Солнечные панели подключить: Схема подключения солнечных батарей: сборка системы с аккумулятором

Содержание

Порядок подключения контроллера солнечных панелей

В последнее время мы замечаем, что у владельцев большой и малой загородной недвижимости все большим интересом начинает пользоваться альтернативная энергетика и особенно получение электроэнергии с помощью солнечных панелей(солнечных батарей, фотоэлектрических модулей, ФСМ).

Это происходит из-за снижения цен на солнечные панели и ростом информированности людей о появляющихся возможностях. Но не смотря на снижающиеся цены, срок окупаемости систем солнечного (ветряного и т.п.) энергообеспечения при наличии подведенной электросети остается очень большим (10 и более лет с учетом амортизации аккумуляторов).

Если же электросеть отсутствует, то в летний период солнечное электричество может стать отличным способом обеспечения базовых потребностей — освещение, небольшой холодильник, насос и телевизор/радиоприемник. И все это по умеренной цене, сравнимой с ценой бензогенератора даже без учета расхода горючего и ресурса последнего.

Основными компонентами бюджетной системы солнечного электроснабжения являются:

Солнечная панель или батарея панелей, объединенных последовательно или параллельно;

Контроллер солнечных панелей — контроллер заряда АКБ от солнечных панелей;

Аккумулятор (АКБ) или батарея АКБ для накопления электроэнергии на случай пиковых нагрузок, ночное время и пасмурные периоды погоды;

Инвертор напряжения (или источник бесперебойного питания с внешними АКБ) для преобразования низковольтного постоянного напряжения в переменное 220 Вольт 50 Гц.**

Контроллером в бюджетной системе обычно является недорогое устройство производства КНР с тремя парами клемм, рассчитанное на батарею солнечных панелей мощностью 100–500 Ватт, с функцией MPPT или без и имеющее минимум настроек, в основном связанный с ночным освещением и MPPT. В данной статье мы приведем необходимое знание — порядок подключения компонентов системы*.

Схема соединения компонентов системы солнечного электроснабжения


Порядок подключения контроллера солнечных панелей:

В первую очередь к контроллеру подключается заряженный аккумулятор (батарея АКБ).

Это необходимо, чтобы контроллер правильно определил номинальное напряжение системы (обычно 12В или 24В). Толщину всех проводов необходимо выбирать исходя из номинального тока контроллера***;

Внимание! Неправильная полярность (+/-) может привести к выходу контроллера из строя;

Подключите к контроллеру солнечную панель, предварительно проверив полярность соединения.

Внимание! Неправильная полярность (+/-) может привести к выходу из строя компонентов системы & как панелей, так и самого контроллера;

Третья пара клемм предназначена только для низковольтного ночного освещения по расписанию! Подключение большой нагрузки к этим клеммам может вывести контроллер из строя, так как они рассчитаны на небольшой ток.

Ночное освещение (если установлено) включается контроллером автоматически после захода солнца и работает на напряжении АКБ. Многие контроллеры позволяют настроить время работы данного освещения после заката, а некоторые позволяют включать освещение на время перед восходом солнца;

Инвертор напряжения 12В → 220В (24В → 220В) или источник бесперебойного питания (ИБП) должен подключатся напрямую к АКБ.

При пиковых (пусковых) нагрузках аккумулятор является буфером, защищающим контроллер от повреждения, так как обычная свинцово-кислотная батарея она способна отдавать ток, десятикратно превышающий номинальную емкость;

Внимание! Неправильная полярность подключения (+/-) может привести к выходу инвертора из строя;

К инвертору напряжения (ИБП) подключается необходимая нагрузка, работающая от 220 Вольт. Пиковое потребление тока нагрузкой не должно превосходить возможности инвертора!

Выбор инверторов и ИБП напряжения достаточно велик, а цены невысоки. Необходимо лишь правильно подобрать инвертор под вашу нагрузку по значению пиковой мощности (перегрузочной способности) и форме сигнала напряжения ("модифицированный" или "чистый" синус).

Если Вас заинтересовали системы солнечного электроснабжения, не стесняйтесь обратиться к нам за консультацией.

* Приведенная схема подключения соответствует большинству контроллеров производства КНР с тремя парами клемм. В любом случае перед подключением рекомендуется прочесть или просто изучить инструкцию к контроллеру. Соблюдайте правила безопасной работы с электричеством!

** Для оптимального накопления и сохранения солнечной электроэнергии в АКБ рекомендуется использовать инверторы со "спящим режимом" или линейно-интерактивные ИБП.

*** Обычно используется правило 1мм2 на 10 Ампер тока, но более толстые провода сделают систему более надежной и энергоэффективной.

tiu.ru


Солнечные батареи для холодильника 1 кВт*час — готовый комплект SA-800

Модель: SA-800

Код товара: 0800013

Солнечная электростанция SA-800 предназначена для использования на даче в качестве системы автономного питания холодильника в период весна-лето.

Мощности инвертора Phoenix 24/800 достаточно для электроснабжения двухкамерного однокомпрессорного холодильника класса А (A+, A++) емкостью до 300 литров, освещения, телевизора, радио, ноутбука, электроинструмента средней мощности, любых зарядных устройств и т.п. Одним словом, любого электрооборудования максимальной суммарной мощностью до 800 Вт с пиковой пусковой мощностью до 1,6 кВт.

Два гелевых аккумулятора емкостью 100 А*ч и напряжением 12 Вольт способны запасти около 2.4 кВт*ч электроэнергии, которой при пасмурной погоде хватит для работы в течение 2-3 суток следующих электроприборов:

  1. Холодильник класса А++ с потреблением 600 Вт*ч в сутки (220 кВт*час в год) — 600 Вт*ч
  2. Энергосберегающие лампы освещения (3 шт. по 20 Вт по 3 часа/сутки) — 180 Вт*ч
  3. ЖК телевизор 32" (70 Вт, 3 часа в сутки) — 210 Вт*ч
  4. Зарядное устройство мобильного телефона (5 Вт, 4 часа) — 20 Вт*ч

Итого: 1 кВт*час в сутки.

Две солнечные батареи суммарной мощностью 300 Вт будут выдавать в солнечную погоду в Московской области около 1,5 кВт*час электроэнергии в день. С учетом количества пасмурных и солнечных дней в Москве, среднесуточная выработка электроэнергии от этих батарей по месяцам составит (данные основаны не на теории, а на практике):

Месяц Среднесуточная выработка электричества от панелей 300 Вт, кВт*час
Март 0,76
Апрель 0,83
Май 1,10
Июнь 1,03
Июль 1,00
Август 0,90
Сентябрь 0,65

Примечание: месячная выработка электричества указана для Московской области при условии, что солнечные панели ориентированы на юг и установлены под углом 45 градусов к горизонту, а также при условии, что на панели не попадает тень с 10 до 16 часов дня.
 

Готовое решение SA-800 комплектуется контроллером заряда LS2024R, поддерживающим работу с солнечными модулями общей мощностью до 600 Вт, что позволяет легко расширить систему.

На основе приведенного выше расчета потребления электроэнергии на даче Вы можете сделать свой расчет и понять, достаточно ли для Вашего случая такой автономной системы. Если не достаточно, то мы поможем выбрать необходимые компоненты для Вас — звоните по телефону 8 (495) 619-39-43 или напишите нам.

 

Состав и параметры солнечной электростанции для дачи:

  • Постоянное рабочее напряжение: 24 В.
  • Переменное напряжение на выходе: 220 В, 50 Гц, чистый синус.
  • Тип выходных контактов 220 В: евророзетка
  • Максимальная выходная мощность: 800 Вт.
  • Продолжительность работы при отсутствии солнца на нагрузку 600 Вт*ч в сутки (однокомпрессорный холодильник класса А++): 100 часов
  • Температура эксплуатации оборудования: от -20°C до +50°C
  • Температура эксплуатации солнечных панелей: от -40°C до +85°C
  • Общий вес всех компонентов солнечной электростанции, кг: 95

 

Опции (стоимость опций рассчитывается по запросу):

 

Монтаж электростанции:

При покупке солнечной электростанции Вы получаете подробную инструкцию по установке и эксплуатации этой модели со схемой соединений. Максимальное количество электрических соединений уже сделано при сборке и тестировании в техническом отделе компании Солнечные.РУ.

Покупателю остается только подключить аккумуляторы (прикрутить 2 клеммы) и закрепить солнечные батареи, ориентировав их на юг.

Любой человек, даже не разбирающийся в электрике, сможет произвести монтаж за один час.

 


Возможно, Вам также понадобятся:


Отзывы:

  Продолжаем электрификацию Новгородской области. Четвертая автономная электростанция и самый крутой трекер в нашей деревне.   Это уже...

20 июня 2017 г.

Сергей

  Летом 2015 года приобрели комплект солнечных батарей для холодильника SA-800 в модификации на 12 Вольт в следующем составе:   • ...

25 февраля 2017 г.

Евгений


Ваши вопросы и отзывы:

Используя эту форму, Вы можете отправить Ваше мнение об этом товаре, сообщить о неточности в описании или задать нам вопрос.

Перед тем, как задать вопрос, посмотрите наш форум. Возможно, там уже есть ответ.

 

Установив на своей даче солнечные батареи, Вы забудете о проблемах с электричеством!

Как правильно подключать солнечные панели разной мощности (pv модули) - бесперебойное питание - каталог статей - вега

Обустройство современного частного дома не обходится без использования вспомогательных механизмов. Нагревательные котлы, водяные насосы, системы фильтрации бассейна – все они были созданы, чтобы упростить жизнь человеку. Каждая система требует большого количества энергии, не говоря уже об освещении жилых помещений и придомовых территорий. Если пользоваться общей электросетью, то в итоге в конце месяца можно получить внушительный счёт для оплаты коммунальных услуг. Чтобы сэкономить, можно обустроить дом с использованием солнечных батарей, при этом сделать всё собственноручно. Изначально вам придется потратиться, однако впоследствии вы увидите, что результат налицо.

Характеристика солнечных батарей для дома

Изначально гелиосистемы использовались в космических технологиях. С развитием прогресса они видоизменялись и совершенствовались, благодаря чему стали широкодоступными. На смену устаревшим панелям, которые использовались в калькуляторах, пришли высокотехнологичные фотоэлементы с более высокими показателями энергоэффективности. Все солнечные батареи содержат специальные элементы (две соединённые друг с другом пластины из кремния), которые играют роль полупроводника.

Достоинства солнечных батарей для дома

К главным преимуществам солнечных батарей можно отнести следующие показатели:

  1. Лёгкость панелей.
  2. Экологически чистый функционал батареи. Гелиосистемы абсолютно безвредны для внешней среды.
  3. Быстрое обслуживание системы. Вы не потратите много времени на уход за батареями и системой выработки и накопление электроэнергии.
  4. Лёгкость монтажа. Опоры солнечных панелей не требуют дополнительной прокладки кабеля.
  5. Бесшумность. Конструкция неподвижна, благодаря чему уровень шума функционирующей системы сведён к нулю.
  6. Долгий срок эксплуатации. При правильном уходе, батареи прослужат десятки лет, не нуждаясь в ремонте или замене.
  7. Экономия. Сначала покупка и установка гелиосистемы может показаться затратным мероприятием, однако со временем вы оцените свой выбор по достоинству.

Безусловно, самым основным преимуществом такой системы принято считать её экономичность. Именно благодаря этому показателю всё больше и больше владельцев частных домов выбирают гелиосистемы, которые в должной мере обеспечивают строение электроэнергией, заботясь при этом о сохранности ваших денежных средств.

Недостатки солнечных батарей для дома

Если вы собрались изготовить систему выработки электроэнергии, с применением солнечных панелей, то немаловажно обратить внимание на все «минусы» такого проекта. Хоть их и немного, но и такие имеются.

К недостаткам батарей энергосбережения, изготовленных с использованием солнечных панелей, можно отнести следующие:

  1. Достаточно долгий и трудозатратный процесс изготовления. Чтобы создать такую систему потребуется немало времени и терпения.
  2. Панели боятся грязи, которая может уменьшить свойства поглощения световых лучей, или вовсе вывести их из строя.
  3. Для того чтобы запитать дом большой площади, необходимо использовать громоздкие панели, которые будут иметь достаточно большую массу. Иногда установить такие панели на крыше не представляется возможным.
  4. Непостоянство функционирования. Ввиду того, что погода переменчива, а с наступлением зимнего периода количество пасмурных дней только увеличивается, солнечные батареи не смогут постоянно выполнять свою задачу. То же самое относится и к ночному времени суток.

Способ установки солнечных панелей для дома

Каждый дом имеет собственную особенность строения, поэтому о месте будущего размещения солнечной батареи лучше позаботиться заранее. Иногда бывает так, что это и вовсе невозможно, тогда нужно найти место вблизи дома.

Монтируя солнечную батарею, можно воспользоваться следующими способами:


Выбирая способ установки вашей батареи, учтите погодные факторы местности. Немаловажно обратить внимание на количество потребляемой энергии. Иногда лучше установить панели на траверсы, и потратить на это некоторую сумму, зато впоследствии система будет более эффективно выполнять свою задачу.

Особенности установки солнечных батарей для дома

Перед тем как начинать непосредственную сборку и установку гелиосистемы, лучше рассмотреть все нюансы. Они помогут вам избежать ошибок, тогда система будет работать максимально эффективно.

Чтобы смонтировать солнечную систему в собственном доме придерживаются следующих правил:


Не пренебрегайте правилами установки во избежание потери работоспособности гелиосистемы. Если вы хотите добиться от батареи максимальной эффективности, то уделите внимание каждому вышеперечисленному пункту в отдельности.

Солнечные батареи для дома своими руками. Пошаговая инструкция

Если вы собрались собственноручно собрать и смонтировать систему энергосбережения, то лучше быть во всеоружии. В теории может показаться, что этот процесс достаточно прост и незамысловат, но это не так. Сборка гелиосистемы может потребовать некоторых навыков и знаний, используемых в электромонтажных работах. На случай, если вы не имели опыта работы с электричеством, то лучше купить готовый комплект и установить собственноручно. На крайний случай можно попросить более компетентного человека, предоставив ему весь необходимый реквизит и материал.

Выбор основных компонентов гелиосистемы

Солнечная батарея играет роль всего лишь первичного преобразователя, поглощая энергию солнца. Чтобы изготовить в домашних условиях работоспособную систему сбережения и накопления энергии, необходимо рассмотреть каждый компонент в отдельности. Это поможет лучше понять принцип работы гелиосистемы, а также другие особенности её функционала.

Ниже приведём составные элементы гелиосистемы, используя которые можно собрать простейший вариант такой конструкции, среди которых:


Материал и инструмент для создания солнечной батареи

Для того чтобы самостоятельно изготовить гелиосистему, заранее приобретите всё необходимое. Ниже приведём список всех компонентов, которые понадобятся для сборки того или иного элемента системы.

К ним относятся:

  • фотоэлементы из поликристаллического кремния для «впитывания» солнечной энергии;
  • алюминиевые уголки для каркаса;
  • оргстекло, прозрачный поликарбонат или калёное стекло для защитного слоя;
  • набор проводников для соединения фотоэлементов;
  • паяльник, канифоль, олово или серебро;
  • крепёжные элементы, нож строительный;
  • мультиметр, дрель, свёрла, диоды Шотке;
  • вакуумные подставки.

Полезный совет: для будущей конструкции, лучше покупать составные части одной фирмы. Такая схема будет надежнее, нежели собранная из разных компонентов.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Если вы собрались создать контроллер заряда и солнечную панель для гелиосистемы своими руками, то лучше сразу купить всё необходимое. Изредка можно встретить солнечную батарею, собранную из подручных средств собственноручно. В данном вопросе нужно иметь некоторые знания в сборке электроприборов, а также неплохо пользоваться паяльником.

Чтобы самостоятельно изготовить солнечную батарею, необходимо придерживаться следующей инструкции, действуя при этом пошагово:


Сделав всё последовательно, вы получите надёжную долговечную батарею для преобразования солнечного света. Обязательно загерметизируйте все щели, чтобы избежать в них попадания влаги. Соблюдайте полюсность при соединении контактов.

Схема подключения солнечной батареи для дома

Остаётся завершающий этап установки солнечной батареи, изготовленной собственноручно.

Чтобы сделать всё верно, пользуются следующим алгоритмом:

  1. Контроллер заряда соединяют с АКБ при помощи выходных клем.
  2. Подключаем аккумуляторную батарею. Обязательно соблюдайте одинаковую полюсность (плюс к плюсу, минус к минусу). В противном случае батарея попросту спалит АКБ.
  3. Подаём питание от АКБ, поместив проводники на входные клеммы инвертора.
  4. Теперь можно включить контроллер с инвертором. Электричество начнёт зарядку аккумулятора.

Как видим, собрать и смонтировать такую конструкцию возможно, если придерживаться правильной последовательности действий. Используйте качественные материалы для сборки гелиосистемы, тогда вы получите долговечную конструкцию, которая сэкономит вам круглую денежную сумму. Существуют также солнечные батареи, которые собирают вручную из транзисторов. Для нас же приемлемым остаётся вышеописанный вариант.

Солнечные батареи своими руками, видео

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.

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.

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.

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. 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.

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 так, чтобы максимально и, по возможности, без потерь использовать возможности .

Значение школьного курса физики

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 - 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.

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.

10 марта 2015 в 19:45
  • Энергия и элементы питания

В статье описывается самый обычный эксперимент с получением электрической энергии от солнца.

Предыстория

Захотел я переехать из города на природу. Требования были следующие:
  • Недалеко от Киева, рассматривались участки до 30км
  • Недалеко от родителей моих и супруги, которые остаются в Киеве
  • Поменьше людей, побольше природы.
В результате было выбрано с. Зазимье, Броварского района. 10 километров до границы города. Удобно ехать домой на такси, если с машиной что-то не так. Был выбран участок, куплен. А потом местная энергокомпания «развела руками». Я был в шоке. Я рассчитывал решить вопрос максимум за 5K$, а получилось «как всегда». Таким образом я пришел к альтернативным источникам получения электроэнергии.

Первый опыт был интересным. Фундамент мы заливали с помощью генератора FIRMAN на 950Вт, небольшой бетономешалки (40л) и по выходным. Все это помещалось в Славуту. Был построен небольшой дом 18м2+чердак, на простом каркасе, в котором мы сейчас и обитаем время от времени. В основном в теплое время, конечно. Рядом в селе снимаем кусок дома на зимнее время. Речь и пойдет об электрификации этого дома.

Начало

Были куплены две солнечные панели китайского производства по 180Вт каждая. Был куплен контроллер ШИМ EPSOLAR на 20А. Два свинцово-кислотных аккумулятора по 100Ач достались по очень льготной цене и инвертор FORT FX55. Позднее мне еще подарили автомобильный преобразователь 12-220 на 300Вт. А до этого я еще купил на 150Вт без вентиляторный автомобильный преобразователь.

С оборудованием разобрались.

Вот снимок характеристик одной панели:

Вот то, что панели выдают на ХХ:


Фотография сразу после установки на крышу:

Быт, потребление

Живу я, сами понимаете, ИТ-жизнью. Убежденный фрилансер, периодически пытаюсь создать что-то большее чам самостоятельный фриланс. Кому интересно, можете зайти ко мне в гости

Все вышеописанное питает: Macbook Pro 2010, телефоны, книжки, планшеты, 3G-роутер, принтер HP LaserJet 1020. Зарядка шуруповерта, насосная станция для воды 1100Вт, пару прожекторов на улицу с датчиками движения и освещенности. Освещение в доме светодиодное 12В.

Есть так же генератор 2,5КВт Кентавр. 4-х тактный. Масло отдельно, а 95-й бензин отдельно. Расход 0,5л в час. Очень экономно получется. На нем сейчас работает бетономешалка, когда она требуется.

На кухне в мелком доме сейчас стоит газовый баллон на 4,8л, без редуктора. Типа «туристический», но работает постоянно. Хватает на две недели при готовке три раза в день. Мимо АГЗС проезжаю регулярно, так что с заправкой проблем нет.

Вот как мое хозяйство выглядело этой зимой:

Большой дом и планы на него

Как я уже писал, изначально планировалась сеть для него, поэтому куплен инвертор FORT FX55 (3500Вт / 5500Вт пусковой). Крыша спроектирована под 20 солнечных панелей 180Вт, что бы они «стали на угол 50 градусов». Широта у меня такая. Где-то вычитал, что на нашей широте и ставить надо под углом 50 градусов - это самый оптимальный угол. Аккумуляторы куплю гелевые, поставлю отдельный новый контроллер.

Будет печка, с которой я на освещение буду снимать зимой электричество (см. ru.wikipedia.org/wiki/Элемент_Пельтье). Так же с печки будет «снято»: горячая вода, водяное отопление (пол + батареи). Печка будет «двухколпаковая». Для эстетики добавлю камин.

На кухне газовая плита и газовая же (ох, и трудно было найти) духовка. Встроенная в мебель.
Вопросы? Комментарии?

Оговорюсь сразу, что несмотря на 4 балла по ТОЭ, основы электротехники я совсем не помню. Ну разве что закон Ома, который является частным случаем Второго правила Кирхгофа. Все делалось по логике и вычитанному из интернета.

Подключение солнечных панелей разной мощности - как это сделать правильно? - Кстати, внизу вас ждет подарок!
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.
Допустим, у вас уже есть система с ,

к которому подключена единственная (рабочее напряжение 20В и максимальный ток 5А). И вы приобрели еще одну (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.

Видео обзор небольшого и недорогого инвертора для дома.
Газовый котел, освещение и телевизор работает всегда! Гарантия на оборудование 5 лет.
Бесплатная установка и доставка. Заполните анкету и мы вам перезвоним.

Забегая вперед, скажем, что возможны оба способа подключения панелей. Но для каждого из них существуют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим иллюстрацию, поясняющую наш пример.


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. 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).
Теперь, мы надеемся, вы сможете правильно оценить варианты наращивания вашей системы.

И еще одно необходимое напоминание, относящееся к правилам безопасности: НИКОГДА НЕ ПРОВОДИТЕ НИКАКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ К РАБОТАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ!!! Обязательно отсоедините АКБ и сами панели от контроллера и, если необходимо, от нагрузки перед подключением дополнительных панелей. Помните, что при последовательном соединении солнечных батарей в системе появляется опасное для жизни высокое напряжение!!!

Характеристики и схема подключения солнечных батарей

Солнечные батареи – очень выгодный способ стать независимым от плохой работы общей электросети. Кроме этого, созданная ими электрическая энергия является абсолютно бесплатной. 

Особенности подключения

  1. Солнечная панель.
  2. Устройство, которое контролирует заряд.
  3. Аккумулятор.
  4. Инвертор.
  5. Электрическая сеть дома.

Обязательно в эту схему входят предохранители от короткого замыкания и лампочка, которая показывает уровень нагрузки. Предохранители устанавливаются на провода с положительным зарядом перед аккумулятором, лампочкой, инвертором.

Лампочку и аккумуляторы подключают к контроллеру заряда.

Эта схема предусматривает наличие одной солнечной панели или нескольких, работающих с одинаковой нагрузкой.

Несколько батарей соединены одним проводом, площадь поперечного сечения которого всегда больше 4 мм². Если планируется установить на крыше дома несколько солнечных панелей, и часть из них будет наклонена под другим углом, то схема подключения предусматривает наличие контроллера для каждой панели.

Эффективность солнечных батарей, размещенных под углом, который отличается от угла наклона других, будет выше. В результате производимый ими ток пойдет не только к общему контроллеру, но и к менее производительным панелям. Это приведет к нагреву и падению производительности. Поэтому не все приборы смогут работать.

Роль каждого элемента в схеме

Солнечная панель генерирует электрический ток. Она сразу готова к монтажу. Установить можно либо монокристаллическую, либо поликристаллическую панель. Больше плюсов имеет первый тип.

Контроллер заряда предназначен для управления подзарядкой аккумуляторных батарей. На его выходе формируется напряжение в 13,7 В. Этого недостаточно для полного заряда аккумуляторной батареи. Для ее заряда нужно использовать зарядное устройство, которое дает 16,2 В на выходе.

Контроллер заряда получил такие характеристики специально. Бывают моменты, когда жители дома не используют электрический ток, и в это время аккумулятор может перезарядиться. Этого допускать нельзя.

Этот элемент имеет такой минус: позволяет электрическому току двигаться назад к размещенной на крыше загородного дома солнечной панели. Днем обратное движение не происходит, однако ночью ситуация меняется. Поэтому специалисты рекомендуют:

  • заменить его на диоды или аналоговые коммутаторы;
  • установить дополнительные аккумуляторы.

Аналоговые коммутаторы или диоды не позволяют току двигаться к панели. Они не ограничивают зарядку аккумуляторов. Поэтому надо либо отключать батареи, либо установить дополнительные. Второй подход является лучшим, ведь формируется дополнительный запас электрического тока. 

Более прогрессивной заменой контроллера и диодов является специальная система управления зарядом аккумуляторов. Она дорогая.

Функцией инвертора является преобразование постоянного тока в переменный и поднятия напряжения с 12 В до 220 В. Он следит за уровнем разряда батарей. При критическом уровне он перестанет работать.

Срок службы такой схемы

Единой цифры нет. Каждый из элементов имеет свои характеристики и рассчитан на свой срок службы. Наиболее долго среди них могут служить солнечные панели.

Практика показала:

  • Монокристаллические панели способны генерировать ток в течение 3 десятков лет и даже больше.
  • Более дешевые поликристаллические будут работать на протяжении 20 лет.
  • Гибкие панели имеют срок службы 7-20 лет. Наиболее короткую «жизнь» имеют изделия первого поколения, наиболее длинную – изделия второго поколения. Главным минусом является быстрая деградация. В течение первых 24 месяцев работы их мощность падает на 10-40%.

Используемые на больших солнечных станциях модули смогли работать с одинаковой мощностью в течение 25 лет. Заявленные в описании характеристики выполнялись на 100%. Это говорит об отсутствии деградации. Некоторые из панелей уменьшили выработку на 10%. Производители  гарантировали уменьшение выработки на 20%.

Независимо от срока использования светочувствительные элементы никогда не теряют своей производительности. То есть может пройти 50 лет, и они могут производить такое же количество электроэнергии. На ухудшение выработки влияет разрушения защитных пленок, которые позволяют влаге проникать внутрь панели и вызывать коррозию всех соединений. Этот минус приводит к увеличению сопротивления, чрезмерному нагреву, разрушению соединений. Аккумуляторы могут работать 2-15 лет, силовая электроника – 5-20 лет.

Недостатки автономной системы

Их вызывают недостатки солнечных батарей:

  1. Невозможность создавать ток ночью и в пасмурную погоду.
  2. Малая плотность мощности. С 1 м² добывается 170 Вт. Аналогичный показатель угля, нефти, газа и атомной энергетики значительно выше.
  3. Большая цена. Ее сильно повышает использование редких в природе и потому дорогих компонентов. Ими являются теллурий натрий и селенид меди индия галлия.

Схема подключения солнечных батарей: основные элементы

В связи с повышением стоимости энергоносителей, люди все больше интересуются солнечной энергетикой. Экологически чистая и бесплатная энергия солнца практически неисчерпаема и имеется в предостаточном количестве. Задача человечества заключается в эффективном преобразовании солнечной энергии в другой вид, например, в тепловую или электрическую. Получение последней стало возможным благодаря изобретению солнечной батареи, принцип работы которой основан на свойствах полупроводника вырабатывать электрический ток под воздействием света.

Солнечные батареи являются эффективным средством преобразования экологически чистой и бесплатной энергии солнца, которая является практически неисчерпаемой, в электрическую.

Для правильной работы всей системы должна быть корректно составлена схема подключения солнечных батарей.

Устройство и принцип работы

Рисунок 1 – Общий вид солнечной батареи.

Основными составляющими солнечной батареи являются фотогальванические ячейки, сделанные из пластин кремния. Панель состоит из алюминиевой рамы, в которую вставлено закаленное, ударопрочное сверхпрозрачное стекло. На стекло в виде матрицы укладываются ячейки, которые соединяются последовательно методом пайки. Общий вид солнечной батареи приведен на рисунке 1, а типичная схема соединения ее ячеек – на рисунке 2. Количество ячеек может быть разное в зависимости от требуемой мощности. В результате этого у собранной батареи получаются два вывода – “+” и “-“. Далее этот набор ячеек подвергается инкапсуляции, то есть тщательно герметизируется специальной пленкой или заливается двухкомпонентным компаундом – веществом, похожим на эпоксидную смолу.

Под воздействием света на кремниевых элементах возникает разность потенциалов, которая в итоге суммируется, так как ячейки соединены последовательно. Напряжение солнечной батареи будет меняться, в зависимости от интенсивности освещения. Чтобы эффективно использовать полученную электроэнергию, солнечную батарею нужно правильно подключать в схему взаимодействия с другими устройствами.

Вернуться к оглавлению

Схема подключения

Рисунок 2 – Типичная схема соединения ячеек солнечной батареи.

Типичная схема фотоэлектрической системы приведена на рисунке 3. Основные ее элементы – это одна или несколько солнечных батарей, соединенных параллельно, контроллер заряда-разряда аккумулятора, аккумуляторные батареи, инвертор и потребители электроэнергии. Самыми распространенными являются 12-вольтовые системы с преобразованием в 220 вольт переменного напряжения (при необходимости). Чтобы лучше понять, как работает такая схема, следует рассмотреть все ее элементы поподробнее.

Первым элементом в схеме подключения солнечных батарей является диод Шоттки. Обычно на схемах эта деталь не показана, так как она, как правило, изначально вмонтирована в солнечную панель. Диоды Шоттки защищают элементы от выхода из строя в те моменты, когда часть батареи или вся панель с наступлением ночи затеняется и перестает генерировать электрический ток. В этом случае элементы становятся потребителями тока от аккумуляторных батарей, и именно диод Шоттки препятствует обратному протеканию тока. Это проиллюстрировано на рисунке 4.

Следующий элемент – это контроллер заряда АКБ. Он представляет собой электронное устройство, которое автоматически управляет процессами заряда и разряда аккумулятора, а также защищает его от чрезмерного заряда и разряда, ведь эти факторы могут вывести АКБ из строя. Это работает следующим образом. Днем, когда аккумулятор заряжается от солнечной батареи, контроллер следит за напряжением на клеммах аккумулятора, и, как только оно достигает верхнего предельного значения (более 14 вольт для 12-вольтной системы), процесс зарядки прекращается, ток перенаправляется к нагрузке. Ночью солнечная панель не работает и питание системы осуществляется только от заряженного за день аккумулятора. Как только напряжение на его клеммах достигает предельно низкого значения (около 11 вольт), контроллер отключает работу схемы. Помимо указанных функций, контроллер также защищает элементы схемы от короткого замыкания и от грозы.

Рисунок 3 – Схема фотоэлектрической системы.

Аккумуляторная батарея служит в этой схеме накопителем электроэнергии, которая вырабатывается солнечной батареей в течение дня, чтобы в темное время суток питать подключенные устройства. К аккумулятору подключается одна из пар выводов контроллера. Для этой системы можно использовать и автомобильный аккумулятор, но только вне помещений, так как он выделяет вредные вещества. Гораздо лучше применять специальные необслуживаемые аккумуляторы. Хотя они и стоят дороже автомобильных, их срок службы в разы выше, они безопасны и специально предназначены для многократных частых циклов заряда-разряда.

Схема подключения работает таким образом, что на выходе контроллера поддерживается постоянное напряжение 12 вольт. Для работы светодиодного освещения и приборов с соответствующим напряжением питания этого вполне достаточно. Но если схема будет содержать еще и инвертор, то на выходе можно получить переменное напряжение 220 вольт. Это и есть основная функция инвертора – преобразование из 12 вольт постоянного напряжения в 220 вольт переменного. Для бытового применения вполне подходят автомобильные инверторы, но в тех случаях, где требуется большая мощность и более правильная синусоида переменного напряжения, применяются более дорогие инверторы.

Рисунок 4 – Схема защиты от обратного протекания тока.

Следует учитывать еще один нюанс, который иногда вызывает путаницу. Если измерить напряжение на выходе солнечной батареи, не подключая ее в схему, то вольтметр покажет около 18 вольт. Но почему такая батарея считается 12-вольтовой? Дело в том, что при подключении фотогальванической панели к нагрузке происходит просадка напряжения, и оно приблизится к 12 вольтам. А то, что показывает вольтметр на клеммах солнечной батареи без нагрузки, – это напряжение холостого хода. Если требуется большая мощность, то в схему нужно подключить параллельно несколько солнечных панелей и, соответственно, аккумуляторов.

Солнечные панели монтируются на открытых участках под углом 45 градусов к горизонту с направлением на юг. Именно в таком положении будет выработано наибольшее количество электроэнергии. Однако это количество можно еще увеличить, если поместить панель на поворотное устройство, которое в течение дня от восхода до заката автоматически медленно поворачивается, направляя панель строго на солнце.

Вернуться к оглавлению

Каковы перспективы

Приведенная схема описывает простую фотогальваническую систему, которая может быть реализована в своем доме или на даче. Для серьезных солнечных электростанций схема получается сложнее в связи с большим количеством солнечных панелей и необходимостью подключения системы к линии электропередач. Солнечная энергетика пока является недешевым удовольствием, но в ее развитие вкладываются огромные средства во всем мире. Это подчеркивает хорошую перспективу данного направления. Ученые совершенствуют технологии, благодаря которым снижается стоимость солнечных батарей и они становятся более доступными.

Как правильно произвести подключение солнечной батареи для дома.

Идея использования бесплатного неисчерпаемого источника энергии была всегда. Однако теперь, действительно, есть возможность ее воплотить. Установка солнечных батарей, которые превращают солнечное излучение в квантовый электрический заряд, откроет возможность пользоваться альтернативным источником тепла и света. Однако для эффективного функционирования мало их купить. Нужно еще знать, как правильно произвести подключение солнечной батареи.

Подключение солнечной батареи: основные правила

Подключение солнечной батареи следует производить, придерживаясь определённых правил:

  1. Место должно быть открытым – на батареи не должна ложиться тень. Поскольку она не будет аккумулировать должное по инструкции количество энергии. Кроме того, ее функциональность очень быстро понизится. И тогда ее придется заменить. Поэтому нужно правильно рассчитать, как установить солнечные батареи.
  2. Они должны быть развернуты в сторону Солнца. Для жителей северного полушария ее лучше разворачивать на восток, юг или юго-восток.
  3. Батареи должны устанавливаться под наклоном. Придется вспомнить географию, так как специалисты советуют делать угол наклона равным широте своего района.
  4. В идеале величина наклона должна меняться в соответствии со временами года. Зимой угол уменьшается, летом увеличивается.
  5. Если есть желание, можно рассчитать точную величину угла наклона батарей. Для этого в сети есть специальные калькуляторы.
  6. Сразу при планировке нужно учитывать, что поверхности батарей придется регулярно очищать. Пыль, грязь, потеки способны постепенно снизить качество работы устройства. А при пренебрежении ими, вообще прекратить сбор и аккумулирование энергии. Поэтому этот момент должен быть продуман сразу, к установке должен быть доступ. Панели на крыше можно мыть из шланга, зимой придется сгребать с них снег. Читайте: Правильное обслуживание солнечных батарей.
  7. Если запланировано несколько рядов батарей на земле. Проследите, чтобы панели не затеняли друг друга. Между рядами ферм следует выдерживать расстояние. Установленный промежуток не менее 1,7 от высоты фермы. Его придется рассчитать заранее, учитывая площадь, которая отведена под батареи. При приобретении конструкций для наземной установки нужно выбирать их высоту в соответствии с этими параметрами.
  8. Однако чтобы полноценно обеспечить свой дом энергией лучше использовать оба вида. Задействовать крышу, расположить панели на хорошо освещаемых местах участка.

Конечно, есть специальные службы, которые оказывают подобные услуги. Однако обращение к ним очень быстро сведет к нулю окупаемость затрат на покупку и установку батарей.

Выясняем: когда стоит устанавливать солнечные батареи и как быстро они окупаются?

Установка солнечных батарей

Стоит ли делать это самостоятельно


Если есть опыт и желание (или хотя бы просто желание) выполнить электротехнические работы своими руками, то установка пройдет успешно. При условии предварительного тщательного изучения инструкции по установке. При этом нужно понимать, что ошибки в расчетах и неправильный монтаж солнечных батарей приведет к снижению энергоэффективности. И, что еще хуже, может вывести их из строя. Если это сделают специалисты, по крайней мере, будет с кого спросить. Поэтому нужно взвесить все, включая свой кошелек. А затем решить, как подключить солнечную батарею самостоятельно или найти мастеров.

Читайте:

Просчитываем мощность солнечных панелей.
7 мифов об альтернативной энергии.

Подключение солнечной батареи: как это сделать?

Установка солнечных батарей на крыше состоит из прикрепления профилей. К ним приворачиваются панели, для этого используются болты 6-8 мм. Такая установка имеет свои преимущества:

  • не придется занимать место на участке;
  • крыша дома приобретет необычный и красивый вид;
  • не нужно заниматься расчетам. Поскольку наклон панелей обусловливается наклоном самой кровли, однако для плоских кровель, или с маленьким уклоном придется озаботиться установкой конструкций, которые обеспечат необходимый угол.

В первую очередь, следует сориентироваться, как будут устанавливаться батареи. Их можно расположить на крыше или специальных подставках (фермах). Каждую солнечную панель закрепляют не менее чем в четырех точках. Она не должна двигаться или шататься. Читайте: Актуаторы для автоповорота солнечных батарей.

Узнайте больше о самовозобновляемой и бесплатной энергии будущего. Солнечные батареи в действии.

Некоторые нюансы установки
  • Профили должны быть абсолютно неподвижны, как и сами солнечные батареи. Установка должна быть рассчитана на погодные условия: ветер, метели, снег.
  • Очень важно оставлять пространство для движения воздуха между крышей и панелью. Это поможет избежать перегрева батареи. Если кровля выполнена из ондулина или другого волнистого покрытия, этот вопрос решается сам собой.
  • Можно располагать их на участке, для ухода за ними это довольно удобно.
  • Установка солнечных панелей на наземные крепления потребует приобретения специальных конструкций. Обычно они продаются в разобранном виде, это наборы профилей, железных или алюминиевых. Их придется собрать по прилагаемой схеме.
  • Для сборки нужно подобрать болты 6-8 мм и соответствующие ключи. Сама сборка никакой сложности не представляет. По ее окончании получившиеся фермы нужно установить на выбранном месте. Эти конструкции нужно поставить достаточно прочно. Чтобы они не колебались и сохраняли одну и ту же позицию при любой атмосферной нагрузке.
  • Затем к фермам крепятся панели, также очень жестко. То есть, понять, как правильно установить панели и сделать самому, несложно.
Как правильно устанавливать солнечные батареи

Что понадобится для сбора солнечной энергии

  • панели – следует внимательно изучить параметры напряжения и мощности;
  • аккумуляторы с мощностью до 200 А/ч.;
  • щиты постоянного и переменного тока;
  • инвертор;
  • контроллер заряда;
  • кабели;
  • крепеж;
  • для установки на земле – конструкции в разобранном виде.

Читайте: Критерии расчета солнечной установки для дома.

Это минимальный набор, для конкретных случаев список может быть расширен.

После установки осуществляется подключение солнечных батарей с помощью контроллеров к аккумуляторам. К ним — инверторы, затем вся система встраивается в электросеть жилища. Производителем предоставляется схема подключения солнечных батарей, которой нужно следовать. Контроллеры и инверторы нужно подключать соответственно маркировке (цвет, количество проводников).

Хотите экономить на электроэнергии? Тогда узнайте, как работают ветряные мельницы и где выгодно их устанавливать

Инвертор постоянного тока превращает переменное напряжение на выходе в напряжение на щитках переменного и постоянного тока. Солнечный аккумулятор работает так же, как и любое устройство такого типа.

Кабели нужно брать медные, при соединении составляющих системы соблюдается полярность.

Схема подключения солнечных панелей достаточно проста. Соединять следует, минуя счетчик.

Виды солнечных батарей

  • Тонкопленочные. Недорогой вариант, тонкие пленки, которые можно натягивать буквально во всех подходящих местах. Неприхотливы, могут работать при облачной погоде. И даже при неблагоприятных погодных условиях. Однако для получения эффективного источника энергии придется подумать о больших пространствах для солнечной батареи. Поскольку тонкопленочные панели требуют много места.
  • Монокристаллические. Состоят из ячеек, заполненных силиконом, отлично гидроизолированы. Поэтому они подходят для размещения на крыше. Причем даже на теневой стороне они способны собирать рассеянный солнечный свет, конечно, с меньшей отдачей. Поскольку такие устройства имеют небольшой вес, то установить их может даже один человек. Впрочем, есть существенный минус солнечных батарей монокристаллических — при облачной погоде они не работают.
  • Поликристаллические. Кристаллы, составляющие эти панели, расположены разнонаправлено, что позволяет им собирать солнечный свет любой интенсивности. Фото именно этого вида батарей чаще всего можно встретить в рекламах – синего цвета, очень эффектные.
Классификация солнечных панелей

Такой вариант отлично подходит как альтернативный источник энергии в частном доме. Он способствует снижению необходимости в покупке электричества у энергетических компаний.

Срок службы таких панелей по гарантии производителя – 25 лет. К тому же, их стоимость относительно доступна для населения и имеет тенденцию снижаться.

Заключение: проверка целесообразности установки солнечных батарей

Перед тем, как приниматься за подключение солнечной батареи для дома, следует подумать, будет ли это выгодно:

  • сначала нужно выяснить, сколько панелей нужно приобрести для получения 1 кВт энергии. Далее рассчитать площадь «поля» с учетом своего энергопотребления. Предварительно нужно будет подсчитать, сколько киловатт тратится ежедневно. Стандартная панель выдает около 0,12 кВт за световой день. Таким образом можно увидеть, сколько панелей нужно для обеспечения нужного количества энергии. По размерам панелей можно вычислить, какую площадь они будут занимать. Следует иметь ввиду, что для более точного расчета лучше обратиться к профессионалам. Они произведут все расчеты с учетом уровня инсоляции в районе проживания. К тому же, специалисты дадут рекомендации по приобретению наиболее подходящих единиц. Читать: Критерии расчета солнечной установки для дома.
  • подсчитать, сколько в среднем бывает солнечных дней в году. Затем разделить стоимость затрат на такой источник энергии на 25 лет. Зная, сколько приблизительно можно получить энергии в год, можно подсчитать, будут ли окупаться потраченные деньги. При этом нужно помнить, что солнце наиболее активно летом.
  • Даже установка небольшого количества панелей может уменьшить расходы на электроэнергию. Поэтому нужно рассмотреть все возможные варианты.

Гибкие солнечные панели PowerFilm

← Видеовыпуски

Продолжаем знакомиться с американской продукцией компании PowerFilm. Сегодня перед нами два зарядных устройства. Одно из них мощностью 5Вт, другое мощностью 7 Вт.

Оба зарядных устройства работают с мягкими пленками, их легко складывать или сворачивать. Давайте начнем со складного. Открываем коробку: инструкция, адаптер, зарядное устройство. Открываем, застежка на липучке. Сделано аккуратно, красиво, легко складывается. Очень портативно. Подключаем адаптер к зарядному устройству. Продукция этого производителя оснащена очень хорошими разъемами. Силиконовый манжет, плотные и герметичные застежки. К солнечной панели можно подключить различные потребители, которые заряжаться от 12 В. У данного зарядного устройства мощность не большая 5Вт, 0,3 А, и напряжение максимально 15,4 В.

Конечно, такого устройства не достаточно для питания ноутбука, но для приборов с меньшим потреблением электричества он вполне подойдет.

Рассмотрим другое устройство, немного более мощное. На упаковке отображена полезная информационная табличка.

В линейке несколько моделей от 7 до 28 Вт, все они такого же типа и скручиваются в рулон. Распаковываем коробку: инструкция, информационный лист с надписью, «Сильно не скручивать», «Скручивать солнечными элементами наружу». Это важно.

Солнечная панель имеет эластичную застежку, разъем прикуривателя, а так же кабель для подключения к клеммам аккумулятора. Данную панель можно подключить к аккумулятору и заряжать его с помощь солнечной батареи. Панель выполнена из ПВХ материала, достаточно гибкая, по краям люверсы из нержавеющей стали для крепления. Используються мягкие гибкие пленки, их эффективность немного меньше чем у твердых. Данная солнечная панель в хорошую погоду позволяет вырабатывать 7 Вт электроэнергии. Сворачивать необходимо фотоэлементом наружу.

Для соединения между собой нескольких солнечных батарей можно использовать специальный кабель от этого же производителя.

Еще одна модель от PowerFilm. Ее особенность заключается в том, что сама панель крепиться к основе на липучке. Основу вы можете монтировать на поверхность, а саму панель убирать в безопасное место, при необходимости. С основы снимается пленка и она прочно монтируется.

Довольно большая солнечная батарея, мощностью 42 Вт, гибкая. На обратной стороне клейкая основа, панель монтируется на крышу рубку катера. Ее мощности вполне хватает для поддержания в «форме» вашего аккумулятора или даже несколько.

Как правило, модели мощностью более 15Вт комплектуются контроллером. Эта модель в комплекте имеет контроллер заряда. Распакуем коробку с контроллером. На фронтальной части изображена схема подключения, желто-черный провод идет к солнечной панели, красно-черный для аккумулятора; обратная сторона залита компаундом, т.е. вся электроника герметично защищена. Данное устройство позволит избежать перезаряда аккумуляторных батарей и рационально распределить энергию.

Для более мощных батарей, либо систем из нескольких, необходимо применять мощный регулятор; например данный регулятор мощностью 225 ватт при напряжении 12 вольт или 450 ватт 24 вольта. На дисплее может отображаться напряжение и уровень заряда батареи.

Такая схема очень хорошо работает, когда лодка находится на длительной стоянке и ваш аккумулятор никогда не разрядится!

Соединяем солнечные панели вместе | Учебники по альтернативной энергии

Соединение солнечных панелей вместе Статья Учебники по альтернативной энергии 25.03.2013 03.06.2021 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Как соединить солнечные панели вместе

Соединение солнечных панелей вместе - простой и эффективный способ увеличить ваши возможности солнечной энергии. Экологичность - отличная идея, и, поскольку солнце является нашим основным источником энергии, имеет смысл использовать эту энергию для питания наших домов.Поскольку солнечная энергия становится все более доступной, все больше и больше домовладельцев покупают фотоэлектрические солнечные панели.

Однако эти фотоэлектрические солнечные панели могут быть очень дорогими, поэтому их покупка со временем помогает распределить стоимость. Но тогда проблема заключается в том, как соединить эти дополнительные солнечные панели вместе, чтобы увеличить напряжение и выходную мощность того, что уже есть.

Уловка при соединении солнечных панелей между собой заключается в том, чтобы выбрать метод подключения, который даст вам наиболее энергоэффективную конфигурацию для ваших конкретных требований.Соединение солнечных панелей вместе может показаться сложной задачей, когда вы впервые начинаете думать о том, как это должно быть сделано, но соединить несколько солнечных панелей вместе не так уж сложно, если немного подумать. Соединение солнечных панелей вместе в параллельных или последовательных комбинациях для создания более крупных массивов часто упускается из виду, но является совершенно важной частью любой хорошо спроектированной солнечной энергетической системы.

Существует три основных, но очень разных способа соединения солнечных панелей вместе, и каждый метод подключения предназначен для определенной цели.Например, для получения большего выходного напряжения или большего тока. Панели солнечных батарей могут быть электрически соединены друг с другом последовательно для увеличения выходного напряжения, или они могут быть соединены вместе параллельно для увеличения выходной силы тока. Солнечные фотоэлектрические панели также могут быть соединены вместе как в последовательной, так и в параллельной комбинациях для увеличения как выходного напряжения, так и тока для получения более высокой мощности.

Независимо от того, подключаете ли вы две или более солнечных панелей, если вы понимаете основные принципы того, как соединение нескольких солнечных панелей вместе увеличивает мощность и как работает каждый из этих методов подключения, вы можете легко решить, как соединить свои собственные панели вместе.В конце концов, правильное соединение солнечных панелей может значительно повысить эффективность вашей солнечной системы.

Подключение солнечных панелей в серии

Первый метод, который мы рассмотрим для соединения солнечных панелей вместе, известен как «Проводка серии ». Последовательное соединение солнечных панелей используется для увеличения общего напряжения системы. Последовательные солнечные панели обычно используются, когда у вас есть подключенный к сети инвертор или контроллер заряда, который требует 24 вольт или более.Чтобы последовательно соединить панели вместе, вы подключаете положительную клемму к отрицательной клемме каждой панели, пока не останется одно положительное и отрицательное соединение.

Панели солнечных батарей, соединенные последовательно, складывают или суммируют напряжения, производимые каждой отдельной панелью, давая общее выходное напряжение массива, как показано.

Панели солнечных батарей с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. Общее выходное напряжение становится суммой выходных напряжений каждой панели.Используя те же три панели на 6 В, 3,0 А, как указано выше, мы можем видеть, что, когда они соединены последовательно, массив выдает 18 В (6 + 6 + 6) при 3,0 А или 54 Вт (В x А).

Теперь давайте посмотрим на последовательное соединение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями, но с одинаковыми номинальными токами.

Панели солнечных батарей с разным напряжением

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и номинальную мощность, но имеют общий номинальный ток.Когда они соединены последовательно, массив выдает 21 вольт при 3,0 ампера или 63 ватт. Снова сила тока остается прежней - 3,0 ампера, но выходное напряжение подскакивает до 21 вольт (5 + 7 + 9).

Наконец, давайте посмотрим на последовательное соединение солнечных панелей с совершенно разными номинальными напряжениями и разными номинальными токами.

Панели солнечных батарей с разными токами

В этом методе все солнечные панели бывают разных типов и мощности.Напряжения отдельных панелей будут суммироваться, как и раньше, но на этот раз сила тока будет ограничена значением самой низкой панели в последовательной цепочке, в данном случае 1 ампер. Тогда массив будет производить 19 вольт (3 + 7 + 9) только при 1,0 ампер, или только 19 ватт из возможных 69 ватт, что снижает эффективность массивов.

Мы видим, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет использовать только одну пятую или 20% своего максимального потенциала тока, что снижает ее эффективность и тратит деньги на покупку этой солнечной панели.Последовательное подключение солнечных панелей с разными номинальными токами следует использовать только временно, так как солнечная панель с наименьшим номинальным током определяет текущий выход всего массива.

Параллельное подключение солнечных панелей

Следующий метод соединения солнечных панелей, который мы рассмотрим, известен как « Parallel Wiring ». Параллельное соединение солнечных панелей используется для увеличения общего тока системы и является обратным последовательному соединению.Путем параллельного подключения панелей вы соединяете все положительные клеммы вместе (положительный с положительным) и все отрицательные клеммы вместе (отрицательный с отрицательным), пока у вас не останется одно положительное и отрицательное соединение для подключения к регулятору и батареям.

Когда вы соединяете солнечные панели параллельно, общее выходное напряжение остается таким же, как и для одной панели, но выходной ток становится суммой выходных сигналов каждой панели, как показано.

Параллельные солнечные панели с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность.При использовании тех же трех панелей на 6 В, 3,0 А, как указано выше, общий выход панелей при параллельном соединении, выходное напряжение останется прежним - 6 В, но сила тока увеличится до 9,0 А (3 + 3 + 3) или 54 Вт.

Но что, если наши недавно приобретенные солнечные панели не идентичны, как это повлияет на другие панели. Мы видели, что токи складываются, так что реальной проблемы здесь нет, пока напряжение на панели одинаково, а выходное напряжение остается постоянным. Давайте посмотрим на подключение солнечных панелей параллельно с разными номинальными напряжениями и разными номинальными токами.

Панели солнечных батарей, подключенные параллельно с разными напряжениями и токами

Здесь параллельные токи складываются, как и раньше, но напряжение регулируется до самого низкого значения, в данном случае 3 вольта. Солнечные панели должны иметь одинаковое выходное напряжение, чтобы их можно было использовать параллельно. Если одна панель имеет более высокое напряжение, она будет подавать ток нагрузки до такой степени, что ее выходное напряжение упадет до выходного напряжения панели с более низким напряжением.

Мы видим, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет работать только при максимальном напряжении 3 вольта, поскольку на ее работу влияет меньшая панель, снижая ее эффективность и тратя деньги на покупку этой более высокой мощности. солнечная панель. Параллельное подключение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями не рекомендуется, поскольку солнечная панель с самым низким номинальным напряжением определяет выходное напряжение всего массива.

Затем при параллельном соединении солнечных панелей важно, чтобы ВСЕ они имели одинаковое номинальное значение напряжения, но не обязательно, чтобы они имели одинаковое значение в амперах.

Соединение солнечных панелей вместе для формирования больших массивов не так уж и сложно. Сколько последовательных или параллельных рядов панелей вы создадите в каждом массиве, зависит от того, какое количество напряжения и тока вы хотите достичь. Если вы разрабатываете систему зарядки аккумулятора на 12 вольт, то параллельная проводка идеально подойдет. Если вы ищете систему, подключенную к сети с более высоким напряжением, то, вероятно, вы захотите использовать последовательную или последовательно-параллельную комбинацию в зависимости от количества солнечных панелей, которые у вас есть.

Но для простой справки о том, как соединить солнечные панели вместе в параллельной или последовательной конфигурации проводки, просто помните, что параллельная проводка = больше ампер, а последовательная проводка = большее напряжение, и с правильным типом и комбинацией солнечных панелей вы может питать практически любое электрическое устройство, которое может быть у вас дома.

Для получения дополнительной информации о Соединение солнечных панелей вместе в последовательной или параллельной комбинации, или для получения дополнительной информации о различных типах доступных солнечных панелей, или для изучения преимуществ и недостатков использования солнечной энергии в вашем доме, нажмите здесь чтобы заказать копию на Amazon сегодня и узнать больше о проектировании, подключении и установке автономных фотоэлектрических солнечных электрических систем в вашем доме.

Некоторые высококачественные солнечные панели, которые могут вас заинтересовать, которые можно соединять вместе и использовать в солнечных батареях.

Как подключить солнечные панели последовательно и параллельно

Как домовладелец, который только изучает возможности использования солнечной энергии, легко запутаться в технических терминах, о которых вы можете прочитать или услышать. Возможно, вы сталкивались с различными способами подключения солнечных панелей. И ваша первая мысль может быть такой: действительно ли это важно? В конце концов, вы просто хотите, чтобы панели производили электричество!

На самом деле имеет значение, как подключены ваши солнечные панели.Это влияет на производительность вашей системы, а также на инвертор, который вы сможете использовать. Вы хотите, чтобы ваши панели были подключены так, чтобы они давали вам максимальную экономию и лучшую окупаемость инвестиций.

Вот ответы на несколько распространенных вопросов, которые домовладельцы задают о разводке солнечных панелей, которые помогут вам лучше понять, следует ли подключать панели последовательно или параллельно.

На этой странице:

Что означает последовательное подключение солнечных панелей?

Как и батарея, солнечные панели имеют две клеммы: одну положительную и одну отрицательную.

Когда вы подключаете положительную клемму одной панели к отрицательной клемме другой панели, вы создаете последовательное соединение. Когда вы соединяете две или более солнечных панелей таким образом, они превращаются в схему фотоэлектрического источника.

Панели солнечных батарей подключаются последовательно, когда вы подключаете положительную клемму одной панели к отрицательной клемме другой.

Когда солнечные панели подключаются последовательно, напряжение панелей складывается, но сила тока остается прежней. Итак, если вы соедините две солнечные панели с номинальным напряжением 40 вольт и номинальной силой тока 5 ампер последовательно, последовательное напряжение будет 80 вольт, а сила тока останется на уровне 5 ампер.

Последовательное соединение панелей увеличивает напряжение массива. Это важно, потому что солнечная энергетическая система должна работать при определенном напряжении, чтобы инвертор работал должным образом.

Итак, вы подключаете свои солнечные панели последовательно, чтобы соответствовать требованиям рабочего диапазона напряжения вашего инвертора.

Что означает параллельная разводка солнечных панелей?

Когда солнечные панели подключены параллельно, положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

Положительные провода подключаются к положительному разъему в коробке сумматора, а отрицательные провода подключаются к отрицательному разъему. Когда несколько панелей подключены параллельно, это называется выходной схемой PV.

В случае параллельных солнечных панелей положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

При параллельном подключении солнечных панелей сила тока увеличивается, но напряжение остается прежним. Итак, если вы подключили те же панели параллельно ранее, напряжение системы останется на уровне 40 вольт, но сила тока увеличится до 10 ампер.

Параллельная проводка позволяет иметь больше солнечных панелей, вырабатывающих энергию, не превышая пределы рабочего напряжения вашего инвертора. Инверторы также имеют ограничения по силе тока, которые можно удовлетворить, подключив солнечные панели параллельно.

Как солнечные панели, подключенные последовательно, по сравнению с солнечными панелями, подключенными параллельно?

Контроллер заряда является определяющим фактором при подключении солнечных панелей. Контроллеры заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) предназначены для последовательного подключения солнечных панелей, а контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (PWM) используются для параллельного подключения солнечных панелей.

Чтобы понять, как работает последовательная проводка по сравнению с тем, как работает параллельная проводка, давайте на мгновение задумаемся о том, как раньше работали рождественские огни.

Если лампочка перегорит, вылетит из патрона или сломается, вся струна не загорится. Это произошло потому, что огни были подключены последовательно. Вам нужно будет найти неисправную лампочку и заменить ее или переустановить, чтобы цепочка огней снова заработала.

Сегодня большинство рождественских огней имеют форму параллельной проводки, которая позволяет гирляндам гореть, даже если в гирлянде есть один нарушитель спокойствия.

Цепи, соединенные последовательно, работают так же, как и для солнечных панелей.

Если возникает проблема с подключением одной панели в серию, выходит из строя вся схема. Между тем, одна неисправная панель или ослабленный провод в параллельной цепи не повлияют на производство остальных солнечных панелей.

На практике то, как сегодня подключаются солнечные панели, зависит от типа используемого инвертора.

Узнайте, сколько солнечных панелей можно сэкономить ежегодно

Электромонтаж солнечных батарей при использовании строкового инвертора

Струнные инверторы

имеют диапазон номинального напряжения, который им необходим для работы от солнечных панелей.Он также имеет номинальный ток, необходимый инвертору для правильной работы.

В инверторах

есть устройства отслеживания точки максимальной мощности (MMPT), которые могут изменять ток и напряжение для получения максимально возможной мощности.

В большинстве кристаллических солнечных панелей напряжение холостого хода составляет около 40 вольт. У большинства струнных инверторов диапазон рабочего напряжения составляет от 300 до 500 вольт. Это означает, что при проектировании системы вы можете иметь от 8 до 12 панелей в серии.

Любое превышение этого значения превысит максимальное напряжение, которое может выдержать инвертор.

Дело в том, что большинство систем солнечных панелей больше 12 панелей. Итак, чтобы иметь больше панелей в системе, вы можете подключить еще одну серию панелей и соединить эти серии параллельно. Это позволяет вам иметь нужное количество панелей для удовлетворения потребностей вашего дома в энергии, не выходя за пределы возможностей вашего инвертора.

Какая схема подключения работает лучше - последовательная или параллельная?

Теоретически параллельная проводка является лучшим вариантом для многих электрических приложений, поскольку она обеспечивает непрерывную работу панелей, даже если одна из панелей неисправна.Но это не всегда лучший выбор для всех приложений. Вам также может потребоваться соблюдение определенных требований к напряжению для работы вашего инвертора.

Чтобы ваша солнечная батарея работала наилучшим образом, необходимо достичь критического баланса напряжения и силы тока. Итак, в большинстве случаев установщик солнечных батарей спроектирует вашу солнечную батарею с гибридом последовательного и параллельного подключения.

Можете ли вы добавить больше солнечных батарей к вашей существующей системе?

Полная установка с самого начала - лучший вариант при установке солнечной системы в жилых помещениях.Использование солнечного калькулятора помогает оценить стоимость вашей солнечной системы и потребности в энергии, чтобы точно определить, сколько панелей вы должны иметь в своей системе.

Однако, если вы были ограничены в своем бюджете или недооценили свои будущие потребности в электроэнергии при установке фотоэлектрических панелей, вы могли бы рассмотреть возможность добавления дополнительных панелей в существующую систему.

Если вы думаете о расширении своей солнечной фотоэлектрической системы в будущем, вы должны проектировать свою систему с учетом этого. Чтобы в будущем можно было разместить больше панелей, вам понадобится инвертор увеличенного размера.

Изменяет ли использование микроинверторов или оптимизаторов способ подключения солнечных панелей?

Использование микроинверторов или оптимизаторов в конструкции вашей солнечной системы может помочь избежать ограничений по размеру инвертора, которые имеют струнные инверторы. Если каждая панель подключена к собственному микроинвертору, ваша система может быть расширена по одной панели за раз.

Это может быть сделано с существующими инверторами цепочки, количество которых исчерпано, при условии, что дополнительные панели подключены к стороне переменного тока инвертора цепочки.

Как подключить солнечные панели к сети?

Еще одно соображение между последовательным и параллельным подключением - это количество проводов, которые используются для подключения солнечной системы к электросети. Последовательная проводная схема будет использовать один провод для подключения. Между тем, параллельная проводная система будет иметь несколько проводов для подключения к сети.

Серия

против параллельной - почему бы не использовать оба варианта?

Главное помнить, что последовательное подключение увеличивает напряжение, а параллельное подключение увеличивает силу тока.При проектировании системы необходимо учитывать как напряжение, так и силу тока, особенно когда речь идет о поиске инвертора, который лучше всего подойдет вам.

В большинстве случаев установщик солнечной энергии выбирает проектирование системы как с последовательным, так и с параллельным подключением. Это позволяет системе работать при более высоком напряжении и силе тока, не перегружая инвертор, поэтому ваши солнечные панели могут работать наилучшим образом.

Сколько вы можете сэкономить с солнечной батареей?

Ключевые выносы


  • Способ подключения солнечных панелей определяет, как работает система и с каким инвертором она может быть сопряжена.
  • Когда солнечные панели соединены последовательно, положительный вывод одного солнечного модуля подключается к отрицательному выводу другого, что увеличивает напряжение солнечной системы.
  • Солнечные панели подключаются последовательно для увеличения напряжения в соответствии с минимальными рабочими требованиями инвертора.
  • Если солнечные модули подключены параллельно, положительный вывод одного модуля подключается к положительному выводу другого модуля, что увеличивает силу тока в системе.
  • Параллельное подключение солнечных панелей позволяет установить больше солнечных панелей, не превышая предельное напряжение инвертора.

Как подключить две или более солнечных панелей параллельно

Как подключить солнечные панели параллельно



Добро пожаловать в эту информативную статью.

На этой странице мы научим вас, , как подключить две или более солнечных панелей параллельно , чтобы увеличить доступный ток для нашей солнечной энергосистемы, сохраняя номинальное напряжение неизменным.

Мы также объясним разницу между параллельным соединением двух или более одинаковых солнечных панелей и параллельным соединением двух или более солнечных панелей с разными техническими характеристиками. Наконец, мы предоставим вам действенные и практические советы, как получить эффективную систему , которая полностью защищена от возможных повреждений из-за неисправностей или коротких замыканий, которые могут возникнуть на отдельных солнечных панелях.

Ну а теперь приступим! Подключение нескольких солнечных панелей параллельно возникает из-за необходимости достижения определенных значений тока на выходе без изменения напряжения.Фактически, соединяя несколько солнечных панелей последовательно, мы увеличиваем напряжение (сохраняя тот же ток), а соединяя их параллельно, мы увеличиваем ток (сохраняя то же напряжение).

Параллельное соединение двух одинаковых солнечных панелей


Если у нас есть две солнечные панели с одинаковым напряжением и мощностью, подключение будет очень простым .

Как ясно видно на рисунке, достаточно подключить положительный полюс одной панели к положительному полюсу другой, а затем подключить отрицательный полюс одной панели к отрицательному полюсу другой.Для этого типа подключения мы можем использовать пару Y-образных соединителей MC4 для солнечных батарей.

Мы также добавили блокирующий диод последовательно с каждой панелью. Позже мы выясним причину появления этих диодов.

Этот тип соединения действительно эффективен при соблюдении следующих условий:

• Поместите панели близко друг к другу и сориентируйте к солнцу под одним углом
• Убедитесь, что панели не затеняют друг друга и находятся далеко из возможных причин затенения
• Выберите соответствующее сечение электрического кабеля в соответствии с расстоянием между панелями
• Используйте соединительные коробки, чтобы аккуратно соединить клеммы панели между собой

Что происходит при затенении?


Прежде всего, хорошо знать, что напряжение, которое мы обнаруживаем на концах затемненной солнечной панели, не зависит от условий ее облучения , а, скорее, от условий нагрузки, которым она подвергается.Фактически, затемненная панель все еще вполне способна получать широкую долю солнечной энергии и, следовательно, все еще может предлагать положительное рабочее напряжение со значением, почти идентичным тому, когда она полностью облучена (что уменьшается пропорционально солнечному излучению, так это ток ). Таким образом, очевидно, что в фотоэлектрической системе, подключенной к сети, важно выбрать правильный солнечный инвертор , который будет выполнять задачу поиска точки максимальной мощности (MPP) цепочки панелей как при полном облучении, так и в условиях затенения.

В автономной солнечной энергетической системе, с другой стороны, эта задача выполняется контроллером заряда солнечной батареи MPPT. Так для чего нужен блокирующий диод? Блокирующий диод используется в больших солнечных энергетических системах для защиты целых гирлянд от возможных обратных токов. Что касается обратного тока в солнечных панелях, полезно знать, что недавние исследования, проведенные престижным Институтом Фраунгофера для систем солнечной энергии ISE , показали, что солнечные панели способны выдерживать обратный ток, в семь раз превышающий ток короткого замыкания. , без каких-либо повреждений.Также хорошей практикой при проектировании является выбор тех солнечных панелей, которые внутри оборудованы как минимум тремя обходными диодами , чтобы избежать потерь энергии из-за затенения.

Выбор правильного диода


На рынке представлено множество типов диодов. Лучшим типом диодов для солнечных батарей является диод Шоттки . Этот тип диодов имеет очень низкое пороговое напряжение (порядка 0,35 В против 0,6 В обычных диодов), что обеспечивает меньшее рассеивание мощности.Обратите внимание также на выбор длины и сечения электрического провода, поскольку с увеличением количества панелей увеличивается ток и, следовательно, рассеивание энергии в самом проводе. Для больших токов потребуется кабель подходящего сечения.

Параллельное соединение двух солнечных панелей разной мощности


Если у нас есть две солнечные панели с одинаковым напряжением, но разной мощностью, проблем нет; их можно подключить параллельно.

С другой стороны, если наши две солнечные панели имеют и разную мощность, и разное напряжение , то параллельное соединение невозможно , поскольку панель с самым низким напряжением будет вести себя как нагрузка и вместо этого начнет поглощать ток. его производства с относительными последствиями.

Что делать, если у нас есть одна панель на 12 В и две панели на 6 В. В этом случае можно подключить две панели на 6 В последовательно, а затем подключить полученный массив параллельно панели на 12 В.Однако последний тип подключения происходит в ущерб эффективности. Поэтому важно перед тем, как выполнять параллельное соединение, на внимательно проверьте напряжение солнечных панелей. Вот очень четкое изображение того, как подключить две несоответствующие солнечные панели параллельно.

Остерегайтесь актуальности!


Вы можете подключить несколько солнечных панелей этим методом, но вы должны обратить внимание на текущий . Если ваше выходное значение превышает 70 А, ваши панели и ваша система могут быть повреждены и возникнут проблемы, связанные с управлением этим высоким током.Чтобы этого избежать, панели обычно подключают последовательно и параллельно, увеличивая таким образом как напряжение, так и ток одновременно.

Например, если мы подключим шесть панелей на 10 А параллельно, мы обнаружим довольно высокий ток на выходе, то есть 60 А. Чтобы решить эту проблему и оптимизировать энергетические характеристики всей системы, рекомендуется соединить две панели последовательно (получая удвоение напряжения), а затем соединить параллельно три пары, ранее соединенные последовательно (так, чтобы удвоили напряжение и утроили ток).Глядя на картинку, можно понять схему этого подключения. Этот тип подключения часто используется в системах с высокой мощностью. В автономной солнечной энергетической системе выбор общей мощности и напряжения аккумуляторной батареи должен быть тщательно оценен на этапе проектирования.

Введение в то, как натянуть солнечные панели

Проводка солнечных панелей (также известная как натягивание) и как связать солнечные панели вместе, является фундаментальной темой для любого установщика солнечных батарей. Вы должны понимать, как различные конфигурации струн влияют на напряжение, ток и мощность солнечной батареи.Это позволяет выбрать подходящий инвертор для массива и убедиться, что система будет работать эффективно.

Ставки высоки. Если напряжение вашего массива превышает максимальное значение инвертора, производство будет ограничено тем, что инвертор может выводить (и в зависимости от степени, срок службы инвертора может сократиться). Если напряжение массива слишком низкое для выбранного вами инвертора, система также будет недостаточно производительной, потому что инвертор не будет работать, пока не будет достигнуто его «пусковое напряжение».Это также может произойти, если вы не учтете, как тень повлияет на напряжение системы в течение дня.

К счастью, современное программное обеспечение для солнечной энергетики может справиться с этой сложностью за вас. Например, Aurora автоматически сообщит вам, является ли длина вашей строки приемлемой, или даже система за вас. Тем не менее, как профессионалу в солнечной энергетике, по-прежнему важно понимать правила, которыми руководствуются при выборе размера струны.

В этой статье мы рассмотрим основные принципы натягивания в системах с инвертором струн и способы определения количества солнечных панелей в струне.Мы также рассматриваем различные варианты натяжения, такие как последовательное соединение солнечных панелей и параллельное соединение солнечных панелей.

Электропроводка панели солнечных батарей

- сложная тема, и мы не будем вдаваться во все детали в этой статье, но независимо от того, являетесь ли вы новичком в отрасли и только изучаете принципы проектирования солнечных батарей, или ищете что-то новое, мы надеемся, что это Primer дает полезный обзор некоторых ключевых концепций.

Ищете конкретную тему? Не стесняйтесь пропустить:
Основные электрические термины, которые необходимо понять (напряжение, ток и мощность)
Основные концепции проводки солнечных панелей: серии
vs.Параллельное крепление
Необходимая информация о панелях и инверторах
3 Основные правила крепления солнечных панелей (полную версию см. В блоге Aurora Solar)

Основные электрические термины для разводки солнечных панелей

Чтобы понять правила подключения солнечных панелей, необходимо понимать несколько ключевых терминов, связанных с электричеством, в частности, напряжение, ток и мощность, а также то, как они соотносятся друг с другом.

Чтобы понять эти концепции, можно провести аналогию с электричеством, как с водой в резервуаре.Чтобы расширить аналогию, более высокий уровень воды подобен более высокому напряжению - существует большая вероятность того, что что-то произойдет (ток или поток воды), как показано ниже.

Что такое напряжение?

Напряжение , сокращенно В и измеряемое в вольтах, определяется как разница в электрическом заряде между двумя точками в цепи. Именно эта разница в заряде заставляет течь электричество. Напряжение - это мера потенциальной энергии или потенциальное количество энергии, которое может быть высвобождено.

В солнечной батарее на напряжение влияет ряд факторов. Во-первых, количество солнечного света (освещенность) на массиве. Как вы можете предположить, чем больше освещенность панелей, тем выше будет напряжение.

Температура также влияет на напряжение. По мере повышения температуры уменьшается количество энергии, производимой панелью (более подробное обсуждение этого вопроса см. В нашем обсуждении температурных коэффициентов). В холодный солнечный день напряжение солнечной батареи может быть намного выше обычного, в то время как в очень жаркий день напряжение может значительно снизиться.

Что сейчас?

Электрический ток (обозначенный буквой «I» в уравнениях) определяется как скорость, с которой протекает заряд. В приведенном выше примере вода, текущая по трубе из бака, сравнима с током в электрической цепи. Электрический ток измеряется в амперах (сокращенно от ампера).

Что такое электроэнергия?

Мощность (P) - это скорость передачи энергии. Это эквивалентно напряжению, умноженному на ток (V * I = P), и измеряется в ваттах (Вт).В солнечных фотоэлектрических системах важная функция инвертора - помимо преобразования мощности постоянного тока от солнечной батареи в мощность переменного тока для использования в доме и в сети - заключается в максимальном увеличении выходной мощности массива путем изменения тока и напряжения. .

Для более технического объяснения того, как ток, напряжение и мощность взаимодействуют в контексте солнечной фотоэлектрической системы, ознакомьтесь со статьей Aurora Solar о отслеживании точки максимальной мощности (MPPT). В нем мы обсуждаем кривые ток-напряжение (IV) (диаграммы, которые показывают, как выходной ток панели изменяется в зависимости от выходного напряжения панели), а также кривые зависимости мощности от напряжения (которые показывают, как выходная мощность панели зависит от выходного напряжения панели).Эти кривые дают представление о комбинациях напряжения и тока, при которых выходная мощность максимальна.

Основные концепции проводки солнечных панелей (также известные как натягивание)

Чтобы иметь функциональную солнечную фотоэлектрическую систему, вам необходимо соединить панели вместе, чтобы создать электрическую цепь, по которой будет течь ток, а также вам необходимо подключить панели к инвертору, который будет преобразовывать мощность постоянного тока, производимую панелями, в переменный ток. мощность, которую можно использовать в вашем доме и отправить в сеть. В солнечной индустрии.Обычно это называют «натяжкой», и каждая серия соединенных вместе панелей называется цепочкой.

В этой статье мы сосредоточимся на струнном инверторе (в отличие от микроинверторов). У каждого струнного инвертора есть диапазон напряжений, в которых он может работать.

Серия

против параллельной нанизывания

Есть несколько способов подойти к разводке солнечных панелей. Одно из ключевых различий, которое необходимо понять, - это соединение солнечных панелей последовательно, а не параллельное.Эти разные конфигурации струн по-разному влияют на электрический ток и напряжение в цепи.

Подключение солнечных панелей в серии

Последовательное соединение солнечных панелей включает подключение каждой панели к следующей в линию (как показано в левой части схемы выше).

Как и у обычной батареи, с которой вы, возможно, знакомы, солнечные панели имеют положительные и отрицательные клеммы. При последовательном соединении провод от положительной клеммы одной солнечной панели подключается к отрицательной клемме следующей панели и так далее.

При последовательном соединении панелей каждая дополнительная панель добавляет к общему напряжению (В) цепи, но ток (I) в цепи остается прежним.

Одним из недостатков последовательного соединения является то, что затемненная панель может уменьшить ток через всю цепочку. Поскольку ток остается неизменным по всей цепочке, ток снижается до уровня панели с наименьшим током.

Параллельное подключение солнечных панелей

Параллельное соединение солнечных панелей (показано в правой части диаграммы выше) немного сложнее.Вместо того, чтобы подключать положительный вывод одной панели к отрицательному выводу другой, при параллельном соединении положительные выводы всех панелей в ряду подключаются к одному проводу, а все отрицательные выводы подключаются к другому проводу.

При таком расположении каждая дополнительная панель увеличивает ток (силу тока) в цепи, однако напряжение в цепи остается тем же (эквивалентным напряжению каждой панели). Из-за этого преимущество параллельной нанизывания состоит в том, что если одна панель сильно затенена, остальные панели могут работать нормально, и ток всей нити не будет уменьшен.

Информация, необходимая для определения способа крепления солнечных панелей

Есть несколько важных сведений о вашем инверторе и ваших солнечных панелях, которые вам понадобятся, прежде чем вы сможете определить, как натянуть вашу солнечную батарею.

Информация об инверторе

Вам необходимо знать следующие характеристики инвертора, которые можно найти в таблице данных производителя продукта:

  • Максимальное входное напряжение постоянного тока (вход В, макс. ) - максимальное напряжение, которое может получить инвертор
  • Минимальное или «пусковое» напряжение (вход В, мин. ) - уровень напряжения, необходимый для работы инвертора.
  • Максимальный входной ток
  • Сколько у него трекеров максимальной мощности (MPPT)?
    • Как отмечалось выше, функция инверторов заключается в максимальном увеличении выходной мощности при изменении условий окружающей среды на панелях.Они делают это с помощью трекеров максимальной мощности (MPPT), которые определяют ток и напряжение, при которых мощность максимальна. Однако для данного MPPT условия на панелях должны быть относительно постоянными, иначе эффективность будет снижена (например, различия в уровнях оттенка или ориентации панелей). Однако, если инвертор имеет несколько MPPT, то к отдельному MPPT можно подключить несколько панелей с разными условиями.
Информация о солнечных панелях

В дополнение к указанной выше информации о выбранном инверторе вам также понадобятся следующие данные на выбранных вами панелях:

Важно понимать, что эти значения основаны на производительности модуля в так называемых стандартных условиях тестирования (STC) .STC включает мощность излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуру 25 градусов Цельсия (~ 77 градусов по Фаренгейту). Эти особые лабораторные условия обеспечивают последовательность в тестировании, но реальные условия, в которых работает фотоэлектрическая система, могут сильно отличаться.

В результате фактические ток и напряжение панелей могут значительно отличаться от этих значений. Вам нужно будет скорректировать свои расчеты на основе ожидаемых минимальных и максимальных температур в местах установки панелей, чтобы убедиться, что длина вашей струны соответствует условиям, в которых будет работать фотоэлектрическая система, как мы обсудим ниже.

Чтобы увидеть основные правила крепления солнечных панелей, прочитайте полную статью в блоге Aurora Solar.

Смешивание солнечных панелей - что можно и чего нельзя • СЕКРЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

Секреты последовательного или параллельного подключения различных солнечных панелей - полное руководство

В этой статье мы покажем вам:

Давайте сразу перейдем к делу.

Основы подключения различных фотоэлектрических панелей последовательно или параллельно

Смешение солнечных панелей разного напряжения или мощности или произведенных разными производителями - часто задаваемый вопрос большинством домашних мастеров.

Хотя смешивать разные солнечные панели не рекомендуется, это не запрещено, и все будет в порядке, если будут тщательно учтены электрические параметры каждой панели (напряжение, мощность, ток).

Когда вы собираетесь соединить две панели, произведенные разными поставщиками, они не проблема.

Проблема заключается в разных электрических характеристиках панелей, а также в различном снижении производительности.

Мы собираем солнечные панели для увеличения вырабатываемой солнечной энергии.

Подключение нескольких солнечных панелей последовательно, параллельно или в смешанном режиме - это эффективный и простой способ не только построить рентабельную систему солнечных панелей, но и помогает нам добавлять больше солнечных панелей в будущем для удовлетворения наших требований. возрастающие суточные потребности в электроэнергии.

Способ подключения солнечных панелей зависит от:

  • Типа вашей системы солнечных панелей,
  • Солнечной энергии, которую вы хотите вырабатывать,
  • Других компонентов системы, таких как контроллер заряда, аккумулятор и инвертор.

Есть два основных типа подключения солнечных панелей - последовательно или параллельно. Вы подключаете солнечные панели последовательно, когда хотите получить более высокое напряжение.

Если вам, однако, требуется более высокий ток, вы должны подключить панели параллельно.

Если вам нужно как более высокое напряжение, так и более высокий ток, вы должны применить оба режима подключения, это означает, что часть ваших солнечных панелей должна быть подключена последовательно, а остальные должны быть подключены параллельно.

Важно помнить, что оба режима подключения обеспечивают более высокую мощность.

Следовательно, если выходная мощность одной солнечной панели не может удовлетворить ваши ежедневные потребности в электроэнергии, вам следует подумать о добавлении к ней дополнительных таких панелей, последовательно или параллельно.

Однако, чтобы получить максимально эффективную систему солнечных панелей, вы должны соблюдать некоторые основные принципы, связанные с подключением солнечных панелей.

И последнее, но не менее важное: не забывайте о максимальной токовой защите солнечных панелей и солнечной энергосистемы!

Последовательное подключение солнечных фотоэлектрических панелей

Как мы уже говорили выше, при последовательном соединении солнечных панелей мы получаем повышенную мощность в сочетании с более высоким напряжением.

Такое «более высокое напряжение» означает, что последовательное соединение чаще применяется в сетевых солнечных системах, где:

1) напряжение системы часто составляет не менее 24 В и

2) выходное напряжение солнечной батареи подается на инвертор или контроллер заряда с обычно более высоким входным напряжением по сравнению с автономными системами.

Последовательное подключение означает соединение положительного вывода солнечной панели с отрицательным выводом следующей солнечной панели до тех пор, пока в конечном итоге у вас не останется один свободный положительный и один свободный отрицательный вывод массива, которые должны быть подключены к входу либо инвертора (в случае подключенной к сети системы без резервного аккумулятора) или контроллера заряда (в случае подключенной к сети системы с резервным аккумулятором или автономной системы солнечных панелей).

При последовательном подключении солнечных панелей общий выходной ток солнечной батареи равен току, проходящему через одну панель, а общее выходное напряжение представляет собой сумму падений напряжения на каждой солнечной панели.

Последнее действительно только при условии, что подключаемые панели одного типа и номинальной мощности.

Давайте рассмотрим изображенные ниже солнечные панели, предназначенные для системы солнечных панелей на 12 В, работающие в точке максимальной мощности , обеспечивая при этом указанные напряжение и ток, которые соответствуют этой точке отслеживания мощности.

Схема солнечных панелей, соединенных последовательно

Подключение солнечных панелей разного номинала последовательно

Вот последовательное соединение солнечных панелей разного номинала напряжения и одинакового номинала тока:

Изображение разводки солнечных панелей разные номиналы в серии

Вы можете видеть, что если одна из солнечных панелей имеет более низкое номинальное напряжение (и такой же номинальный ток) по сравнению с остальными панелями, выходная мощность ниже, чем в предыдущем примере, но потери не значительный.Однако все будет совершенно иначе, если вы последовательно соедините панели с разными номинальными токами.

Однако следует иметь в виду, что ток, вырабатываемый солнечной панелью, зависит от температуры окружающей среды, температуры солнечных элементов и солнечного излучения.

Если солнечная панель меньшей мощности относится к другой серии или другой марки, она может вести себя по-разному в тех же условиях окружающей среды.

Например, если в одинаковых условиях окружающей среды солнечная панель разной мощности (т.е.е., 136 Вт) имеет более низкий ток (например, 7,5 А), это снизит производительность всей солнечной батареи, поскольку ограничит ток солнечной батареи до 7,5 А.

Производительность солнечной батареи такая же высокая, как и производительность самого слабого элемента.

При последовательном соединении таким слабым элементом является солнечная панель с наименьшим током.

Следующий пример показывает это более подробно.

На этот раз у нас есть последовательное соединение солнечных панелей с разным номинальным напряжением и разным номинальным током:

Изображение серия подключение солнечных панелей разного номинального напряжения и разного номинального тока

На этом рисунке , вы можете видеть, что в общей сложности используются три различных типа солнечных панелей.

Каждый тип панели имеет собственное номинальное напряжение, ток и мощность.

Общий ток здесь равен , что определяется панелью с наименьшим номинальным током , и в результате общая мощность значительно снижается (на 40%) по сравнению с предыдущим примером, где потеря выходной мощности не столь значительна. .

Кроме того, если вы посмотрите на первую панель в строке и предположите, что вы подключили четыре таких панели параллельно, то общая выходная мощность будет: 4 x 85 Вт = 340 Вт.

Просто сравните это с резко уменьшенной мощностью 365 Вт, и вы обнаружите, что если вы последовательно подключите солнечные панели с разными номиналами напряжения и тока, общая выходная мощность будет определяться в основном солнечной панелью с самым низким рейтингом!

Более того, давайте представим идеальную фиктивную ситуацию, когда ток не влияет на производительность солнечной батареи - общая собранная солнечная мощность составит 515 Вт (85 Вт + 126 Вт + 152 Вт + 152 Вт)!

Подключение солнечных панелей параллельно

Следующий основной тип подключения солнечных панелей - параллельное.

Параллельное соединение солнечных панелей прямо противоположно последовательному соединению и используется для увеличения общего выходного тока массива и, следовательно, общей выходной мощности при сохранении того же напряжения.

«То же напряжение» - это системное напряжение, которое для автономных систем солнечных панелей обычно составляет всего 6 В или 12 В.

По этой причине параллельное подключение более типично для автономных систем.

При параллельном подключении все положительные клеммы панелей соединяются вместе, и все отрицательные клеммы также соединяются вместе.

В конечном итоге у вас есть одна общая положительная и одна общая отрицательная клемма солнечной батареи, которые должны быть подключены к входу либо инвертора (в случае сетевой системы без резервного аккумулятора), либо контроллера заряда (в случае подключенной к сети системы с резервным аккумулятором или автономной системы).

Когда вы подключаете солнечные панели параллельно, общее выходное напряжение солнечной батареи такое же, как напряжение отдельной панели, а общий выходной ток представляет собой сумму токов, проходящих через каждую панель.

Последнее действительно только при условии, что подключаемые панели одного типа и номинальной мощности.

Изображение параллельной проводки аналогичных солнечных панелей

Параллельное подключение солнечных панелей разного номинала

Вот параллельное соединение солнечных панелей разного номинального напряжения и одинакового номинального тока:

Изображение параллельного соединения солнечных панелей с разным номинальным напряжением и одинаковым номинальным током

Как видите, ситуация ухудшается, так как полное напряжение массива определяется солнечной панелью с самым низким номинальным напряжением: мы получили потерю 11% установлена ​​солнечная энергия.

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы внесем еще больше разнообразия и подключим параллельно солнечные панели с разным номинальным напряжением и током:

Изображение подключенных параллельно солнечных панелей с разным номинальным напряжением и током

Дела неуклонно ухудшаются, но очевидно, что что вы теряете здесь, так как мощность намного ниже по сравнению с последовательным соединением различных солнечных панелей.

Важно подвести итог:

Как при последовательном, так и при параллельном подключении, подключение панели с более низкой номинальной мощностью к массиву приводит к снижению всей выходной мощности.

Чем ниже рейтинг, тем выше потери солнечной энергии.

Это, однако, гораздо более важно для панелей, соединенных параллельно.

Следовательно, если вы хотите получить максимальную мощность от вашей солнечной батареи, вам следует подключать только аналогичные панели.

Использование различных панелей, подключенных последовательно или параллельно, ВСЕГДА снижает установленную мощность.

Кроме того, если у вас нет другого варианта, кроме подключения разнородных панелей, вы должны знать, что:

1) Для последовательного подключения - более важен одинаковый номинальный ток панелей.

2) При параллельном подключении - более важно одинаковое напряжение панелей.

Смешанная разводка солнечных панелей

Также возможно сочетание последовательного и параллельного подключения.

Изображение комбинации последовательного и параллельного подключения солнечных фотоэлектрических панелей

Действительно, это зависит от максимально возможного общего выходного напряжения и максимально возможного общего выходного тока солнечной батареи, которые ограничены максимальным входным напряжением и максимальный входной ток вашего контроллера заряда (для автономных систем) или инвертора (для сетевых систем).

Расчеты показывают, сколько панелей и как подключать.

Вы должны помнить, что последовательное соединение увеличивает напряжение, а параллельное соединение увеличивает ток.

Как последовательное, так и параллельное соединение приводят к увеличению установленной мощности, которая снижается, если вы решите подключить солнечные панели разных номиналов.

Если вы решите применить смешанное соединение, на практике ваша солнечная батарея будет состоять из четного числа панелей (кратно 2), например, 4 панели (2 последовательно и 2 параллельно) или 6 панелей (3 дюйма). серии и 2 параллельно).

Если в результате расчетов размеров системы количество панелей нечетное (например, 3 или 5), и вы уверены, что не собираетесь добавлять дополнительные панели в будущем, целесообразно использовать последовательную или параллельную проводку.

Если в любом случае вы предпочитаете подключать солнечные панели разного номинала, а не тратить деньги на покупку аналогичных солнечных панелей и в конечном итоге получаете установленную мощность, которая вам никогда не понадобится, будет разумной идеей разделить панели на два набора и подключить их друг к другу. параллельно.

В таком случае, однако, вам следует либо поискать контроллер заряда (или инвертор для сетевых систем) с как минимум двумя входными источниками питания, либо установить второй контроллер заряда (или инвертор для сетевых систем).

Как вы видите, с солнечной батареей, состоящей из разных солнечных панелей, единственный способ избежать потерь установленной мощности - это разделить панели на отдельные цепи, однако, ради, возможно, более сложной проводки и более дорогого контроллера заряда или инвертор.

Что мы рекомендуем:
1) Используйте панели с одинаковыми рейтингами.

2) При подключении разных солнечных панелей, чтобы минимизировать потери:

  • Подключайте только последовательно панели разных марок и одинакового тока.
  • Подключите параллельно панели разных марок и одинакового напряжения.
  • Не рекомендуется подключать различные солнечные панели к солнечной батарее, так как может снизиться напряжение или сила тока. Это приводит к снижению выходной мощности и, следовательно, к меньшему количеству электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями. Поэтому, если вы планируете использовать разнородные панели, попробуйте выбрать панели с одинаковым напряжением и током.
  • Каждая отдельная панель в солнечной батарее имеет свою оптимальную точку отслеживания солнечной энергии в данный момент.Предположим, вы используете контроллер заряда MPTT. Различные солнечные панели снижают эффективность контроллера для отслеживания этой оптимальной точки питания. Контроллер заряда MPPT на солнечной батарее является более умным устройством, чем контроллер заряда PWM, с точки зрения его способности выжимать больше солнечной энергии, отслеживая оптимальную точку мощности фотоэлектрических панелей или солнечной батареи. Однако при поиске оптимального компромисса недостаточно умен, чтобы проводить триангуляцию между столькими различными точками оптимальной мощности.

Как выжать больше солнечной энергии из различных солнечных панелей, нарушив правила передовой практики?

Можно сказать, у меня разные панели.

Купил. Это была настоящая сделка.

Я не хочу их выбрасывать.

Что я могу сделать, чтобы выжать из них оптимальную солнечную энергию?

Да, вы можете это сделать, но это требует определенных вложений.

Вам следует купить дополнительные контроллеры заряда и попытаться изолировать эти различия, реализовав «Идеальное смешивание».'

Вот идеальное сочетание различных солнечных панелей с одинаковым напряжением, соединенных параллельно, с помощью контроллера заряда:

Изображение идеального смешивания разных солнечных панелей с одинаковым напряжением, соединенных параллельно, с помощь контроллера заряда

Сценарий 1. Солнечные панели и контроллер заряда рассчитаны на одно и то же напряжение в системе.

В этом случае вы можете использовать ШИМ-контроллеры, если вы ищете недорогое решение.

На рисунке выше показано соединение двух различных солнечных панелей на 12 В: 100 Вт (18 В x 5,5 A Imp) и 50 Вт (18 Vmp x 2,77 Imp), предназначенных для системы солнечной энергии с системным напряжением 12 В.

Это могут быть, например, одна монокристаллическая и одна поликристаллическая солнечные панели.

Или ПВХ панели одного типа (например, поли или моно), но произведенные разными производителями.

Более того, вы можете использовать эту схему не только для выявления различий между разными типами солнечных панелей, но и для уменьшения различий, вызванных окружающей средой, между точно такими же фотоэлектрическими панелями.Например, таким образом вы избежите снижения производительности, когда одна из фотоэлектрических панелей частично затемнена в течение дня или указывает неоптимальное направление.

Имейте в виду, что это упрощенная схема. Следовательно, дополнительное оборудование, необходимое для объединения этих солнечных панелей, такое как блоки сумматора постоянного тока и предохранители, не используется.

Далее идет идеальное смешение различных фотоэлектрических панелей разного напряжения с помощью контроллера заряда:

Изображение идеального смешения различных фотоэлектрических панелей разного напряжения с контроллером

Сценарий 2.Солнечные панели имеют номинальное напряжение выше, чем напряжение в системе.

У вас есть две разные солнечные панели с более высоким напряжением, то есть одна 100 Вт / 24 В и одна 200 Вт / 24 В, которые вы хотите подключить к уже работающей солнечной энергосистеме 12 В, состоящей из двух солнечных панелей 12 В 50 Вт, подключенных параллельно из предыдущей. сценарий (см. рисунок выше).

В этом случае необходимо использовать понижающий контроллер заряда MPPT, способный понижать напряжение солнечной панели 24 В до 12 В.

Почему контроллеры заряда MPPT?

Почему бы не использовать недорогой контроллер PW, спросите вы?

Потому что контроллеры заряда MPPT преобразуют разницу напряжений между солнечной панелью 24 В и батареей 12 В в увеличение выходного тока, который в два раза выше по сравнению с использованием контроллера заряда PWM.

При этом вдвое большем токе мощность на выходе контроллера MPPT будет почти в два раза выше по сравнению с использованием понижающего контроллера ШИМ.

Имейте в виду, что это упрощенная схема. Следовательно, отсутствует оборудование, необходимое для объединения этих солнечных панелей и предохранителей.

Если вам понравилась эта статья, вам также могут понравиться наши новые книги по kindle:

1. «Полное руководство по проектированию солнечной энергии: меньше теории, больше практики» [Мягкая обложка и издание Kindle] Это недостает Руководство по проверенному, простому и быстрому проектированию систем солнечного электричества для вашего дома, бизнеса, лодки, автомобиля или других мероприятий на свежем воздухе.Написано экспертами как для начинающих, так и для профессионалов.

Щелкните здесь, чтобы получить «Полное руководство по проектированию солнечной энергии: меньше теории, больше практики» Разожгите книгу на Amazon прямо сейчас и начните Экономьте деньги на электроэнергии и защитите свою семью от энергетической зависимости!

2. «Правда о солнечных панелях - книга, которую производители, продавцы, установщики и мошенники, занимающиеся изготовлением солнечных батарей, не хотят, чтобы вы читали».Эта самая продаваемая книга в категории солнечных батарей на Amazon Paperback & Kindle Books содержит больше секретов и полезных советов о солнечных батареях, которые сэкономят вам много времени и денег. Книгу можно купить в любом магазине Amazon по всему миру.

Щелкните здесь, чтобы получить « Правда о солнечных панелях» в мягкой обложке или Kindle Закажите на Amazon сейчас и начните Экономьте деньги на электроэнергии и защитите свою семью от энергии Зависимость !

Если вы большой поклонник автономной солнечной энергии своими руками и ищете пошаговое нетехническое руководство по быстрому и легкому использованию солнечной энергии в вашем доме, каюте или домике, или вашем доме на колесах, кемпере или лодке, вы можете проверить наши новый бестселлер / издание в мягкой обложке или издание Kindle / «Off Grid And Mobile Solar Power For Every» доступно на Amazon по всему миру.

Вы можете узнать больше о том, как эта книга может помочь вам быстро и легко реализовать свои самостоятельные автономные проекты или проекты мобильной солнечной энергии, посмотрев видео ниже:

Нажмите здесь, чтобы получить эту книгу-бестселлер на Amazon!

Ищете не проверенные на рынке солнечные продукты для вашего солнечного проекта? Нажмите здесь, чтобы посетить наш магазин солнечной энергии прямо сейчас!

Вам также может понравиться Сэкономят ли ваши деньги солнечные батареи? и Могут ли солнечные батареи питать дом? или Сколько солнечных панелей мне нужно, или получите дополнительную информацию в разделе Часто задаваемые вопросы по солнечной энергии

Кроме того, вам может понравиться наше новое подробное руководство по солнечным электрическим системам, в котором исследуются автономные, связанные с сетью и гибридные солнечные энергетические системы.

Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже. Лачо Поп, MSE, имеет степень магистра электроники и автоматики. Он имеет более чем 15-летний опыт проектирования и внедрения различных сложных электронных, солнечных энергетических и телекоммуникационных систем. Он является автором и соавтором нескольких практических книг по солнечной энергии в области солнечной энергии и солнечной фотоэлектрической энергии. Все книги были хорошо приняты публикой. Вы можете узнать больше о его бестселлерах по солнечной энергии на Amazon на странице его профиля здесь: Lacho Pop, MSE Profile

Solar Panels - Series vs Parallel - EXPLORIST.жизнь

Есть два разных способа подключения солнечных панелей: последовательный и параллельный. Есть несколько соображений по поводу этого «аргумента», но к концу этого сообщения в блоге вы, надеюсь, будете иметь достаточно информации, чтобы определить, что подходит именно вам, а также причину, по которой большинство схем подключения здесь, на EXPLORIST.life, разработаны последовательно. Вот два пути; последовательные и параллельные, протянутые:

Панели солнечных батарей в последовательном и параллельном соединении

Все части на этой первой диаграмме по большей части одинаковы.Все панели представляют собой те же 175-ваттные панели, каждая из которых имеет какой-то входной сальник через крышу, контроллер заряда и батареи.

Напряжение и сила тока проводки солнечных панелей последовательно и параллельно


Схема ниже представляет концепцию того, какое напряжение и силу тока вы можете ожидать от последовательного подключения солнечных панелей по сравнению с параллельным подключением солнечных панелей.

Здесь важно помнить: когда вы подключаете солнечные панели к сериям…
…, вы складываете напряжения.
… Параллельно складываете силы тока.

Важно понимать, что для параллельного подключения солнечных панелей требуется больше оборудования. Чтобы узнать, что нам нужно, нам нужно хорошо понимать напряжение и токи, которые мы можем ожидать в каждой точке между солнечными панелями и батареями. Теперь мы собираемся провести здесь некоторую математику, но если ваши глаза тускнеют в этой части, просто протолкните! Весь пост в блоге - НЕ только о математике, и чем дальше вы продвигаетесь по странице, тем больше в нем смысла.Начнем с солнечных панелей в серии:

Напряжение и ток солнечных панелей, подключенных последовательно


Начиная сверху; у нас есть 3 панели по 175 Вт со статистикой 19,05 В и 9,18 А. Поскольку эти панели подключены последовательно, нам нужно сложить напряжения комбинированных панелей и не трогать усилители. Это дает нам 57,18 вольт и 9,18 ампер. Эти цифры остаются неизменными вплоть до контроллера заряда.

Затем контроллер заряда принимает это 57.18 В и 9,18 А и регулирует его до 12 вольт, при этом он будет заряжать батареи до 41,6 ампер.

Напряжение и ток солнечных панелей, подключенных параллельно


Давайте переключимся на другую сторону страницы и проработаем параллельную систему.

Начиная сверху, у нас те же панели мощностью 175 Вт. Провода каждой из этих панелей будут проходить от панели к блоку сумматора на крыше с одинаковыми характеристиками панели - 19,06 вольт и 9,18 ампер. После блока сумматора мы успешно подключили панели параллельно, что означает, что нам нужно добавить усилители и оставить в покое вольт.Это дает нам 27,54 А при 19,06 Вольт от блока сумматора, через крышу и до контроллера заряда.

Затем контроллер заряда берет эти 19,06 Вольт и 27,54 А и регулирует их до 12 вольт, при этом он будет заряжать батареи до 41,6 А.

Теперь, когда мы знаем напряжение и токи, которые мы можем ожидать увидеть на каждом участке провода, мы можем начать выяснять, какой размер проводов мы можем использовать.

Размеры проводов для последовательных и параллельных панелей солнечных батарей

Схема подключения довольно проста, поэтому проверьте ее:

Для серии , при 57 В и 9 А, мы можем использовать провод 10 калибра для всего, что находится на расстоянии менее 70 футов от панелей до контроллера заряда.

В параллельном устройстве мы можем использовать провод 10 калибра от солнечных панелей до блока сумматора, но только если самая длинная длина провода короче 24 футов.

После блока Combiner Box, поскольку наши усилители увеличиваются до чуть более 27, мы должны увеличить его до провода калибра 6, но мы должны убедиться, что наш солнечный контроллер находится ближе 15 футов, чтобы калибр 6 был большим достаточно.

Кроме того, такая длина не дает нам много места для маневра. Мы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО должны стараться сделать пробег как можно короче, потому что, если у нас большое падение напряжения, оно еще больше снижает то, с чем должен работать наш контроллер заряда с точки зрения напряжения.

Помните, что если напряжение солнечных панелей ниже, чем напряжение батарей, они не могут заряжаться.

В обеих конфигурациях, как последовательных, так и параллельных, рекомендуется использовать провод 8 калибра от контроллера заряда до батарей, учитывая, что мы сохраняем это расстояние менее 5 футов, что в любом случае вполне возможно, поскольку это хорошее управление системой в любом случае.

Автоматические выключатели для последовательного и параллельного подключения солнечных панелей

Теперь нам нужно поговорить о прерывателях, потому что мы все знаем, что все это не имеет значения, если ваши провода проткнут, закоротили или загорелись.Драматично, да; но давайте перейдем к этому.

Для солнечных панелей, соединенных последовательно , провод от солнечной панели к контроллеру заряда технически даже не нуждается в предохранителе (подробнее об этом в более позднем сообщении в блоге), но он требует отключения (что может быть выключатель ... так что давайте просто назовем его выключателем, не так ли?). Также необходим прерыватель / предохранитель между контроллером заряда и батареями , всего 2 выключателя

Для солнечных панелей, подключенных параллельно , вам необходимо иметь прерыватель / предохранитель на каждом из комплектов проводов, идущих к каждой панели (3), разъединитель (или прерыватель) на проводах, идущих от блока сумматора к заряду. контроллер и еще один прерыватель на проводах, идущих от контроллера заряда к батареям , всего 6 прерывателей.

Этот пример предназначен только для трехпанельной системы. Если вы хотите соединить несколько панелей параллельно, вам нужно добавить по одному выключателю на каждую панель, которую вы добавляете в массив.

Разъемы MC4 для последовательного и параллельного подключения солнечных панелей Разъемы

MC4 - это способ соединения большинства солнечных панелей. Конечно, некоторые люди просто отрезают разъемы и сращивают провода, и это нормально, но для тех из нас, кому нравится простота использования разъемов MC4, есть несколько различий между параллельным и последовательным соединением.

Солнечные панели обычно имеют разъемы MC4 на концах встроенных проводов, например:

На следующем рисунке показано последовательное и параллельное подключение панелей с помощью разъемов MC4:

В 90% установок при последовательном подключении солнечные панели можно размещать достаточно близко друг к другу, чтобы положительный вывод одной панели достигал отрицательного вывода соседней панели. Это означает, что вам не понадобятся дополнительные разъемы MC4 для межпанельных соединений.

Если такое расположение солнечных панелей подходит для вашей установки, вам понадобится только 1 пара разъемов MC4 для всей серии.

Для параллельной проводки вам понадобится пара разъемов MC4 на каждую солнечную панель, которую вы используете.

Список деталей для последовательного и параллельного подключения солнечных панелей

Внизу схемы ниже вы можете увидеть список компонентов оборудования, расположенный бок о бок, показывая, что нужно для последовательного и параллельного подключения солнечных панелей:

Общие аргументы в пользу параллельного перед последовательным.

Недавно мы получили массу комментариев, аргументирующих необходимость параллельного подключения солнечных панелей, и они всегда выглядят примерно так:

«Я хочу максимальную мощность солнечной энергии от моих солнечных панелей, и если я подключаю последовательно, припаркуйтесь под деревом, и получить затенение на части моего массива, это значительно снизит мощность для всего массива ».

и…

«Мне нужна максимальная мощность солнечной энергии от моих солнечных панелей, и если я подключу последовательно, и панель сломается, это значительно снизит мощность для всего массива.”

За 3 с лишним года нахождения в разъездах ни одно из этих условий не было проблемой.

К счастью, я разработал очень сложную стратегию для решения обеих этих проблем и все еще подключаю их последовательно, и, к счастью для вас, я сделал диаграммы для них обоих.

Первая диаграмма устраняет проблему получения максимальной солнечной мощности, когда ваш кемпер припаркован рядом с деревом, что вызывает частичное затенение вашей солнечной батареи.

Следующая диаграмма устраняет проблему получения максимальной солнечной мощности массива со сломанной панелью.

Были проведены тесты, показывающие, как одна плохая панель или затенение на одной панели уменьшают вывод всего массива. Все это правда; Я не спорю об этом.

Моя точка зрения такова: если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО беспокоитесь о получении максимальной мощности от вашей солнечной батареи; паркуйтесь на солнце и следите за своими солнечными батареями.

История о подключении солнечной батареи последовательно и параллельно

Первая установка, которую мы установили на нашем кемпере, была параллельной, потому что теория контроллера MPPT, регулирующего от 100 вольт до 12 В, пригодных для использования батареей, сбивала нас с толку.

После нескольких месяцев в пути мы просто не получали достаточно заряда, чтобы справляться с нашей повседневной работой, несмотря на то, что у нас было много панелей.

Мы позвонили производителю нашего контроллера заряда (в то время Midnite), и они порекомендовали нам повторно подключить наши панели, чтобы они были последовательно.

Мы сделали именно это, и сразу же резко улучшили солнечную энергию, особенно в пасмурные дни.

Почему?

Чтобы зарядить аккумуляторную батарею на 12 В, вам понадобится напряжение около 14 В (в зависимости от химического состава батареи.14.4 для лития), чтобы фактически начать зарядку. Большинство одиночных солнечных панелей в диапазоне 100-200 Вт имеют напряжение в диапазоне 18-20 В.

Если вы подключаете параллельно, это означает, что у вас будет только диапазон 6 вольт для работы в том месте, где ваша солнечная панель может вырабатывать энергию. По сути, это означает, что ваша солнечная панель должна работать на 75% емкости, прежде чем она вообще сможет заряжать ваши батареи.

Если вы последовательно подключите одни и те же солнечные панели, используя те же панели, что и выше, у вас будет около 57 вольт для работы.Это означает, что благодаря мощности контроллера MPPT каждая панель должна иметь возможность набрать только 25% своего напряжения, прежде чем она сможет начать производить усилители в серии из 3 панелей.

Вот почему мы наблюдали такое резкое увеличение выходной мощности, особенно в пасмурные дни.

По этой же причине наши панели начинают заряжаться раньше днем ​​и позже вечером, так как солнечные углы низкие. Наш контроллер заряда может работать с большим диапазоном напряжений.

Также: когда солнечные панели нагреваются, их максимальное напряжение уменьшается. Если ДЕЙСТВИТЕЛЬНО жарко, в зависимости от панели; на самом деле возможно, что напряжение на панели может упасть настолько, что она не выдает достаточного напряжения, чтобы позволить току тока в ваши батареи.

Место парковки и обслуживание оборудования - это две вещи, которые вы можете контролировать. Температура воздуха, облака и то, как долго солнце находится в небе, - это вещи, которые вы не можете контролировать. Выберите свои сражения.

Сводка и сравнение

Последнее. Стоит отметить, что по мере роста напряжения они также становятся более опасными, и НЕОБХОДИМО соблюдать осторожность, чтобы не прикасаться к проводам под напряжением, особенно если они превышают ~ 40 В. Однако независимо от напряжения при работе с солнечными панелями рекомендуется прикрыть их или перевернуть, когда это возможно, чтобы они были «выключены». Помните… панели, соединенные последовательно, будут иметь более высокое напряжение, чем параллельные массивы.

Теперь, когда вы приняли решение о том, как подключить солнечные панели к электрической системе DIY Camper Van, пришло время узнать, какой контроллер заряда вам понадобится для преобразования энергии от ваших солнечных панелей в форму, пригодную для использования. батареями.Вы можете проверить это здесь: https://www.explorist.life/how-to-choose-a-solar-charge-controller-for-your-camper/

Все, что вы здесь изучаете, используется в наших БЕСПЛАТНЫХ интерактивных схемах подключения солнечных батарей. Если вы еще этого не сделали, ознакомьтесь с ними, поскольку они представляют собой полное решение для электрической системы автофургона. Посмотрите их здесь: https://www.explorist.life/solarwiringdiagrams/

.

Помните, что это лишь часть полной обучающей серии по электрике автофургонов.Чтобы увидеть все отдельные руководства, щелкните здесь: https://www.explorist.life/diy-campervan-solar

Как подключить солнечные панели в последовательно-параллельной конфигурации?

Последовательно-параллельное подключение солнечных панелей к батарее и инвертору

Для небольших бытовых нагрузок последовательно-параллельная комбинация солнечных панелей менее распространена (но возможна), проводное подключение к батареям, нагрузке переменного и постоянного тока через контроллер заряда, аккумулятор и ИБП / инвертор. Для различных возможных систем электропроводки мы можем подключать солнечные панели и батареи последовательно, параллельно или комплексно i.е. последовательно-параллельное соединение в соответствии с нашими потребностями и разработанной системой.

В этом руководстве мы покажем базовую схему подключения фотоэлектрических панелей при последовательном-параллельном подключении к одной или нескольким батареям, контроллеру заряда, нагрузке переменного и постоянного тока через контроллер заряда и инвертор.

Эта схема необходима, когда мы хотим удвоить уровень напряжения (напряжение аддитивно, а ток такой же при последовательном соединении), а также зарядный ток (ток аддитивен, а напряжение такое же при параллельном соединении) от солнечной панели к аккумуляторы и другие точки нагрузки.В этом случае нам придется подключить несколько солнечных панелей (фотоэлектрическую матрицу) последовательно, параллельно подключив их к батареям и точкам нагрузки.

Соединяя фотоэлектрические панели в последовательно-параллельной конфигурации, мы получаем преимущества обоих соединений, т.е. удваиваем уровень напряжения и увеличиваем номинальный ток от солнечных панелей к батареям и нагрузке переменного / постоянного тока.

Связанные сообщения:

Напряжение и ток в последовательно-параллельных соединенных панелях солнечных батарей

Предположим, у нас есть солнечные панели 12 В, 10 А, 120 Вт, подключенные последовательно-параллельным соединением.

Набор из двух последовательно соединенных солнечных панелей

Серия Напряжение:

V 1 + V 2 … .. + V n

12V + 12V = 24V . … (Напряжение складывается при последовательном соединении)

Серия Ток:

I 1 1 = I 2 … .. = I n

10A = 10A = 10Ah… (ток такой же при последовательном соединении).

Теперь у нас есть два набора последовательно соединенных солнечных панелей. Если мы соединим эти два набора параллельно:

Параллельное напряжение:

В 1 = В 2 … .. = В n

24 В = 24 В = 24 В… (Напряжение то же самое при параллельном соединении

Параллельный ток:

I 1 + I 2 … .. + I n

10A + 10A = 20A… (Ток складывается при параллельном соединении) .

Наконец, мы получаем 24V, 20A от четырех фотоэлектрических панелей, каждая на 12V и 10A , то есть мы удвоили как напряжение, так и текущую мощность солнечных панелей, например. напряжение от 12В до 24В и сила тока от 10Ач до 200Ач на , соединяющие фотоэлектрические панели в последовательно-параллельной конфигурации .

Связанные сообщения:

Подключение фотоэлектрических панелей в последовательно-параллельном соединении

Для этого соединения сделайте два набора (пары) фотоэлектрических панелей и соедините их последовательно.Таким образом, у вас будет две пары солнечных панелей, соединенных последовательно. Теперь соедините два набора последовательно соединенных солнечных панелей параллельно, как показано на следующем рис. Теперь у вас есть четыре солнечные панели 12 В, 10 А, соединенные последовательно-параллельной конфигурацией.

В качестве следующего шага вы можете подключить эти солнечные панели к контроллеру заряда. Базовая нагрузка постоянного тока (12 или 24 В) может быть запитана напрямую, подключив ее к контроллеру заряда.

Нагрузка переменного тока может быть включена двумя способами.Во-первых, он может получать питание напрямую от солнечной энергии в течение обычного солнечного света (дня). Во-вторых, нагрузка переменного тока (120 В / 230 В переменного тока) может питаться от накопленной в батареях энергии с помощью инвертора во время затенения (или ночью).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *