Circuit de încărcare a bateriei solare

Aici veți afla:

• Ce este un panou solar de uz casnic
• Dispozitiv cu celule solare
• Tipuri de fotocelule
• Opțiuni de conexiune
• Cum să conectați la maxim panourile solare utilizând capacitățile tuturor elementelor
• Etape ale panourilor de conectare la echipamentul SES
• Fezabilitate economica

Diagrame pentru conectarea panourilor solare La instalarea centralelor solare, apare inevitabil întrebarea - cum să conectați panourile solare și în ce ordine să le conectați la sistemul de alimentare cu energie a casei. Acum vom analiza totul în detaliu.

Ce este un panou solar de uz casnic

Energia solară este o adevărată descoperire pentru obținerea de energie electrică ieftină. Cu toate acestea, chiar și o baterie solară este destul de scumpă și, pentru a organiza un sistem eficient, este nevoie de un număr considerabil dintre ele. Prin urmare, mulți decid să asambleze un panou solar cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie să puteți să lipiți puțin, deoarece toate elementele sistemului sunt asamblate în piste și apoi atașate la bază.

Pentru a înțelege dacă o stație solară este potrivită pentru nevoile dvs., trebuie să înțelegeți ce este o baterie solară de uz casnic. Dispozitivul în sine constă din:

• panouri solare
• controlor
• baterie
• invertor

Dacă dispozitivul este destinat încălzirii locuințelor, kitul va include și:

• rezervor
• pompa
• kit de automatizare

Panourile solare sunt dreptunghiuri 1x2 m sau 1,8x1,9 m. Pentru a furniza energie electrică unei case private cu 4 rezidenți, sunt necesare 8 panouri (1x2 m) sau 5 panouri (1,8x1,9 m). Instalați modulele pe acoperiș din partea însorită. Unghiul acoperișului este de 45 ° cu orizontul. Există module solare rotative. Principiul de funcționare al unui panou solar cu mecanism rotativ este similar cu unul staționar, dar panourile se rotesc după soare datorită senzorilor fotosensibili. Costul lor este mai mare, dar eficiența ajunge la 40%.

Construcția celulelor solare standard este după cum urmează. Convertorul fotovoltaic este format din 2 straturi de tip n și p. Stratul n este realizat pe bază de siliciu și fosfor, ceea ce duce la un exces de electroni. Stratul p este realizat din siliciu și bor, rezultând un exces de sarcini pozitive („găuri”). Straturile sunt plasate între electrozi în această ordine:

• acoperire anti-orbire
• catod (electrod cu sarcină negativă)
• n-strat
• strat subțire de separare care împiedică trecerea liberă a particulelor încărcate între straturi
• jucător
• anod (electrod cu sarcină pozitivă)

Modulele fotovoltaice sunt produse cu structuri policristaline și monocristaline. Primele se disting prin eficiența ridicată și costul ridicat. Acestea din urmă sunt mai ieftine, dar mai puțin eficiente. Capacitatea policristalinului este suficientă pentru iluminarea / încălzirea casei. Cele monocristaline sunt folosite pentru a genera porțiuni mici de energie electrică (ca sursă de energie de rezervă). Există celule solare flexibile pe bază de siliciu amorf. Tehnologia este în curs de modernizare, așa cum Eficiența unei baterii amorfe nu depășește 5%.

Dispozitiv cu celule solare

Când intenționați să conectați panourile solare cu propriile mâini, trebuie să aveți o idee din ce elemente constă sistemul.

Panourile solare constau dintr-un set de baterii fotovoltaice, al căror scop principal este de a converti energia solară în energie electrică. Puterea curentă a sistemului depinde de intensitatea luminii: cu cât radiația este mai strălucitoare, cu atât este generat mai mult curent.

În plus față de modulul solar, dispozitivul unei astfel de centrale include convertoare fotovoltaice - un controler și un invertor, precum și baterii conectate la acestea.
Principalele elemente structurale ale sistemului sunt:

• Celula solara - Convertește lumina soarelui în energie electrică.
• O baterie este o sursă de curent chimic care stochează energia electrică generată.
• Controler de încărcare - monitorizează tensiunea bateriei.
• Un invertor care convertește tensiunea electrică constantă a bateriei într-o tensiune alternativă de 220V, care este necesară pentru funcționarea sistemului de iluminat și funcționarea aparatelor de uz casnic.
• Siguranțe instalate între toate elementele sistemului și care protejează sistemul de scurtcircuite.
• Un set de conectori ai standardului MC4.

În plus față de scopul principal al controlerului - de a monitoriza tensiunea bateriilor, dispozitivul oprește anumite elemente după cum este necesar. Dacă citirea la bornele bateriei în timpul zilei ajunge la 14 volți, ceea ce indică faptul că acestea sunt supraîncărcate, controlerul întrerupe încărcarea.

Noaptea, când tensiunea bateriei atinge un nivel extrem de scăzut de 11 Volți, controlerul oprește funcționarea centralei.

Cum funcționează celulele solare

Practic, o baterie solară este ceva de stocare a energiei de bază. Vă permite să economisiți energia solară în timpul zilei și face posibilă utilizarea acesteia seara când întreaga familie se reunește acasă. Bateria este necesară pentru surse de energie alternativă, deoarece panourile în sine generează curent continuu care nu poate fi utilizat pentru funcționarea aparatelor de uz casnic. Bateria ajută la convertirea acesteia, formând necesarul de 220 V și 50 Hz.

Important! Bateriile solare trebuie să fie capabile să fie complet încărcate și descărcate cu energie electrică. Dacă este necesar, vă permit să utilizați electricitatea acumulată până la capăt fără a afecta munca lor.

Alegerea bateriilor pentru panourile solare este destul de mare
Bateriile obișnuite, familiare majorității, cu plumb-acid pot acționa ca depozitare pentru o baterie solară, dar durata de viață a acestora va fi redusă semnificativ, iar funcționarea va cauza inconveniente semnificative. Alegeți bateria potrivită pentru un sistem verde de generare a energiei în mod responsabil.

Tipuri de fotocelule

Sarcina principală și destul de dificilă este de a găsi și cumpăra convertoare fotovoltaice. Sunt napolitane de siliciu care transformă energia solară în electricitate. Celulele fotovoltaice sunt împărțite în două tipuri: monocristaline și policristaline. Primele sunt mai eficiente și au o eficiență ridicată - 20-25%, iar cele din urmă au doar până la 20%. Celulele solare policristaline sunt de un albastru strălucitor și mai puțin costisitoare. Și mono se poate distinge prin forma sa - nu este pătrat, ci octogonal, iar prețul pentru ele este mai mare.

Dacă lipirea nu funcționează foarte bine, atunci este recomandat să achiziționați fotocelule gata făcute cu conductori pentru a conecta bateria solară cu propriile mâini. Dacă sunteți sigur că veți putea lipi singur elementele fără a deteriora convertorul, puteți achiziționa un set în care conductorii sunt atașați separat.

Cultivarea cristalelor pentru celule solare pe cont propriu este o treabă destul de specifică și este aproape imposibil să o faci acasă. Prin urmare, este mai bine să cumpărați celule solare gata preparate.

Filosofia alegerii unui sistem de energie solară

La fel ca și în cazul alegerii unui stabilizator, trebuie să vă puneți sincer întrebarea - „De ce să instalați panouri solare și baterii cu un invertor?” Integritatea sistemului și prețul vor depinde în mare măsură de răspunsul corect.Pentru preț, puteți economisi zeci de mii de ruble și totul va funcționa bine.

Deci, trebuie să decideți pentru ce va fi utilizat sistemul.

Rezerva de urgență

În cazul unei întreruperi pe termen scurt a rețelei orașului, este necesar să se asigure funcționarea dispozitivelor vitale din casă - încălzire, comunicații, iluminat, frigider. Dacă este posibil, nu utilizați toate celelalte dispozitive. Se presupune că accidentul este un eveniment rar și de scurtă durată.

În acest caz, configurația sistemului cu invertor solar și baterii va fi minimă.

2. Economii

Dacă intenționați să utilizați energia solară pentru a economisi bani, atunci trebuie să măriți capacitatea sistemului. Și să alegeți un astfel de mod de funcționare a invertorului, atunci când energia soarelui este „amestecată” cu energia pe care o plătim conform contorului. Sau, unele linii sunt alimentate în mod constant numai de panouri solare.

Acest lucru economisește energia electrică pe care o primim de la oraș, în timp ce consumul întregii case rămâne neschimbat. Și în acest caz, putem vorbi despre rambursarea unui astfel de sistem alimentat cu energie solară.

Desigur, această opțiune include și o sursă de alimentare de urgență, adică primul caz.

Înlocuire completă

Această opțiune este o respingere completă a rețelei electrice a orașului. Rețeaua electrică a orașului va fi necesară numai pentru o copie de rezervă de urgență a sistemului alimentat cu energie solară, în cazul în care aceasta se va defecta brusc. Această configurație a sistemului va maximiza puterea și costurile.

În acest caz, este, de asemenea, de dorit să aveți un generator, care va fi necesar în caz de energie insuficientă de la soare. Acest lucru se poate întâmpla, de exemplu, în timpul iernii, când activitatea la soare este minimă. Generatorul va servi pentru încărcarea bateriilor și furnizarea unei sarcini importante.

Opțiuni de conexiune

Nu există întrebări la conectarea unui panou: minus și plus sunt conectate la conectorii corespunzători ai controlerului. Dacă există multe panouri, acestea pot fi conectate:

• în paralel, adică conectăm terminalele cu același nume și, după ce am primit o tensiune de 12V la ieșire;

• secvențial, adică conectați plusul primului cu minusul celui de-al doilea și restul minus al primului și plusul celui de-al doilea - la controler. Ieșirea va fi de 24 V.

• serial-paralel, adică utilizați o conexiune mixtă. Aceasta implică o astfel de schemă în care mai multe grupuri de baterii sunt interconectate. În interiorul fiecăruia dintre ele, panourile sunt conectate în paralel, iar grupurile sunt conectate în serie. Acest circuit de ieșire oferă cea mai optimă performanță.

Pentru a înțelege mai detaliat conexiunea surselor alternative din casă, videoclipul vă va ajuta:

Astfel de centrale electrice cu ajutorul bateriilor reîncărcabile acumulează încărcarea Soarelui pentru casă și o stochează, rezervându-o în băncile bateriilor. În America, Japonia, țările europene, este adesea utilizată sursa de alimentare hibridă.

Adică funcționează două circuite, dintre care unul servește echipamente de joasă tensiune alimentate de 12 V, celălalt circuit este responsabil pentru furnizarea neîntreruptă de energie a echipamentelor de înaltă tensiune care funcționează de la 230 V.

Schema de conectare a panourilor solare.

Toate componentele trebuie conectate în ordine strictă.

În primul rând, trebuie să utilizați un cablu de cupru pentru a conecta bateria la controler plus - plus, minus - minus. Controlerul are o pictogramă a bateriei trase.

Apoi conectăm bateria solară la controler plus - plus, minus - minus. Controlerul are, de asemenea, o pictogramă a bateriei solare desenată lângă pinii de conectare corespunzători. Dacă trebuie să instalați mai multe panouri, atunci acestea sunt conectate în paralel.

Următorul pas este conectarea invertorului la baterie plus - plus, minus - minus.

Dacă polaritatea nu este respectată la conectare, controlerul poate fi deteriorat.

Cum să conectați la maxim panourile solare utilizând capacitățile tuturor elementelor

Schemă de conexiune de rezervă mixtă. Acestea vor depinde de dimensiunile panourilor și de numărul lor.

Acum este puțin de făcut.

Cu aceleași caracteristici, următorul tip de panouri - film subțire, va necesita o suprafață mai mare pentru instalarea în casă. Desigur, pe propriul pericol și risc, puteți conecta direct panoul și bateria va fi încărcată, dar un astfel de sistem ar trebui supravegheat.

Dacă casa este la umbra altor clădiri, atunci se recomandă instalarea de panouri solare, cu excepția cazului în care numai policristalin, iar atunci eficiența va fi redusă. În toate cazurile, nu ar trebui să existe întuneric. Suflarea naturală a bateriei va ajuta la rezolvarea acestei probleme. Toți acești factori trebuie luați în considerare atunci când alegeți un loc de instalare și instalați panouri conform celei mai convenabile opțiuni.

Desigur, pe propriul risc și risc, puteți conecta direct panoul și bateria va fi încărcată, dar un astfel de sistem ar trebui să fie supravegheat. Acest lucru este interesant: Multe dintre componentele radio standard pot genera, de asemenea, electricitate atunci când sunt expuse la lumină puternică.

În acest stadiu, este important să nu confundați partea din spate a panoului cu partea din față. Acesta este cel mai important punct, deoarece productivitatea lor și, prin urmare, cantitatea de electricitate generată, va depinde de faptul dacă panourile sunt la umbra altor clădiri sau copaci.

Când mai multe panouri sunt conectate în serie, tensiunea tuturor panourilor se va adăuga. Cadrul este asamblat cu șuruburi cu diametrul de 6 și 8 mm. Nu va exista nicio modificare a tensiunii în acest caz.

Este adesea utilizată o schemă de conexiune mixtă. Se pare că panourile solare instalate corespunzător vor funcționa cu aceeași performanță atât iarna, cât și vara, dar într-o singură condiție - pe vreme senină, când soarele degajă cantitatea maximă de căldură. Se recomandă montarea fotocelulelor pe partea lungă pentru a evita deteriorarea, alegând individual metoda: șuruburile sunt fixate prin găurile cadrului, cleme etc. Poate fi fixat cu un strat subțire de etanșant siliconic, dar este mai bine să nu folosiți rășină epoxidică în aceste scopuri, deoarece va fi extrem de dificil să scoateți sticla în cazul lucrărilor de reparații și să nu deteriorați panourile.

Panouri solare. Cum se face o centrală solară ieftină și eficientă.

Cum se conectează panourile solare (diagrame de conectare)

Opțiuni posibile pentru conectarea panourilor solare

La instalarea centralelor solare, apare inevitabil întrebarea - cum să conectați panourile solare și cum diferă opțiunile de conectare. Despre asta vom vorbi în acest articol.

Există 3 opțiuni pentru conectarea panourilor solare între ele:

- Conexiune serial

-Conectare paralelă

- Conexiune serie-paralelă a panourilor solare

Pentru a înțelege diferența dintre ele, să ne întoarcem la principalele caracteristici ale panourilor solare:

• Tensiunea nominală a bateriei solare este de obicei de 12V sau 24V, dar există excepții • Tensiunea la puterea de vârf Vmp - tensiunea la care panoul furnizează puterea maximă • Tensiunea circuitului deschis Voc - tensiunea fără sarcină (importantă la alegerea unei baterii controler de încărcare) • Tensiune maximă în sistem Vdc - determină numărul maxim de panouri combinate împreună • Curent imp - curent la puterea maximă a panoului • Curent ISC - curent de scurtcircuit, curent maxim posibil al panoului

Puterea panoului solar este definită ca produsul tensiunii și curentului la punctul maxim de putere - Vmp * Imp

În funcție de schema de conectare a panoului solar este aleasă, vor fi determinate caracteristicile sistemului de panouri solare și va fi selectat controlerul de încărcare corespunzător.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la fiecare schemă de conexiune:

1) Conectarea în serie a panourilor solare

Cu această conexiune, terminalul negativ al primului panou este conectat la terminalul pozitiv al celui de-al doilea, terminalul negativ al celui de-al doilea la terminalul celui de-al treilea și așa mai departe.

Când mai multe panouri sunt conectate în serie, tensiunea tuturor panourilor se va adăuga. Curentul sistemului va fi egal cu curentul panoului cu curentul minim. Din acest motiv, nu se recomandă conectarea în panouri de serie cu valori de curent maxime diferite, deoarece acestea nu vor funcționa la putere maximă.

Să luăm un exemplu:

Avem 4 panouri solare monocristaline cu următoarele caracteristici:

• Tensiunea nominală a bateriei solare: 12V • Tensiunea la vârful puterii Vmp: 18,46 V • Tensiunea fără sarcină Voc: 22,48V • Tensiunea maximă în sistemul Vdc: 1000V • Curentul la punctul maxim de putere Imp: 5,42A • Scurt- curent circuit Isc: 5.65A

Conectând 4 astfel de panouri în serie, obținem o tensiune nominală de 12V * 4 = 48V la ieșire. Tensiunea circuitului deschis = 22,48V * 4 = 89,92V și curent la punctul de putere maxim egal cu 5,42A. Acești trei parametri ne stabilesc limitări atunci când alegem un controler de încărcare.

2) Conexiune în paralel a panourilor solare

În acest caz, panourile sunt conectate folosind conectori Y speciali. Acești conectori au două intrări și o ieșire. Terminalele cu același semn sunt conectate la intrări.

Cu această conexiune, tensiunea la ieșirea fiecărui panou va fi egală una cu cealaltă și egală cu tensiunea la ieșirea din sistemul panoului. Curentul din toate panourile se va aduna. O astfel de conexiune permite, fără a crește tensiunea, să crească curentul de la panouri.

Să aruncăm o privire la aceleași 4 panouri ca exemplu:

Conectând 4 astfel de panouri în paralel, obținem tensiunea nominală de ieșire egală cu 12V, tensiunea circuitului deschis va rămâne 22,48V, dar curentul va fi 5,42A * 4 = 21,68A.

3) Conexiunea serie-paralelă a panourilor solare

Ultimul tip de conexiune combină cele două precedente. Folosind această schemă de conectare a panoului, putem regla tensiunea și curentul la ieșirea din sistemul a mai multor panouri, ceea ce ne va permite să selectăm cel mai optim mod de funcționare pentru întreaga centrală solară.

În cazul unei astfel de conexiuni, lanțurile de panouri conectate în serie sunt combinate în paralel.

Să revenim la exemplul nostru cu 4 panouri:

Prin conectarea a 2 panouri în serie și apoi combinarea lor prin conectarea lanțurilor de panouri în paralel, obținem următoarele. Tensiunea nominală de ieșire va fi egală cu suma a două panouri conectate în serie 12V * 2 = 24V, tensiunea circuitului deschis va fi 22,48V * 2 = 44,96V, iar curentul va fi 5,42A * 2 = 10,84A.

Această conexiune vă va permite să economisiți cât mai mult posibil la achiziționarea unui controler de încărcare, deoarece nu trebuie să reziste la tensiuni ridicate ca în cazul unei conexiuni de serie sau curenți mari ca în cazul unei conexiuni paralele. De aceea, conectarea panourilor între ele, este necesar să ne străduim să obținem un echilibru între curenți și tensiuni.

Puteți citi despre cum să alegeți un controler de încărcare aici -

Și dacă doriți să cumpărați o centrală solară - sunați la 8-800-100-82-43 (+ 7-499-709-75-09) sau lăsați o solicitare pe site-ul web și vom face toate calculele necesare și selectăm configurația optimă pentru dvs.!

Etape ale panourilor de conectare la echipamentul SES

Conectarea panourilor solare este un proces pas cu pas care poate fi realizat în ordine diferită. De obicei, modulele sunt conectate între ele, apoi sunt asamblate un set de echipamente și baterii, după care panourile sunt conectate la dispozitive. Aceasta este o opțiune convenabilă și sigură, care vă permite să verificați conexiunea corectă a tuturor elementelor înainte de alimentare. Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor etape:

La baterie

Să ne dăm seama cum să conectăm o baterie solară la o baterie.

Atenţie! În primul rând, este necesar să se clarifice - nu utilizează conectarea directă a panourilor la baterie.Generarea necontrolată de energie este periculoasă pentru baterii și poate provoca atât supra-consum, cât și supraîncărcare. Ambele situații sunt fatale, deoarece pot dezactiva permanent bateria.

Prin urmare, între celulele fotovoltaice și baterii, trebuie instalat un controler, care oferă un mod regulat de încărcare și de ieșire de energie. În plus, un invertor este de obicei instalat la ieșirea controlerului pentru a putea converti energia stocată într-o tensiune standard de 220 V 50 Hz. Aceasta este cea mai reușită și eficientă schemă, care permite bateriilor să ofere sau să primească o încărcare în modul optim și să nu depășească capacitățile lor.

Înainte de a conecta panoul solar la baterie, este necesar să verificați parametrii tuturor componentelor sistemului și să vă asigurați că se potrivesc. Nerespectarea acestui lucru ar putea duce la pierderea unuia sau mai multor instrumente.

Uneori se folosește o schemă simplificată pentru conectarea modulelor fără controler. Această opțiune este utilizată în condițiile în care curentul de la panouri cu siguranță nu va putea crea o supraîncărcare a bateriilor. De obicei, această metodă este utilizată:

• în regiuni cu ore de lumină scurte
• poziția joasă a soarelui deasupra orizontului
• panouri solare de mică putere care nu sunt capabile să asigure o încărcare excesivă a bateriei

Când utilizați această metodă, este necesar să asigurați complexul prin instalarea unei diode de protecție. Este plasat cât mai aproape de baterii și le protejează de scurtcircuite. Nu este înfricoșător pentru panouri, dar pentru baterie este foarte periculos. În plus, dacă firele se topesc, poate începe un incendiu, ceea ce reprezintă un pericol pentru întreaga casă și pentru oameni. Prin urmare, asigurarea protecției fiabile este sarcina principală a proprietarului, a cărei soluție trebuie finalizată înainte ca kitul să fie pus în funcțiune.

La controler

A doua metodă este adesea utilizată de proprietarii de case private sau de țară pentru a crea o rețea de iluminat de joasă tensiune. Ei cumpără un controler ieftin și conectează panouri solare la acesta. Dispozitivul este compact, comparabil ca dimensiune cu o carte de dimensiuni medii. Este echipat cu trei perechi de contacte pe panoul frontal. Modulele solare sunt conectate la prima pereche de contacte, o baterie este conectată la cealaltă, iar iluminatul sau alte dispozitive de consum de joasă tensiune sunt conectate la a treia pereche.

În primul rând, prima pereche de terminale este furnizată cu baterii de 12 sau 24 V. Aceasta este o etapă de testare, este necesară pentru a determina operabilitatea controlerului. Dacă dispozitivul a stabilit corect cantitatea de încărcare a bateriei, continuați cu conexiunea.

Important! Modulele solare sunt conectate la a doua pereche de contacte (centrală). Este important să nu inversați polaritatea, altfel sistemul nu va funcționa.

Lămpile de joasă tensiune sau alte dispozitive de consum alimentate de 12 (24) V DC sunt conectate la a treia pereche de contacte. Nu puteți conecta un astfel de kit cu nimic altceva. Dacă este necesar să furnizați energie electrocasnicelor, este necesar să asamblați un set complet funcțional de echipamente - un SES privat.

La invertor

Să aruncăm o privire la modul de conectare a unui panou solar la un invertor.

Este utilizat numai pentru alimentarea consumatorilor standard care necesită 220 VCA. Specificitatea utilizării dispozitivului este de așa natură încât trebuie conectată în ultima rundă - între acumulator și consumatorii finali de energie.

Procesul în sine nu constituie nicio complexitate. Invertorul vine cu două fire, de obicei negru și roșu („-” și „+”). La un capăt al fiecărui fir există un dop special, pe celălalt există o clemă de crocodil pentru conectarea la bornele bateriei. Firele sunt conectate la invertor conform indicației de culoare, apoi conectate la baterie.

Fezabilitate economica

Perioada de rambursare a panourilor solare este ușor de calculat.Înmulțiți cantitatea zilnică de energie produsă pe zi cu numărul de zile pe an și cu durata de viață a panourilor fără reducere - 30 de ani. Instalația electrică considerată mai sus este capabilă să genereze în medie 52 până la 100 kWh pe zi, în funcție de durata orelor de zi. Valoarea medie este de aproximativ 64 kWh. Astfel, în 30 de ani, centrala electrică, teoretic, ar trebui să genereze 700 de mii kWh. Cu o rată dintr-o singură parte de 3,87 ruble. iar costul unui panou este de aproximativ 15.000 de ruble, costurile se vor achita în 4-5 ani. Dar realitatea este mai prozaică.

Faptul este că valorile radiației solare din decembrie sunt mai mici decât media anuală cu aproximativ un ordin de mărime. Prin urmare, funcționarea complet autonomă a centralei în timpul iernii necesită de 7-8 ori mai multe panouri decât vara. Acest lucru mărește semnificativ investiția, dar reduce perioada de recuperare. Perspectiva introducerii unui „tarif verde” pare destul de încurajatoare, dar și astăzi este posibil să se încheie un acord pentru furnizarea de energie electrică la rețea la un preț cu ridicata care este de trei ori mai mic decât tariful cu amănuntul. Și chiar acest lucru este suficient pentru a vinde profitabil de 7-8 ori surplusul de energie electrică generată în vară.