с последовательным подключением солнечных батарей.

Но у такого варианта подключения панелей есть и свое достоинство — если при параллельным соединении суммарный выходной ток панелей превысит максимальный входной ток MPPT контроллера, это не приведет к выходу из строя последнего.

Контроллер просто ограничит зарядный ток до своего максимального допустимого уровня. В контроллере из нашего примера он равен 15А (на это указывает вторая цифра в названии).

Установка солнечных батарей

Содержание:

Владельцы частных загородных домов все активнее пользуются альтернативными источниками электроэнергии. Среди них широкой популярностью пользуются солнечные системы.

Объем вырабатываемой энергии зависит от модификаций применяемых изделий, однако большое значение имеет и правильная установка солнечных батарей.

Предварительно составляется схема, в соответствии с которой выполняется монтаж и подключение компонентов.

Приобретение всех составляющих системы также является ответственной задачей, а многие хозяева предпочитают покупать готовый комплект. Можно выполнить монтаж и подключение солнечных батарей своими руками или пригласить квалифицированных специалистов.

Комплектация солнечных батарей

Существуют различные системы, с различной эффективностью превращающие солнечную энергию в электрический ток. Выбор того или иного варианта зависит от того, как они будут эксплуатироваться. В некоторых случаях панели требуются лишь на теплый сезон, а другим хозяевам электроэнергия требуется в течение всего года, особенно, если это солнечные батареи в частном доме.

При покупке можно получить консультацию по техническим характеристикам всех приобретаемых изделий. Но перед тем как идти на рынок или в магазин, следует хотя-бы в общих чертах изучить назначение этих приборов, чтобы в диалоге с продавцов понимать, о чем идет речь.

Стандартный комплект чаще всего состоит из четырех солнечных батарей, двух аккумуляторов, контроллера, инвертора и вспомогательного оборудования. Схема солнечной системы включает в себя основные компоненты, которые следует рассмотреть более подробно:

• Солнечная батарея с четырьмя моно- или поликристаллическими панелями, способными вырабатывать расчетное количество электроэнергии. Фотоэлементы изготовлены по самым современным технологиям с наиболее оптимальным сочетанием используемых материалов. Рамная конструкция обеспечивает быстрое крепление фотоэлектрических модулей и их дальнейшее подсоединение.
• Свинцово-кислотные или гелевые аккумуляторные батареи. Обеспечивают непрерывное электроснабжение при пасмурной погоде и в темное время суток.
• Контроллер. Управляет и контролирует степень заряда, поддерживает его на нужном уровне. Все действия выполняются автоматически, в соответствии с заложенными алгоритмами, обеспечивая наиболее оптимальную работу АКБ. Помимо основных функций, контроллер выполняет самодиагностику и защищает батарею. Все параметры, находящиеся под контролем, выводятся на жидкокристаллический дисплей.
• Инвертор. С помощью этого устройства постоянный ток, полученный от панелей и аккумуляторов, преобразуется в переменный, с частотой 50 Гц. На графике он отображается в виде синусоиды и полностью подходит для питания домашних бытовых приборов и оборудования.
• К дополнительным комплектующим относятся крепления, провода и кабели, фурнитура, с помощью которых осуществляется подключение и крепление солнечной батареи.

Где можно установить солнечную батарею

Большое значение придается правильному выбору места установки. Как правило, место ограничено конструктивными особенностями солнечных панелей.

Чаще всего используются следующие варианты:

• Установка солнечных батарей на крыше, скаты которой имеют уклон, превышающий 40 градусов. Панель может устанавливаться непосредственно на крышу в частном доме (рис. 1) или закрепляться на специальной несущей конструкции.
• Плоская крыша здания (рис. 2). В этом случае потребуется установка специального металлического каркаса с наиболее оптимальным уклоном. Панели закрепляются на данной конструкции в направлении максимального действия солнечных лучей.
• Гораздо реже батареи закрепляются на стенах (рис. 3). В этом случае также придется создавать конструкцию для крепления панелей. Кроме того, им нужно обеспечит требуемых угол наклона.

При невозможности использования элементов здания, задача, как установить солнечные батареи решается непосредственно на земле приусадебного участка (рис. 4).

Для этого применяются специальные конструкции опор в виде штанг, обеспечивающие надежное крепление батарей. Если позволяют технические условия, то установка панелей осуществляется на элементы балкона (рис.

5), например, на козырек и подключается к домашней сети. Это возможно в том случае, когда квартира расположена на самом верхнем этаже.

Иногда фотоэлементы устанавливаются прямо на балконное ограждение. При выборе того или иного варианта обязательно учитываются конкретные условия эксплуатации.

Выбор схемы подключения

Энергия, производимая солнечными панелями, не может подаваться напрямую к каким-либо электрическим приборам. Для этого существуют инверторы, работа, которых заключается в преобразовании тока до требуемых параметров Они располагаются на участке между солнечной панелью и сетью с подключенными потребителями.

Как показывает практика, солнечные панели чаще всего подключаются по трем основным схемам:

• Автономный режим. Такая схема подключения солнечных батарей лучше всего подходит для территорий, на которых отсутствует централизованное электроснабжение. В таких случаях, схема содержит большее количество аккумуляторов высокой мощности. В светлое время суток они накапливают значительное количество энергии, а с наступлением темноты или при плохой погоде отдают ее в сеть. Поэтому обязательно предусматривается подключение солнечных батарей к аккумулятору.
• Смешанная схема резервного подключения. Используются при наличии централизованного электроснабжения, при использовании которого наблюдаются частые перебои и отключения. Резервная система выступает в роли запасного варианта, применяемого при необходимости.

Соединение солнечных панелей между собой может быть выполнено последовательно (рис. 1) или параллельно (рис. 2). В первом случае получается большее значение выходной мощности, поскольку все напряжения суммируются. Максимальный ток, при этом, ограничивается батареей с минимальным током.

При параллельном подключении токи панелей суммируются, а максимальное напряжение на выходе ограничивается модулем с наименьшим напряжением. В этом случае суммарный ток ограничивается контроллером, переводя его на допустимый уровень.

Подготовка к установке

Перед началом установки солнечных панелей необходимо провести определенные организационно-технические мероприятия:

• Следует убедиться в прочности кровли, на которую устанавливают фотоэлементы, и ее способности выдерживать повышенные нагрузки. Необходимо учесть не только вес самой батареи, но и рамной конструкции.
• Объекты, расположенные поблизости, не должны отбрасывать тень на поверхность солнечных панелей, которые будут установлены. Недостаток света приведет к снижению эффективности устройства, а некоторые из них вообще перестанут нормально функционировать.
• Убедиться, что порывистый ветер не будет угрожать системе и не нанесет ей вреда. Угол выбирается таким образом, чтобы максимально снизить парусность.
• В процессе дальнейшей эксплуатации, к поверхностям панелей должен обеспечиваться свободный доступ для обслуживания и очистки от грязи и снега.

Все эти факторы нужно учитывать при выборе места установки и ставить панели по наиболее удобному варианту. Для всей системы лучше всего подойдет южная сторона с максимальным световым потоком. Затем, с учетом технических условий, приобретаются основные компоненты и дополнительное оборудование.

Монтаж компонентов солнечной батареи

После выполнения подготовительных работ можно приступать к решению задачи, как подключить солнечную батарею. В первую очередь собирается рамная конструкция и устанавливается на поверхность крыши.

Изготавливать каркас рекомендуется только из металлического профиля и уголков, поскольку деревянные элементы не обладают достаточной прочностью. Чем больше площадь панели, тем больше и сечение выбранного профиля.

После этого выполняется установка и последующее соединение солнечных батарей между собой.

Важно

Особое внимание следует обратить на угол наклона относительно поверхности земли, под которым нужно установить солнечную панель. Желательно, чтобы угол мог изменяться в зависимости от времени года. Например, весной достаточно 45 градусов, а с наступлением осени угол увеличивается до 75 градусов. Все необходимые регулировки будут выполняться вручную.

Сама рамная конструкция изготавливается в виде треугольной призмы и болтами закрепляется к поверхности крыши, после чего на нее производится установка солнечных батарей. Также необходимо учесть, что на плоских крышах и на земле не допускается горизонтальная установка панелей. Зимой их поверхность всегда будет засыпана снегом и фотоэлементы просто не смогут функционировать.

Между солнечными панелями и крышей необходимо оставлять некоторый воздушный зазор. Это требование актуально при монтаже непосредственно на гибкую черепицу, без каких-либо дополнительных конструкций.

Отсутствие воздушного пространства приведет к замедлению отвода тепла и приведет к быстрому выходу из строя всей системы.

Для шифера это условие не актуально, поскольку его волны выполняют функцию воздушных каналов.

Монтаж солнечных батарей должен выполняться длинной стороной панелей в положении вдоль дома. В противном случае, нижняя и верхняя части батареи, установленной вертикально, будут прогреваться неравномерно. Это приведет к заметному уменьшению коэффициента полезного действия устройства.

Принципиальная схема подключения солнечных батарей

Подключая солнечные батареи, стоит продумать схему подключения солнечных батарей и учитывать все нюансы – будущую нагрузку, необходимость установки устройства, которое будет контролировать зарядку АКБ, дополнительных источников тока.

Схема подключения солнечных батарей

Существуют разные схемы солнечных батарей и способы их подключения к устройствам. Самое главное в настройке солнечной батареи – это правильно рассчитать нагрузку, настроить контроллер зарядки, контроллер, который отбирает энергию у источников.

Чтобы понять, как правильно подключить солнечную батарею, стоит рассмотреть все нюансы. Например, расскажем, почему панели могут по-разному освещаться. Кроме этого, более подробно рассмотрим виды контроллеров зарядки.

Схема подключения разнонаправленных солнечных батарей

Например, если разместить в одной плоскости несколько панелей, тогда проблем с подключением быть не должно. А когда панели находятся в различных плоскостях, тогда и работают они по-разному.

Одна из них, которая находится ближе к точке с максимальной мощностью, будет освещаться больше.

Она будет генерировать электричество, а часть этого электричества потом будет идти на нагрев другой панели.

Совет

Чтобы в этой схеме подключения сделать потери минимальными, наилучшим вариантом будет для каждой панели сделать по контроллеру. Но делать это нужно при условии, что панель имеет мощность больше 1 кВт, либо когда между панелями довольно большое расстояние.

Также можно поставить отсекающие диоды. Бывает, что производители иногда устанавливают диоды в панели с самого начала, оставляют в коробке распределительной для них место. Предусмотрено, чтобы внутри между пластинами были диоды, тогда в результате будет максимальный показатель мощности. Также не будут “грется” пластины, отличающиеся низшими показателями.

Обращайте также внимание на потерю в соединениях, напряжение, когда оно падает, в проводах, расположенных в низковольтной части системы. К примеру, мы берем кабель (1 метр), у которого сечение – 4 мм2. Когда по нему проходит 80 А и напряжение составляет 12 В, то падение в “скрутках” будет достигать показателя 0,383 В, а падение напряжения будет равно 3,19%.

Контроллер зарядки в солнечной батарее

В схеме солнечной батареи нужно помнить и об установке устройства, которое контролирует зарядку АКБ. Ведь оно распределяет электрическую энергию, которая генерируется. Стоит следить, чтобы АБК всегда был заряженным, следить за его состоянием зарядки. Когда она полностью будет заряжена, тогда энергия направляется в инвертор.

Как организовать контроль зарядки при подключении солнечных батарей?

На солнечную батарею можно установить два вида контроллера: PWM (ШИМ) либо MPPT.

PWM является устройством, которое генерирует измерительные импульсы (1 Гц). такие контролеры усреднено контролируют состояние батареи.

Второй вид контроллера MPPT имеет процессор, он фиксирует точки, где проявляются показатели напряжения и тока по максимуму. Другое плечо контроллера следит, в  каком состояние находится АКБ. С помощью процессора определяются показатели напряжения, тока, которые направляются на АКБ.

Независимо от выбора контроллера, вам обеспечен комфортный режим работы вашей солнечной батареи. Контроллер MPPT имеет свой плюс – он может накапливать информацию. Также мы имеем возможность наблюдать за его работой.

Схема подключения солнечных батарей и дополнительных источников тока

Если к  схеме подсоединить иные источники электрики, тогда надежность электроснабжения становится гораздо выше. Но при появлении других устройств, которые контролируют и управляют,схема подключения солнечных батарей становится сложнее.

Схема подключения солнечных батарей и ветрогенератора

Если вы установили разные источники энергии, то обязаны следить, чтобы у них было одинаковое напряжение. В противном случае вам необходимо будет устанавливать контроллеры зарядки, иногда могут потребоваться даже инверторы. Схема блока АКБ поможет подстроиться под то напряжение, которое издается  всеми источниками.

Схема подключения солнечных батарей и источника переменного тока

Слегка меняется схема, когда вы подключаете устройство, которое издает переменный ток.

Также схема солнечной батареи становится сложнее, когда вы решили непосредственно к сети централизованной подключить автономную систему.

Ведь частному потребителю не предоставляется возможность  сбрасывать оставшуюся энергию. Возможны во время работы перепады напряжения, которые могут продолжаться до 1 сек.

Все зависит еще от установленного переключателя, насколько он сложный.

Чем больше других источников вы подключаете, тем сложнее становится схема подключения. При сложной комплектации стоит обратить внимание на:

1.  Характеристики источников, устройств, которые управляют, преобразовывают энергию.
2. Надежность системы, которая включает также проблемы с утилизацией избыточной энергией.

Если вы не можете самостоятельно освоить схему подключения солнечных батарей то доверьте работу по установке специализированным компаниям. Профессионалы самостоятельно разработают схему подключения солнечных батарей, своими руками выполнят монтаж.

Установка солнечных батарей. Как установить солнечную батарею: особенности и пошаговый процесс работы

Развитие современных технологий позволило получать альтернативную электроэнергию путем использования природных ресурсов. Солнечные батареи преобразовывают энергию солнечного источника в ресурс электропитания.

Комплекс такого устройства составляют отдельные фотоэлектрические детали, которые при соединении дают нужную мощность. Панели для получения солнечной энергии отличаются между собой по типу материала, из которого они изготовлены.

На данный момент существует пять разновидностей данных батарей, которых мы расскажем в этой статье.

Разновидности конструкций

1. Наибольшее распространение на сегодняшний день получили батареи, изготовленные на основе фотоэлектрических поликристаллических элементов. Востребованность данного типа альтернативных энергоресурсов объясняется наиболее оптимальным соотношением стоимости изделия и количества получаемой с его помощью энергии.

   Данную разновидность можно определить по синему цвету и кристаллической структуре образующих деталей, а установка солнечной батареи на даче не составит домовладельцу особого труда.

2. Следующим видом являются панели, образованные монокристаллическими фотоэлектрическими деталями.

   Они превосходят по своей эффективности предыдущий поликристаллический тип, однако и установка солнечных батарей по цене значительно выше. Отличить данный вид панелей можно по многоугольной форме заполняющих деталей.

   Следует также отметить, что полностью заполнить площадь батареи такими многоугольниками достаточно сложно, поэтому в результате сооружения отдельные элементы имеют большую удельную мощность, чем батарея.

3. Солнечные панели, выполненные на основе амфорного кремния, имеют сравнительно низкую эффективность работы.

   Но они пользуются определенным спросом благодаря тому, что производят наиболее дешевую энергию.

4. Изделия из теллурида кадмия также имеют незначительную мощность. В основе изготовления данных панелей лежит пленочная технология. Полупроводники в количестве нескольких сотен микрометров наносят на поверхность тонким слоем.

   При сравнительно невысоких показателях эффективности такие батареи отличаются достаточной мощностью.

5. Еще одним видом солнечных панелей являются изделия на основе полупроводника CIGS. Батареи этой разновидности также изготовляется согласно пленочной технологии, но они более эффективны, чем панели предыдущего типа.

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие положительные аспекты установки солнечных батарей для дома:

1. Достаточно продолжительный период службы. При этом эксплуатационные показатели оборудования не ухудшаются.
2. Данные технологии редко выходят из строя и соответственно практически не требуют сервисного обслуживания.
3. Оборудование дома или квартиры таким альтернативным источником электроэнергии даст возможность в значительной мере сэкономить затраты на газ и электричество.
4. Солнечные панели отличаются простотой в эксплуатации.

В качестве недостатков солнечных панелей следует выделить:

• высокую стоимость изделия;
• батареи уступают по эффективности традиционным источникам энергии;
• также для синхронизации энергии, получаемой от батарей и традиционной энергии, потребуется установка дополнительного оборудования, что повлечет за собой расходы;
• панели для получения солнечной энергии нельзя применять для тех приборов, которые нуждаются в большей мощности.

Принцип работы

Чтобы определиться с выбором панелей для получения солнечной энергии, следует ознакомиться с несколькими нюансами их действия:

1. В первую очередь нужно понимать, что количество энергии, которую вырабатывают батареи, напрямую не может зависеть от эффективности изделия. Все виды солнечных установок способны дать одинаковую мощность. Отличие состоит в том, что для аппаратов, которые имеют большую эффективность, потребуется меньше места.
2. Так, например 8 м2 панелей из монокристаллического кремния дадут 1 киловатт энергии. Для получения аналогичного результата при применении батареи из амфорного кремния понадобится уже 20 м2 изделия.
3. Помимо площади батареи, на итоговый результат выработки энергии влияет и интенсивность солнечного излучения.

Установка солнечных батарей

Панели монтируются на специальную конструкцию. Благодаря ей система фотоэлементов способна выдержать атмосферные воздействия, например сильные порывы ветра, а также обеспечивается необходимый угол наклона. Такая конструкция делится на несколько видов:

1. Первый вид – наклонный. Он предназначен для установки на любом типе ската крыши.
2. Ко второму относится горизонтальная конструкция, которая монтируется на плоские крыши.
3. Третий тип представлен свободностоящей моделью. Установка солнечных батарей на крыше данного вида также может быть произведена на кровлю любого типа.

Процесс монтажа солнечной батареи выглядит следующим образом:

1. Для фиксации каркаса конструкции потребуются металлические угольники размером 50х50 мм, а также угольники для распорных перекладин толщиной 25х25 мм. Благодаря наличию данных деталей конструкция получает необходимую прочность, устойчивость и необходимый угол наклона.
2. Собирается каркас с помощью болтов диаметром 6 и 8 мм.
3. Под покрытие крыши конструкция подвешивается посредством шпилек размером 12 мм.
4. В угольниках следует просверлить отверстия, в которых при помощи шурупов нужно закрепить панели.
5. В процессе работы необходимо следить за тем, чтобы в каркасе отсутствовали перекосы. Иначе стекло может лопнуть вследствие перенапряжения.
6. Установка солнечной батареи на балконе осуществляется по аналогичному принципу, за исключением того, что подвешивается такая конструкция на наклонный каркас. Его следует фиксировать между торцевой и несущей стеной, на солнечной стороне здания.

Рекомендации к процессу

Чтобы в процессе эксплуатации получить максимальный КПД панелей следует придерживаться некоторых рекомендаций:

1. Как правило, батареи для получения альтернативной энергии устанавливают на крышах или стенах зданий. В отдельных случаях для монтажа конструкции применяются специальные опоры.
2. Во всех случаях должны отсутствовать затемнения. Батареи следует располагать так, чтобы на них не попадала тень от деревьев, соседних домов и т.д.
3. Также следует учесть, что монтаж панелей осуществляется рядами, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы верхние ряды не затемняли нижние.
4. Опасность попадания тени на изделие заключается в том, что это станет причиной частичного или полного прекращения выработки энергии. Помимо этого существует вероятность образования токов «обратной связи», что в свою очередь спровоцирует неисправность устройства.
5. Для эффективности работы батареи особое значение имеет правильная ориентация относительно солнца. Это нужно для того, чтобы поверхность батареи получала максимальный поток солнечных лучей. Следует вычислять необходимую ориентацию исходя из географического положения здания. Например, если установка осуществляется с северной стороны, то панели должны монтироваться в направлении юга.
6. Также в процессе установки необходимо учитывать и угол наклона изделия. Его следует определять, также ориентируясь на географическое местонахождение. Угол должен равняться широте расположения здания. Так как солнце в зависимости от сезона меняет свою высоту над горизонтом, нужно предусмотреть корректировку угла установки солнечных батарей. Как правило, выполнять коррекцию приходится примерно на 12°.
7. Монтировать изделия следует таким образом, чтобы к ним был доступ. Данные конструкции не требуют особенного ухода, но время от времени их необходимо очищать от загрязнений и снега. По мере своего накопления дождевые разводы, пыль и остатки снега способны снизить эффективность установки.

Подключение

Энергию, вырабатываемую батареей, нельзя использовать напрямую в каких-либо приборах. Для получения напряжения следует установить инвертор между панелью и сетью потребления. Существует три варианта подключения солнечных батарей:

1. Первый вариант схемы установки солнечных батарей предполагает автономное подключение. Данный способ является наиболее подходящим в тех местах, где отсутствует централизованная система электроснабжения. Автономную систему образуют аккумуляторные батареи с большой мощностью. Принцип их действия заключается в накапливании энергии в дневное время и солнечную погоду. После чего потоки направляются в сеть, когда наступает период недостаточного освещения.
2. Вторым способом является резервное подключение. Данный вариант используется там, где есть централизованная сеть энергообеспечения. Подключение резервного характера, как правило, исполняет роль дополнительного источника энергии и применяется в случаях, когда основные источники в силу каких-либо обстоятельств выходят из строя. Также данная система может быть использована для стабилизации электрического тока, проходящего по сети, в случае снижения его характеристик.
3. Третий вариант заключается в подключении к сети и предполагает выработку избыточной энергии солнца и последующего ее поступления в сеть для продажи.

Заключение

Батареи, позволяющие получать электроэнергию при помощи аккумуляции солнечной энергии, являются достаточно удобной альтернативой позволяющей экономить традиционные ресурсы.

Установка солнечных батарей своими руками посильна для каждого домовладельца, стоит лишь учесть некоторые правила и особенности рабочего процесса. Но принимая решение о монтаже такого оборудования, следует понимать, что данные батареи имеют и недостатки.

Это значительная стоимость, низкая эффективность в холодное время года и небольшая эффективность сравнительно с традиционными источниками.

Установка солнечных батарей на видео показана ниже:

Установка солнечных батарей

• 3.00 / 5 5
• 1 / 5
• 2 / 5
• 3 / 5
• 4 / 5
• 5 / 5