Jätkame oma teemat koduse päikeseelektrijaama ehitamisel. Üldise teabega päikesepaneelide arvutamise põhimõtete, aga ka autonoomsete toitesüsteemide kohta saate tutvuda meie varasemate artiklite lugemisega. Täna räägime isetootvate päikesepaneelide omadustest, elektrimuundurite ühendamise järjestusest ja kaitseseadmetest, mis peaksid päikeseelektrijaama komplekti kuuluma.

Fotogalvaaniliste moodulite tootmine

Standardne fotogalvaaniline moodul (paneel) koosneb kolmest põhielemendist.

1. Paneeli korpus.
2. Raam.
3. Fotogalvaanilised elemendid.

Päikesemooduli lihtsaim disainielement on selle korpus. Selle esikülg on reeglina tavaline klaasleht, mille mõõtmed vastavad päikesepatareide arvule.

Adoronkin Kasutaja FORUMHOUSE

Klaasiks kasutasin tavalist aknaklaasi – 3 mm (kõige odavam). Tegin testi: klaas halvendab veidi mooduli jõudlust, nii et ma ei näe karastatud või kaetud klaasi kasutamisel erilist mõtet.

Aknaklaasi kasutatakse sageli päikesepaneelide kaitsekorpuse valmistamiseks. Kui kahtlete selle materjali tugevuses, siis võite kasutada karastatud või tavalist klaasi, kuid paksemat (5...6 mm). Sel juhul pole kahtlust, et fotogalvaanilised elemendid on usaldusväärselt kaitstud hävitavate loodusõnnetuste (näiteks rahe) eest.

Korpuse tagakülg võib olla valmistatud niiskuskindlast materjalist, mis kaitseb seda tolmu ja niiskuse sattumise eest päikesepatareidele. See võib olla metallleht, mis on neetide ja silikooniga hermeetiliselt raami külge kinnitatud, või jällegi tavaline klaas.

Samal ajal ei tervita mõned käsitöölised omatehtud päikesepaneeli korpuse tagaseina olemasolu.

Adoronkin

Aku tagakülg on avatud (paremaks jahutamiseks), kuid kaetud läbipaistva hermeetikuga segatud akrüüllakiga.

Arvestades, et paneelide kuumenemisel langeb nende võimsus oluliselt, tundub selline lahendus õigustatud. Lõppude lõpuks tagab see pooljuhtelementide tõhusa jahutuse ja samal ajal päikesepatareide kvaliteetse tihendamise. Kõik koos pikendab kindlasti päikesepaneelide eluiga.

Raam

Omatehtud päikesepaneelide raamid on enamasti valmistatud tavalistest alumiiniumnurkadest. Parem on kasutada kaetud alumiiniumi - anodeeritud või värvitud. Kui teil tekib kiusatus teha raam puidust või plastikust, olge valmis selleks, et paari aasta pärast võib toode kliimategurite mõjul kuivada või isegi laguneda (v.a aknaplast).

TP691774 Kasutaja FORUMHOUSE

Ostan sealt, kust aknad tehakse. Hind - 80 rubla. meetri kohta Profiil on täielikult töövalmis, tuleb see lihtsalt lõigata 45° ja kuumuse all, nurgad liimida.

Vaatleme kõige lihtsamat paneelivalikut: alumiiniumraamiga paneel.

Alumiiniumist raami osad kinnitatakse poltide või isekeermestavate kruvidega lihtsalt kokku.

Seejärel saab klaasist korpuse ilma suurema vaevata alumiiniumnurga külge liimida. Selleks on vaja ainult tavalist silikoontihendit.

Adoronkin

Võtsin silikoontihendi - universaalne. Piisab 1 torust. Parem on võtta läbipaistev hermeetik. Hermeetiku keemilist ohutust fotogalvaaniliste elementide suhtes kinnitas aku iga-aastane töö.

Tulemuseks on madal klaaspõhjaga kast, mille külge seejärel liimitakse fotogalvaanilised elemendid.

Korpuse ja raami suuruse määramisel tuleks arvestada vajadusega külgnevate fotogalvaaniliste elementide vahel, mis on võrdne 2...5 mm.

Päikesepatareide jootmine

Päikesemoodulite kokkupanemise kõige kriitilisem etapp on fotogalvaaniliste elementide jootmine. Päikesepatareid on valmistatud väga habrast materjalist, mistõttu vajavad nad asjakohast käsitsemist. Need, kes on nendega juba tegelenud, tellivad edaspidi päikesepatareide ostmisel elemente kindla kogusereserviga (10 - 15%). Näiteks 36 elemendi jaoks mõeldud paneeli valmistamiseks ostavad nad 39–42 lahtrit.

Päikesepatareide jootmiseks mõeldud õhukesed siinid, paksemad siinid (mille abil külgnevad paneeliread omavahel kombineeritakse) ja päikesepatareid on kõige parem osta samalt müüjalt. See säästab aega sobivate elementide otsimisel ja annab teatud garantiid nende ühilduvusele.

Elementide jootmine nende jadaühenduse korral toimub vastavalt järgmisele skeemile.

Päikesepatarei negatiivne (eesmine) kontakt on joodetud järgmise elemendi positiivse (tagumise) kontaktiga jne.

Selline näeb välja valmis paneel.

Tööks vajate järgmisi tööriistu ja materjale:

• Võimas jootekolb 40-60 W (vähemalt).
• Flux (voomarker) peab olema neutraalne (muidu joodetud kontaktid oksüdeeruvad kiiresti).
• Erineva laiusega rehvid.
• Kummikindad – vältimaks päikesepatareide (eriti nende esiosa) määrimist.

Vajame ka tina. Seda juhul, kui siin on kontaktide külge halvasti joodetud. Töödeldavad rakud asuvad kõval ja tasasel pinnal. See võib olla tahvel või klaas. Lahtrite libisemise vältimiseks laua tööpinnal saab need kinnitada elektrilindi tükkidega, mis on liimitud ümber elemendi perimeetri. Te ei tohiks panna elektrilinti elemendile endale (eriti selle esiosale). Varre vaba ots tuleks kinnitada laua külge kahepoolse teibiga.

Elementide jootmine ja paneelide kokkupanek toimub järgmises järjekorras: esiteks kaetakse plaadi kontaktsoon kogu pikkuses räbustiga. Seejärel asetatakse tasapinnaline siini soonde ja joodetakse kogu laiuse ulatuses (elemendi negatiivse pooluse juures) plaadi kontakti külge.

Või kolmes punktis (tavaliselt elemendi positiivsel poolusel).

Jootepunktide arv sõltub elemendi konstruktsioonist.

Kõikide päikesepatareide külge joodetakse kontaktid ükshaaval. Täiendavat joodist kasutatakse ainult juhtudel, kui latti ei saa esimest korda usaldusväärselt plaadi külge joota.

Kõigepealt joodetakse kontaktid iga lahtri esiküljele (negatiivsele) küljele, mis toetub paneeli klaaskorpusele.

Eelnevalt valmistatakse ette vajaliku suurusega rehv. Selle pikkus peaks vastama kahe külgneva plaadi laiusele.

Joodetud kontaktidega plaadid asetatakse esikülg allapoole paneeli klaaskorpusele. Pärast seda saab neid polaarsuse järgi üksteise külge joota (iga lahtri "–" joodetakse külgneva lahtri "+" külge jne).

Elementide mugavamaks paigutamiseks paneeli klaaskorpusele saab selle pinnale eelnevalt märgistada.

Sliderrr Kasutaja FORUMHOUSE

Märkisin musta viltpliiatsiga lahtrite asukoha klaasile. Asetasin lahtrid kohale ja kinnitasin need peade, mutrite ja poltidega.

Lastina kasutati sel juhul mutreid, võtmeid ja muid metallesemeid. Lahtreid saab kinnitada ka läbipaistva silikooniga, mis kantakse iga elemendi nurkades klaasile.

Fotogalvaaniliste elementide külgnevate ridade ühendamisel tuleks kasutada täiendavat joodist. See suurendab erineva laiusega juhtmete ristmikel jootmise usaldusväärsust.

Kui kõik elemendid on kokku joodetud ja juhtmed läbi paneeli alumiiniumraami välja toodud, võite alustada päikesepatareide täitmist.

Selleks täidetakse külgnevate elementide vahelised õmblused silikoontihendiga.

Sliderrr

Paneelide vahed täitsin silikooniga (tasendasin veidi ja lõikasin ära süstla otsiku, et tagada õmbluse esteetika ja silikooni hea kontakt klaasiga). Kui see oli kuivanud, katsin iga paneeli ümbermõõdu uuesti. Pärast hermeetiku kuivamist katsin rakud kaks korda jahilakiga. Edaspidi proovin isoleeriva lakiga.

Kasutaja Mirosh Laki asemel kasutab ta rakkude täitmiseks valget silikooni, mille kannab spaatli abil õhukese kihina pinnale. Tulemus on üsna rahuldav.

Enne lõplikku kokkupanekut on soovitatav testida iga elementi selle genereeritava võimsuse suhtes. Seda saab teha multimeetri abil. Kui iga üksiku elemendi genereeritava voolu ja pinge vahel pole olulisi erinevusi, võite need julgelt fotogalvaanilise mooduli hulka lisada.

Schottky dioodide paigaldamine

Päikesepaneelide disainis kasutatakse sageli elemente, mida me varem pole maininud. Need on Schottky dioodid.

Need on paigaldatud kahel põhjusel.

Esiteks paigaldatakse šuntdioodid, et pimedal või pilvise ilmaga ei tühjendaks päikesepaneelid päikeseelektrijaamas sisalduvat akut.

Alexi KAART Kasutaja FORUMHOUSE

Päikesepaneelide otseühenduse korral öösel akuga langeb paneelidel pinge ja need kuumenevad. Seetõttu viidi 10 aastat tagasi välja töötatud primitiivse päikesekontrolleri vooluringi Schottky diood (kaitse üleöö aku tühjenemise eest).

Kui päikesepaneelidega ühendada kaasaegne kontroller, siis öise tühjenemise eest erilist kaitset vaja ei ole. Töötav kontroller, ilma lisaseadmete abita, lahutab õigel ajal toite akust.

Teiseks, kui päikesemoodulit katab lähedalasuva hoone (või muu massiivse objekti) vari, siis selle elemendi võimsus väheneb. Võimsuse vähendamise tagajärjed on järgmised: varjutatud elemendiga järjestikku ühendatud ülejäänud paneelide suhtes muutub varjutatud element vooluallikast takistuslikuks koormuseks. Varjutatud mooduli takistus suureneb oluliselt ja selle temperatuur tõuseb oluliselt.

Võimsuse märkimisväärne vähenemine on kõige kahjutum asi, mis võib tuleneda järjestikku ühendatud päikesepatarei osalisest varjutamisest. Lõppude lõpuks kuumeneb varjutatud moodul üle ja ebaõnnestub. Seda nähtust nimetatakse kuuma punkti efektiks.

Selle efekti vältimiseks paigaldatakse Schottky diood paralleelselt iga järjestikku ühendatud mooduliga (või päikesepatareide järjestikuse reaga). Diood võimaldab elektril varjutatud paneelist mööda minna. Sel juhul tekkiv pinge väheneb, kuid suur voolulangus välditakse.

Alexi KAART

Suur vool vooluringi ülejäänud paneelidest, mis on valgustatud, ei katke, vaid läheb paneelide varjutatud osadest dioodide kaudu mööda. Lõpppinge on veidi madalam, kuid see pole kontrolleri jaoks oluline. Kui paneelidel poleks sisseehitatud dioode, siis vähimagi varjundiga kasvõi 1 paneeli tükis lõpetaks kogu kett voolu tootmise täielikult.

Teisisõnu, võimsuskadu on võrdeline varjutusalaga.

Dioode saab paigaldada paralleelselt kogu mooduliga või paralleelselt selle üksikute ridadega.

Siin on diagramm, kus igal ühte moodulisse paigaldatud rakkude real on oma diood. Praktikas jaguneb moodul kõige sagedamini 2 võrdseks osaks.

MajaR Kasutaja FORUMHOUSE

Tavaliselt kuvatakse neljarealise paneeli puhul keskpunkt, st lahtrid on pooleks sillatud. Dioodid asetatakse klemmikarpi.

Igal juhul tuleks kõik päikesepaneelide moodulid paigutada nii, et valgus tabaks neid ühtlaselt. Siis ei pea te lahendama üksikute moodulite või isegi rakkude manööverdamise probleemi.

Mugavuse huvides asuvad klemmikarbid päikesepaneelide tagaküljel.

Kui kontrolleriga on paralleelselt ühendatud mitu järjestikku ühendatud paneelide rühma, siis sel juhul on iga jadakett ühendatud eraldusdioodi kaudu ühisesse vooluringi. See võimaldab teil vältida üksikute jadakettide mittevastavusest tulenevaid kadusid ja lisaks kaitsta akut öösel tühjenemise eest (kui kontroller äkki ebaõnnestub).

Dioodid valitakse kahe peamise parameetri järgi: maksimaalne vool, mis voolab edasisuunas (pärivool), ja vastupidine pinge. Maksimaalne pöördvoolu pinge (Urev.max.) ei tohiks põhjustada dioodi rikkeid. Sel juhul peaksid dioodi jõudlusnäitajad veidi ületama paneeli reitingut (umbes 1,3–1,5 korda).

Kuid siin on üks nipp.

Max 94 Kasutaja FORUMHOUSE

Kõrgepinge jaoks pole tavalisi Schottkysid. Need on lihtsalt alalisvoolu langusega poolused. Nii et parem võtta Urevilt tavalised. Max ≈ 30...100V.

Paneelide paigaldus

Kuidas paneele õigesti paigaldada ja kuhu need paigaldada? Vastused neile küsimustele sõltuvad turvasüsteemide disainist ja nende omaniku võimalustest. Ainus asi, mille eest peaksid eranditult kõik hoolitsema, on kaldenurga säilitamine. Iga piirkonna puhul on see nurk erinev ja see sõltub otseselt piirkonna laiuskraadist.

Keskmiselt peaks talvel kaldenurk olema optimaalsest väärtusest 10°...15° kõrgem, suvel - sama palju - väiksem. saab vaadata jaotisest FORUMHOUSE.

Juhi ristlõige

Vastavalt elektrotehnika postulaatidele võib juhtme liiga väike ristlõige põhjustada ülekuumenemist ja isegi tulekahju. Liiga suur pole halb, kuid see toob kaasa autonoomse süsteemi kulude põhjendamatult suure tõusu. Seetõttu on selle looja ülesanne leida "kuldne keskmine".

Alustame sellest, et akut inverteriga ühendavasse vooluringi tuleks paigaldada kõige paksemad juhid (muide, mida lühem see lõik on, seda parem). Siin voolavad suured voolud.

Paneele inverteriga ühendavaid juhte, samuti paneele omavahel ühendavaid juhte saab valida väikese ristlõikega. Nendes vooluringi osades võib olla suhteliselt kõrge pinge, kuid vool on alati madal.

HeliosHouse Kasutaja FORUMHOUSE

16 mm² pole vaja ja 10 mm² pole vaja. 4 on enam kui piisav. "Paks" juhe on vajalik ainult inverteri vooluringis, ristlõige tuleb valida vastavalt vooluvõimsusele.

"Paks" ja "õhuke" on paindlikud mõisted, nii et ärgem kaldugem standarditest kõrvale.

Arvestades, et alumiiniumjuhtmete kasutamine kodustes toitesüsteemides on hetkel keelatud, kehtivad tabeliandmed polüvinüülkloriid- või kummiisolatsiooniga vaskjuhtmete kohta.

Samuti peaksite juhtmete valimisel pöörama tähelepanu inverterite, kontrollerite ja muude süsteemiga seotud seadmete tootjate soovitustele.

Automaatsed kaitselülitid

Päikeseelektrijaama vooluringis, nagu ka kõigi teiste võimsate elektriallikate vooluringis, on vaja paigaldada kaitse lühise eest. Esiteks peavad kaitselülitid või kaitsmeühendused kaitsma akudest inverterini kulgevaid toitekaableid.

Lõvi2 Kasutaja FORUMHOUSE

Kui midagi inverteris lühisesse läheb, pole see tulekahjust kaugel. Üks akusüsteemidele esitatavaid nõudeid on alalisvoolu kaitselüliti või kaitsmelüli olemasolu vähemalt ühel juhtmel ja võimalikult lähedal aku klemmidele.

Lisaks asetatakse kaitse aku ja kontrolleri ahelasse. Samuti ei tohiks tähelepanuta jätta teatud tarbijarühmade (alalisvoolutarbijad, kodumasinad jne) kaitset. Kuid see on juba reegel mis tahes toitesüsteemi ehitamisel.

Aku ja kontrolleri vahele paigaldatud masinal peab olema suur süütetõrke voolureserv. Teisisõnu, kaitse ei tohiks kogemata (koormuse suurenemisel) tööle hakata. Põhjus: kui kontrolleri sisendisse (toiteallikast) antakse pinge, siis hetkel ei saa akut sellest lahti ühendada. See võib põhjustada seadme talitlushäireid.

Ühenduse protseduur

Elektriahel on kokku pandud järgmises järjekorras:

1. Kontrolleri ühendamine akuga.
2. Ühendus päikesepaneeli kontrolleriga.
3. Ühendus alalisvoolutarbijate rühma kontrolleriga.
4. Inverteri ühendamine akudega.
5. Koormuse ühendamine inverteri väljundiga.

See ühendusjärjestus aitab kaitsta kontrollerit ja muundurit kahjustuste eest.

Meie portaalis osalejatelt saate õppida vastavat teemat külastades. Tõsisel huvilistel soovitame külastada teist kasulikku rubriiki, mis on pühendatud selle valdkonna kogemuste jagamisele. Kokkuvõtteks juhime teie tähelepanu videole, mis ütleb teile, kuidas päikesepaneele õigesti paigaldada ja ühendada.

Kategooria: Alternatiivse energia toetus Avaldatud 21.08.2016 16:31

Meie töötajad annavad regulaarselt nõu erinevat tüüpi päikeseelektrijaamade paigaldamisel ning Best Energy pakub ka täisteenust päikeseelektrijaamade käitised võtmed kätte. Vähem levinud on autonoomse toitesüsteemi kasutamine, mis põhineb päikesepaneelid maanteetranspordi jaoks ja hiljuti said meie spetsialistid huvitava küsimuse, kuidas õigesti ühendada kaks erineva võimsusega päikesepaneeli: järjestikku või paralleelselt? Vastus sellele küsimusele otsustati avaldada veebisaidil alternatiivsete energiaallikate toodete tugijaotises, viimistledes selle täieõiguslikuks artiklivorminguks.

Päikesepaneelide ühendusskeemid

Päikesepaneelide jaoks on võimalik kasutada kolme ühendusskeemi: paralleel-, jada- ja paralleelseeria. Olenevalt võimsusest päikeseelektrijaam ja alalispinge, saab kasutada ühte valitud skeemidest. Vaatame igaüht lähemalt ja kirjeldame tööpõhimõtet.

Päikesepaneelide paralleelühendus

See skeem sobib juhtudel, kui on vaja jätta pinge samale tasemele, kuid suurendada päikeseenergia massiivi võimsust. Toome näite kahe päikesepaneeli kohta, mille võimsus on 100 V ja pinge 12 V. Ühendus tehakse, ühendades positiivsed klemmid ühte rühma ja negatiivsed klemmid teise rühma. Seega jääb pinge samaks 12V ja võimsus tõuseb 200 W-ni.

Joonis 1. Päikesepaneelide (12V 200W) paralleelühendus.

Päikesepaneelide seeriaühendus

Jadaühendust kasutatakse olukordades, kus on vaja pingetaset tõsta, kuid võimsust hoida samal tasemel. Diagramm näitab kahe 100W päikesepaneeli ühendamist pingega 12V, kui saame lõpuks 24V 100W päikesepaneelide massiivi.

Joonis 2. Päikesepaneelide seeriaühendus (24V 100W).

Päikesepaneelide paralleelseeria ühendamine

Päikesepaneelide keerukam ühendusskeem on paralleelseeria tüüp. Sageli kasutatakse sarnast skeemi suhteliselt võimsate päikesepaneelide jaoks. Selle skeemi kasutamine võimaldab tõsta nii ühendatud paneelide nimipinget kui ka võimsust. Näide näitab, kuidas saate ühendada neli paneeli pingega 12V ja võimsusega 100W. Pärast ühendamist saame päikese PV massiivi pingega 24V ja võimsusega 200W.

Joonis 3. Päikesepaneelide (24V 200W) paralleelseeria ühendus.

Erineva võimsusega päikesepaneelide ühendamine

Kui on vaja ühendada erineva võimsusega päikesepaneele, võib kasutada kahte ülalkirjeldatud skeemi: paralleelset ja järjestikku. Siiski on vaja arvestada kasutatava MPPT-kontrolleri võimalustega. Seega, akude paralleelseks ühendamiseks peab maksimaalne väljundvool vastama MPPT-kontrolleri voolule ja vastupidi, erineva võimsusega päikesemoodulite järjestikku ühendamiseks, MPPT kontroller peab olema tingimata kõrgem tööpinge kui kahe mooduli avatud vooluahela pinge summa.

Joonis 4. Erineva võimsusega päikesepaneelide paralleel- ja jadaühendus.

Nagu ülaltoodud arvutustest näha, on jadaühenduse korral jõudlus 5,5% suurem. Soovitame seda valikut kasutada.

Tähelepanu! Erineva võimsusega päikesepaneelide ühendamine vähendab veidi MPPT kontrolleri jõudlust ja raskendab maksimaalse võimsuspunkti leidmist, kuid ka selline süsteem töötab vajadusel hästi. 3 /5 24 hääle põhjal

Päikesepaneelide ühendamine tekitab sageli teatud küsimusi, eriti kui on vaja ühendada mitu moodulit. Tundub, et see on väga keeruline protsess, mis nõuab spetsiifilisi teadmisi. Kuid tegelikult on ühendusskeem väga lihtne, vajaliku võimsusega fotoakut on lihtne rakendada ja kokku panna.

Akude ühendamiseks ühisesse vooluringi on kolm võimalust. Need on jada-, paralleel- ja segaühendused (jada-paralleelühendused).

Sel juhul on kahe mooduli sama nimega klemmid omavahel ühendatud (“pluss” plussiga, “miinus” “miinusega”). Järgmisena väljastatakse juhtmed ühe fotomooduli klemmidest, mis on ühendatud kas laadimiskontrolleriga või otse akuga. Seega saab kombineerida suvalist arvu päikesepaneele, peaasi, et omavahel ühendada ainult samanimelised klemmid.

See vooluahel hõlmab esimese mooduli "pluss" ühendamist teise "miinusega" ja väliste juhtmete väljundit esimese fotomooduli "miinus" ja teise "plussiga". Siin pole ka vahet, mitu päikesepaneeli üheks akuks kombineeritakse. Peaasi, et põhimõtet ei rikutaks. "Pluss" esimesest kuni "miinus" teisest, "pluss" teisest kuni "miinus" kolmandast, "pluss" kolmandast kuni "miinus" neljandast jne. Kasutamata klemmide juhtmed (esimese mooduli "miinus" ja viimase "pluss") väljastatakse kontrollerile või akule.

Sageli kasutatakse segaühendusskeemi. Sel juhul peate kõigepealt kokku panema kaks paralleelselt ühendatud moodulite rühma (ühendades sama nimega klemmid) ja seejärel ühendama need üksteisega järjestikku, nagu oleksid need üksikud moodulid, mitte rühmad. Rühmade arv (nagu ka nendes olevate patareide arv) võib olla ükskõik milline.

Miks on vaja erinevaid ühendusi?

Soovitud väljundparameetrite saamiseks on vaja erinevaid lülitusmeetodeid. Näiteks kui teil on vaja pakkuda võimsust 160 W ja pinget 12 V, kuid ühe päikesepatarei võimsus on vajaliku 12 V juures vaid 80 W, siis see tähendab, et peate paralleelselt ühendama 2 akut. Selle tulemusena ei muutu süsteemi pinge (12 V) ja kogu väljundvõimsus on 160 W. Kui on vaja saada väljundpinge mitte 12 V, vaid näiteks 24 V, siis kasutatakse sel juhul kahe mooduli jadaühendust. Segaskeem võimaldab mõlemat parameetrit korraga reguleerida. Seega on erinevaid lülitustüüpe kasutades võimalik kokku panna optimaalselt tööks sobivate omadustega päikeseelektrijaam.

Koduse energiasüsteemiga ühendamine

Mis puutub kokkupandud päikesepatarei integreerimiseks eramaja energiasüsteemi, siis on mitmeid võimalusi. Seega on kõige populaarsem vooluahel, mis kasutab laadimiskontrollerit, aku inverterit ja akusid. Heliovälja pinge suunatakse esmalt aku laadimiseks ja alles pärast seda edastatakse koormusele.

Koormus jaguneb tavaliselt 2 kategooriasse: üleliigne (külmikud, gaasikatlad, avariivalgustus jne) ja mitteliigne (tavavalgustus, arvuti jne). Üleliigsete seadmete energiatarve võib olla mis tahes, kuid nende autonoomse töö kestuse määrab aku mahutavus.

Tänu spetsiaalse akuinverteri olemasolule on võimalik elektrienergia ülekandmine koormustele, kui aku pinge ületab määratud väärtuse. Samas saab tarbijaid päikeseenergiast toita ka siis, kui tsentraalses elektrivõrgus on pinge olemas. Seega väheneb oluliselt maja väline energiakulu.

Kui tsentraalne võrk on lahti ühendatud, annab inverter toite akust üleliigsele koormusele. Kui helioväli toodab sel ajal energiat, kasutab seda ka inverter. Liigne päikeseenergia, mida koormusele ei kulutata, kasutatakse aku laadimiseks. See ahel sobib suurepäraselt autonoomse toiteallika tagamiseks, see töötab ka keskse toitepinge puudumisel. Kuid samal ajal saab mitteliigset koormust ainult päikesest (prioriteet on üleliigsed tarbijad).

Kui plaanite heliovälja kasutada ainult välisvõrgu energiatarbimise vähendamiseks, saate kasutada lihtsamat ja odavamat skeemi. Haruldaste ja lühiajaliste elektrikatkestuste ajal on see palju tulusam. Päevasel ajal varustab helioväli tarbijaid energiaga, kui sellest ei piisa, siis võetakse elekter välisvõrgust. Kuid kui tsentraliseeritud toide on välja lülitatud, lülitub inverter välja ja päikeseenergiat ei kasutata. Üleliigset koormust toidab aku.

Seoses elektri kallinemisega on haritud inimestel üha suurem huvi ökonoomse ühendamise vastu. Piiramatud puhta energia varud on tänapäeval huvipakkuvad üha suuremale hulgale planeedi elanikkonnast. Iga inimese ülesanne on vaid suuta päikeseenergiat efektiivselt muundada vajalikuks energiaks, näiteks elektri- või soojusenergiaks.

Elektrienergia saamine on muutunud reaalseks võimaluseks tänu selle leiutamisele, mis põhineb juhi enda spetsiifilistel omadustel: tekitada valguse mõjul elektrivoolu.

Süsteemi ülesehitus ja tööpõhimõte

Päikesepatarei põhikomponent on fotogalvaanilised elemendid, mis on valmistatud räniplaatidest. Paneel ise, millele seejärel kinnitatakse räniplaadid, koosneb alumiiniumraamist, millesse on sisestatud karastatud, löögikindel üliläbipaistev klaas. Kujunduselt maatriksit meenutava klaasi peale asetatakse ettevaatlikult fotogalvaanilised elemendid, mis ühendatakse omavahel jootmise teel.

Tuleb märkida, et hoone pinnale paigaldatava päikesepatarei suurus sõltub otseselt vajalikust energiatarbimisest. Kogu aku kokkupanemise lõpus on 2 väljundit “+” ja “-”.

Seejärel rakendatakse saadud rakkude komplekt sundkapseldamisele, st hoolikalt suletakse spetsiaalse kile või kahekomponendilise ühendiga.

Edasi tekib päikeseenergia mõjul räniplaatidele potentsiaalide erinevus, mis summeeritakse rakkude järjestikuse üksteise külge kinnitumise tulemusena. Seega on võimalik koguda päikeseenergiat ja muuta see elektriks.

Tuleb märkida, et päikesepatarei pinge on paigal. Selline varieeruvus sõltub otseselt valgusvoo intensiivsusest, see tähendab kellaajast ja aastast.

Muundatud elektri tõhusa kasutamise tagamiseks on vaja päikesepatarei õigesti ühendada teiste teenindusseadmetega interaktsiooniahelasse.

Seadme ühendamise rakendamine

Tänapäeval on kõige populaarsemad ja levinumad 12-voldised süsteemid, millel on otsene muundamine 220 V vahelduvpingele. Sellise aku põhiskeem koosneb sageli:

1. Päikesepatarei. Sõltuvalt kõigi elektriseadmete energiatarbimisest on võimalikud mitmed.
2. Aku laadimise-tühjenemise kontroller.
3. Laetavad patareid.
4. Inverter.

Kogu vooluringi töö selgemaks mõistmiseks on vaja mõista iga elemendi tööd ja ülesannet.

• Schottky diood. Sageli pole seda dioodi diagrammidel skemaatiliselt näidatud, kuna seda peetakse süsteemi algselt sisseehitatud elemendiks. Selliste dioodide peamine eesmärk on takistada pöördvoolu voolamist öösel ja vähem päikesepaistelise ilmaga.

• Aku laadimise kontroller. See on elektrooniline seade, mis suudab automaatselt juhtida aku laadimis- ja tühjenemisprotsesse, samuti kaitsta seda liigse laadimise ja tühjenemise eest.

Aku töö toimub järgmiselt: valgel ajal, kui aku laeb päikesepatareilt, jälgib kontroller pinget aku klemmidel ning niipea kui see jõuab ülempiirini, lõpetab laadimisprotsess energia vastuvõtmise ning vool suunatakse koormusele.

Öösel päikesepaneel ei tööta ning kõik süsteemi komponendid saavad toite eranditult eellaetud akust. Niipea, kui pinge aku klemmidel jõuab alampiirini, lülitab kontroller vooluahela välja.

Täiendavad funktsioonid, mida kontroller teostab rakendatud vooluahela elementide kaitsmiseks, on: lühis ja äikesetorm.

• Aku patarei. Selle tööskeemi rakendamisel on süsteem päikesepatarei poolt kogu päeva toodetud elektrienergia salvestusseade. Ahela selline teostus võimaldab elektriseadmeid öösel hooldada.

Taaslaetava akuna saab kasutada: autoakud (ainult avatud ruumides), hooldusvabad akud (spetsiaalselt mõeldud mitmekordseks ja sagedasteks laadimis-tühjenemistsükliteks).

Süsteemi paigaldamine

Päikesepaneelid paigaldatakse avatud aladele horisondi suhtes 45 kraadise nurga all lõuna suunas. Ainult selles asendis saab neelata suurimat kogust elektrienergiat.

Kui paneel asetada pöörlevale seadmele, mis liigub automaatselt valguse suunas, saate koguda rohkem energiat isiklikuks kasutamiseks.

Süsteemide tüübid

Tuleb märkida, et väikeseid ruume, näiteks eramuid ja kortereid, on palju lihtsam varustada vajaliku elektrivarustusega kui suurettevõtteid. Seetõttu saab erijuhtudel süsteemi paigaldada oma kätega, mida ei saa öelda suurte ja võimsate tootmisruumide kohta, kus paneelide pindala võib ulatuda kilomeetriteni.

Päikesepaneelide kasutamine tänapäeval on suurepärane alternatiiv kapitali ratsionaalsele investeerimiseks progressiivsesse tehnoloogiasse, mis aitab säästa mitte ainult eelarvet, vaid ka keskkonda.

Olles kaalunud kõiki alternatiivsete energiaallikate kasutamise positiivseid ja negatiivseid külgi ning valinud viimase kasutamise peamise elektrivoolu tarnijana tarbivate elektriseadmete jaoks, võite alustada moodulite paigaldamist nende tulevasesse töökohta: st rõdule. või teie maja katus. Tundub, et see võiks olla lihtsam, kuid tekib täiesti loogiline küsimus - kuidas ühendada nii, et kasutada võimalusi maksimaalselt ja võimalusel ilma kadudeta.

Koolifüüsikakursuse tähtsus

Füüsika koolikohustust õppekava meenutades võib märkida, et Võimalikud on kolm ühendusvõimalust:

• paralleelne,
• järjestikune,
• segatud või nagu seda nimetatakse ka jada-paralleelseks.

Iga ühendi nimi viib teid tagasi füüsikaklassi. Isegi kui te ei mäleta kõigi nende mõistete täpset määratlust, saavad peaaegu kõik konkreetse ühendusskeemi peamised erinevused joonistada või vähemalt oma sõnadega selgitada.

Päikeseenergiaallikate ühendusskeemile kehtivad samad koolifüüsika seadused. Näib, et päikesepaneelid, kõrgtehnoloogiline üksus, mis veel hiljuti oli ulmeteoste kirjutamise aluseks, peaks olema ühendatud sama arusaamatult kui paneelides toimuv fotosünteesiprotsess ise, kuid see pole kaugeltki nii.

Päikesepaneelide paralleelühendus tagab mudelite ühendamise selliselt, et kõigil elementidel on kaks ühist juhtide koondumis- või hargnemispunkti. See tähendab, et olenemata sellest, kuhu ja millises järjekorras päikesepaneelide klemmid on ühendatud, koonduvad kõik negatiivsed ja positiivsed klemmid kahes põhipunktis: vastavalt pluss ja miinus.

Päikesemoodulite jadaühendus võimaldab elemendid ühendada nii, et jääb ainuvõimalik tee elektrivoolu kulgemiseks, mida mööda energiakandja allikast tarbijale üle kandub. Ahel näeb välja nagu mitme päikesepaneeli kett, mis on ühendatud läbi ühe juhtme nii, et ühe aku väljundots on ühendatud teise aku sisendklemmiga ja nii esimesest kuni viimase paneelini.

Segaühendusskeem võimaldab päikesepaneele üheaegselt ühendada kahel viisil. Selle valikute kombinatsiooniga moodustatakse osad paneelid eraldi plokkideks, millel on paralleelühendus ja seejärel ühendatakse need plokid üksteisega järjestikku või vastupidi.

Erinevate ahelatega ühendatud moodulite töö erinevused

Iga päikesepaneelide ühendusskeem tagab nende katkematu töö. Kuid on huvitavaid funktsioone, mis aitavad teil targemalt hallata mitte ainult päikeseelektrit ennast, vaid ka säästa kogu autonoomse toiteahela üksikute komponentide pealt.

Praktikas näeb see välja selline. Näiteks nõutav on 360 W. Selle võimsuse saamiseks võite lisaks päikesepaneelidele endale osta paar inverterit pingega 12 V ja võimsusega 180 W. Ühendades need seadmed paralleelühenduse abil, saavutate määratud võimsuse.

kindlasti, 360 W on elamispinna tagamiseks äärmiselt ebapiisav piisavalt elektrit. Seetõttu kasutatakse mitut vajaliku võimsusega inverterit.

Kuid tuleb meeles pidada, et võimsuse suurendamine suurendab juhtivate elementide koormust.

Sellel kõigel on tuleohutusele kahjulik mõju, kuna valesti arvutatud traadi ristlõige võib kaasa tuua katastroofilisi tagajärgi. Seetõttu on enne paigaldamist vaja teha teoreetilised arvutused inverterite arvu ja nende võimsuse kohta.

Mis puutub järjestikku ühendatud päikesepaneelidesse, siis siin on ökonoomne komponent see, et üks 24 V inverter maksab kumbki rohkem kui kaks 12 V. Viimaseid paralleelselt paigaldades on aga võimatu saavutada 24 V või 36 V pingega ahelat. V. Kuid seeriakonfiguratsiooniga saate kasutada mitut suhteliselt odavat 12 V moodulit.

Samal põhimõttel ühendatakse kõik päikesepaneelide elemendid, alustades paneelidest endist ja lõpetades salvestusseadmetega, see tähendab akudega.

Praegu on päikesemoodulite montaaži elektrivõrgu komponentide tarnijaid palju. Üsna lai valik aitab teil leida vajalikke elemente, mis võivad töötada vastavalt mis tahes kirjeldatud skeemile.