Как соединить солнечные батареи: последовательно или параллельно? Схема подключения солнечных батарей
Схема подключения солнечных батарей
На мой взгляд, это самый интересный проект, ибо иметь своё собственное электричество очень удобно как с точки зрения энергонезависимости, так и сточки зрения возможности экономить на оплате за свет. Существуют два пути получения электричества бесплатно:1. От ветра с помощью ветрогенератора.2. От солнца с помощью солнечной панели.Их плюсы и минусу заключаются в сроках службы, простоте установки и стоимости. Так вот, ветрогенератор проигрывает по всем трём пунктам: он очень дорогой, его сложнее установить, т.к. ему нужна мачта, а срок службы у него около 5-10 лет. Чего не скажешь о солнечных панелях, которые могут прослужить в среднем 40 лет. Плюс у ветрогенератора только в том, что с его помощью можно, при хорошем ветре, выжать намного больше, чем с солнечной панели. Эту статью я посвящаю мини-электростанции на солнечных панелях, т.к. новичкам стоит начинать именно с неё. Конечно, мы поговорим об автономной системе и на ветрогенераторе, но об этой в другой статье.
Автономное освещение на солнечных батареях, своими руками
Для начала нам надо научится производить собственное электричество и, поняв азы, можно уже наращивать мощность своей электростанции. Панели бываю как с монокристаллическим кремнием, так и с поликристаллическим кремнием. Для изготовления монокристаллического кремния его очищают, плавят и кристализируют в слитки, от которых отрезают тонкие слои. Внешне монокристаллические элементы выглядят, как однотонная поверхность темно-синего или почти черного цвета. Сквозь кремний проходит сетка из металлических электродов. Эффективность такого элемента составляет от 16 до 19 % в стандартных условиях тестирования (прямой солнечный свет, +25°С). Срок службы таких панелей у хороших производителей составляет обычно 40-50 лет. Производительность за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается примерно на 20 %.Технология поликристаллического кремния принципиально не отличается от монокристаллических элементов, но разница состоит в том, что для изготовления используется менее чистый и более дешевый кремний. Внешне это уже не однотонная поверхность, а узор из границ множества кристаллов. Эффективность такого элемента составляет от 14 до 15 %. Тем не менее, эти панели пользуются примерно такой же популярностью на рынке, что и монокристаллические, поскольку пропорционально эффективности снижается цена производства.Теперь нам надо определиться не только с типом кристалла в своей панели, но и с тем какую солнечную панель мы будем использовать. Можно купить готовую заводскую панель, а можно собрать её самому, и она будет иметь лишь одно преимущество – более дешевая цена. И многие, как не странно, начинают именно с самодельной панели, хоть с ней и возни больше и срок службы меньше, но её цена – это большой аргумент, чтобы пойти по этому пути.
Подключение солнечные батареи
Для начала советую собирать систему автономного электричество и освещения на 100 Ватт. Для этого приобретаем либо собираем солнечную батарею на 100 Вт, так же покупаем контролер на 10-15 Ампер, благо они не дорогие, и приступаем к сборке. В общих чертах это выгладит так:
Самой главной части мы уже коснулись в разделе аварийного электричества на 220 В и 12 В. Нам остаётся только установить панель на крыше, предварительно подключившись к ней проводами и пропустить их через контроллер к аккумулятору:
Схема подключение солнечной батареи к аккумулятору:
Подсоединяем солнечную панель с контроллером к системе аварийного освещения:Схема Автономного освещения 12 В:
Схема Автономного освещения 220 В:
Всё, солнечная мини-электростанция готова!
<< 38 >>
domasnii-master.ru
Соединение батарей
Схемы соединения солнечных батарей
Всего существует три схемы соединения солнечных панелей, которые могут применяться: параллельное, последовательное и параллельно-последовательное. В зависимости от мощности солнечной электростанции и напряжения постоянного тока может применяться одна из выбранных схем. Остановимся подробнее на каждой и опишем принцип работы.
Параллельное соединение солнечных панелей
Данная схема подходит для тех случаев, когда необходимо оставить напряжение на одном уровне, но повысить мощность солнечного PV-массива. Приведем пример на двух солнечных панелях мощность 100В с напряжением 12В. Соединение происходит путем подключения положительных соединений в одну группу, а отрицательных выводов – во вторую группу. Такими образом, напряжение остается прежним 12В, а мощность возрастает до 200 Вт.
Рисунок 1. Параллельное соединение солнечных панелей (12В 200Вт).
Последовательное соединение солнечных панелей
Последовательное соединение применяется в тех ситуациях, когда необходимо поднять уровень напряжения, но зафиксировать мощность на одном уровне. На схеме отражено соединение двух солнечных панелей мощностью 100Вт с напряжением 12В, когда в итоге получаем солнечный PV-массив 24В 100Вт.
Рисунок 2. Последовательное соединение солнечных панелей (24В 100Вт).
Параллельно-последовательное соединение солнечных панелей
Более сложной схемой соединения солнечных батарей будет параллельно-последовательный тип. Зачастую подобная схема применяется для относительно мощных солнечных массивов. Применение этой схемы дает возможность как поднять номинальное напряжение соединенных панелей, так и увеличить мощность. На примере показано, как можно соединить четыре панели с напряжением 12В и мощностью 100Вт. После соединения получаем солнечный PV-массив с напряжением 24В и мощностью 200Вт.
Рисунок 3. Параллельно-последовательное соединение солнечных панелей (24В 200Вт).
Соединение солнечных батарей разной мощности
Когда требуется соединить вместе солнечные батареи разной мощности, то может применяться две вышеописанные схемы: параллельная и последовательная. Однако необходимо учитывать возможности применяемого MPPT-контроллера. Так, чтобы подключить батареи параллельно, максимальный выходной ток должен соответствовать току MPPT-контроллера и наоборот, для соединения разных по мощности солнечных модулей последовательно, MPPT-контроллер обязательно должен иметь более высокое рабочее напряжение, чем сумма напряжения холостого хода двух модулей.
Рисунок 4. Параллельное и последовательной соединение солнечных панелей разной мощности.
Как видно по приведенным расчетам, производительность выше на 5,5% при последовательном соединении. Рекомендуем использовать этот вариант.
Внимание! Соединение солнечных батарей разной мощности несколько снижает производительность MPPT-контроллера и делает болеет трудным поиск точки максимальной мощности, но такая система также будет нормально работать при необходимости.
Заключение
Сегодня было рассмотрено то, как правильно и эффективно соединять фотоэлектрические панели. Но если остались вопросы, наши специалисты по альтернативной энергетике проведут необходимые консультации.
best-energy.com.ua
Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов
Содержание:
- Значение школьного курса физики
- Отличия в работе модулей соединенных разными схемами
- Стоит ли вспоминать законы электричества
Взвесив все положительные и отрицательные моменты использования альтернативных источников энергии, и выбрав использование последних в качестве основного поставщика электрического тока к потребляющим электроприборам, можно приступать к установке модулей на их будущее место работы: то есть балкон или крышу своего дома. Казалось бы, что может быть проще, но возникает вполне логичный вопрос – как соединить солнечные батареи так, чтобы максимально и, по возможности, без потерь использовать возможности солнечных модулей.
Значение школьного курса физики
Любая схема подключения солнечных батарей не должна вызвать никакого труда, даже у человека, который никогда не занимался электрикой в своем доме. Где-то в том, что любая из возможных схем, обеспечивающая соединение солнечных модулей, знакома каждому бывшему школьнику. Заинтересовали инвекторы? смотрите по ссылке http://huawei.energy/products/network_inverters/
Вспоминая обязательную школьную программу по физике, можно отметить, что возможны три варианта соединения:
- параллельное,
- последовательное,
- смешанное, или как его еще называют последовательно-параллельное.
Название каждого соединения возвращает в прошлое на уроки физики. Даже если не получается вспомнить точное определение каждому из указанных терминов, почти все смогут нарисовать или хотя бы своими словами объяснить основные отличия той или иной схемы подключения.
Схема соединения солнечных источников энергии подчиняется все тем же законам школьной физики. Казалось бы, солнечные батареи – высокотехнологичный агрегат, еще недавно бывший основой для написания фантастических произведений, должен подключаться также непонятно, как и сам процесс фотосинтеза, происходящий в панелях, но это далеко не так.
Параллельное соединение солнечных панелей обеспечивает такое подключение моделей, при котором все элементы имеют два общих узла схождения или разветвления проводников. То есть, в каком бы месте и последовательности не происходило соединение выводов солнечных батарей, все минусовые и плюсовые клеммы сойдутся в двух основных точках: соответственно плюс и минус.
Последовательное соединение солнечных модулей дает возможность соединить элементы таким образом, чтобы для протекания электрического тока остался единственно возможный путь, по которому и будет происходить передача энергоносителя от источника к потребителю. Схема выглядит как цепочка нескольких солнечных батарей, соединенных через один проводник таким образом, чтобы выходной конец одной батареи соединялся с входной клеммой другой, и так от первой до последней панели.
Смешанная схема соединения позволяет соединять солнечные батареи одновременно двумя способами. При таком совмещении вариантов некоторые панели формируются в отдельные блоки, имеющие параллельное соединение, а затем эти блоки соединяются между собой последовательно или наоборот.
Отличия в работе модулей соединенных разными схемами
Каждая схема подключения солнечных батарей обеспечивает их бесперебойную работу. Но есть интересные особенности, которые помогут более разумно распорядиться не только самой солнечной электроэнергией, но и сэкономить на отдельных составных элементах всей цепочки автономного электропитания.
На практике это выглядит следующим образом. К примеру, необходимая мощность солнечных батарей – 360 Вт. Для набора этой мощности, помимо самих солнечных панелей, можно приобрести пару инверторов напряжением 12 В и мощностью 180 Вт. Соединив эти приборы с помощью параллельного соединения можно выйти на заданную мощность.
Конечно, 360 Вт крайне не достаточно для обеспечения жилой площади достаточным количеством электричества. Поэтому применяются несколько инверторов необходимой мощности.
Но следует помнить, что повышение мощности приведет к увеличению нагрузки на проводящие элементы.
Все это пагубно сказывается на пожарной безопасности, так как неверно рассчитанное сечение провода может привести к плачевным последствиям. Именно поэтому необходимо перед установкой нужны теоретические расчеты о количестве инверторов и их мощности.
Что касается последовательно соединенных солнечных батарей, то тут экономическая составляющая заключается в том, что один инвертор на 24 В, стоит дороже чем два по 12 В. Но установив последние инверторы параллельно, невозможно добиться схемы с напряжением 24 В или 36 В. Зато при последовательной конфигурации можно использовать несколько относительно дешёвых модулей по 12 В.
По такому же принципу выполняется соединение всех элементов солнечных батарей, начиная от самих панелей и заканчивая накопителями, то есть аккумуляторами.
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.
Читайте также:
Стоит ли вспоминать законы электричества
Из вышесказанного можно сделать вывод, что нет ничего сложного в процессе соединения нескольких солнечных моделей и всех их составных элементов в единую рабочую сеть. Все довольно понятно и давно изучено в школьной программе. Но это только в теории. На практике при подключении батарей и при выборе тех или иных компонентов обязательно возникнут множество проблем и сомнений.
Для человека, который не собирает каждый день электрические схемы, весь процесс будет затруднительным. Поэтому перед тем как определиться с выбором схемы подключения и списком составных частей, самым полезным будет обратиться к специалисту, владеющему электрическими навыками, а лучше проконсультироваться в компании по установке солнечных модулей.
Наилучшим вариантом, при отсутствии навыков монтажа и опыта в расчетах, будет воспользоваться не только помощью в теоретических расчетах, но и полным спектром услуг по монтажу панелей в необходимое место и полным подключением электропакета. Это поможет избежать банальных ошибок в теории и на практике.
Подписаться на рассылку
Подписатьсяekobatarei.ru
Схема подключения солнечных батарей загородного дома
Если решено организовать освещение на солнечных батареях, нужна схема подключения солнечных батарей загородного дома и подходящая электростанция.
Типы фотоэлементов
Состоят солнечные батареи из нескольких панелей, оснащенных фотоэлементами, которые встречаются различных типов и размеров:
- Компактные монокристаллические, состоящие из множества ячеек, отличаются малым весом, но в пасмурную погоду энергии для загородного дома вырабатывают немного.
- С предыдущими похожи по составу поликристаллические панели, менее зависящие от направления солнечных лучей, поскольку, направлены кристаллы в разные стороны, благодаря чему лучей улавливают больше.
- При одинаковых характеристиках, следующий вид панелей – тонкопленочный, потребует для установки в доме большей площади. Они напоминают пленку, натягивать которую можно в любом месте, меньше стоят, менее зависимы от облачности (потери составляют всего до 20%), но эффективность их снижается при запыленности.
Используют солнечные батареи и тогда, когда возможность подключиться к обычной сети отсутствует. Устанавливать непривередливые источники можно на балконе, на крыше или прямо на загородном участке.
Главное, помнить о двух правилах, без которых будет невозможным потребление энергии. Имеется в виду ориентация конструкции и угол наклона.
Другими словами, поверхность элементов направлена должна быть на юг, чтобы на нее попадало максимальное количество лучей. Угол наклона составлять должен 90 градусов. Чтобы работала система солнечных батарей для дома на максимальную мощность, ее расположение рекомендуется менять летом и зимой.
Еще необходимо помнить о том, что с низкими температурами фотоэлементы контактировать не должны. Поэтому, конструкции не устанавливают прямо на землю, а закрепляют в четырех точках на высоте 50 см.
Крепить фотоэлементы во избежание повреждения рекомендуется на длинной стороне, индивидуально выбрав способ: болты (крепятся через отверстия рамки), фиксаторы и пр.
Видео: Как подключить солнечную батарею к аккумулятору
На картинке ниже представлен комплект электростанции, состоящий из таких устройств:
- Поглощающих естественный свет элементов, которые преобразуют его в электрическую энергию, т.е. солнечные батареи.
- Панели подсоединяются к прибору, контролирующему уровень запасенного электричества, называемому контроллером, соединенным с АКБ. Он следит за напряжением аккумулятора: при перезарядке аккумулятора в дневное время (14 Вольтах на клеммах), он автоматически отключает зарядку, а ночью, в случае разряда, т.е. предельно низкого напряжения в 11 Вольт, прекращает работу электростанции.
- Накопитель сгенерированной энергии – аккумулятор.
- Инвертор предназначен для изменения типа тока с постоянного на переменный, нужный для работы электрооборудования в загородном доме, бытовой техники, освещения. Для всех приборов придется выделить место.
Для защиты от короткого замыкания рекомендуется в схему подключения добавить между всеми перечисленными устройствами предохранители.
Схема выглядит в простейшем случае следующим образом:
Никаких сложностей, как видно, с такой схемой подключения нет. Основное – соблюдение полярности и правильное соединение штекеров (в соответствующий разъем). Если же желают использовать солнечную энергию в загородном доме одновременно со стационарной сетью, схема подключения будет выглядеть по-иному:
Нагрузка, резервируемая в этом случае, это холодильник, котел или аварийное освещение. Под нерезервируемой понимается свет в помещении, бытовая техника и пр. Электроприборы в автономном режиме работают тем дольше, чем большую емкость имеет аккумулятор. Разобравшись с тем, как работает схема подключения, нужно понять, как соединить панели между собой.
Варианты подключения
Не возникает вопросов при подключении одной панели: к соответствующим разъемам контроллера подсоединяют минус и плюс. Если же панелей много, их можно подсоединить:
- параллельно, т.е. соединим между собой одноименные клеммы и, получив на выходе напряжение 12В;
- последовательно, т.е. плюс первой соединить с минусом второй, а оставшиеся минус первой и плюс второй – к контроллеру. На выходе будет 24 В.
- последовательно-параллельно, т.е. использовать смешанное подключение. Подразумевает такая схема, что несколько групп батарей соединены между собой. Внутри каждой из них панели соединены параллельно, а группы – последовательно. Эта схема на выходе дает самые оптимальные характеристики.
Разобраться детальнее с подключением альтернативных источников в доме поможет видео:
Видео: Как подключить солнечную батарею к аккумулятору
Такие электростанции с помощью аккумуляторных батарей накапливают для дома заряд Солнца и сохраняют его, резервируя в аккумуляторных банках. В Америке, Японии, европейских странах применяется нередко гибридное электроснабжение.
То есть, работают две схемы, одна из которых обслуживает оборудование низковольтное, питающееся от 12 В, другая схема – отвечает за бесперебойное снабжение энергией высоковольтного оборудования, работающего от 230 В.
Достоинства конструкций
- Бесперебойно обеспечивают загородные дома качественной электроэнергией, поскольку энергия Солнца мощная и неиссякаемая.
- Дают возможность пользования привычным электрооборудованием благодаря инвертору, который преобразует в переменный постоянный ток, давая на выходе 230 В.
- Электроснабжение загородного дома находится под автоматической 100% защитой. Надежно защищает автоматику энергосистемы контроллер, присутствующий в схеме подключения, не допускающий в темное время суток перегрузки системы.
- Оснащение дома солнечными батареями не требует согласования проекта, поэтому сэкономить можно на оформлении его и на оплате за классическую электроэнергию, стоимость которой с каждым годом растет.
- Продолжительный срок службы - до 30 лет. Поэтому их выбирают в прогрессивных странах для генерации энергии. У нас это процесс новый пока и дорогостоящий, поэтому люди стараются собирать их своими руками, что получается у них достаточно успешно.
К недостаткам относится, прежде всего, высокая цена и недостаточное число профессиональных мастеров, способных грамотно сделать расчет и выполнить монтаж. Окупаемость установок происходит в течение 4-5 лет.
Как стало понятно, подключить загородный дом к такому источнику несложно. Главное – определить, какой должна быть на выходе нагрузка. Важно не забывать, что напрямую к контроллеру нельзя подключать инвертор, чтобы не погубить электростанцию загородного дома.
Особенности установки
К установке предъявляются определенные требования. Устройства могут монтироваться только в регионах, где достаточно солнечного света, т.е. продолжительность светового дня длится с 10 до 17 часов. В противном случае функционировать они будут не надлежащим образом. К месту установки также есть требования. Монтаж их может быть на стене постройки, на крыше, которая должна быть крепкой, на специальных стойках. Для эффективной работы, места установки не должны затеняться.
Видео: Установка солнечных батарей
Интересные материалы:
Смотрим на мир по-новому, или о необычных скейтбордах, которые едут сами Как собрать солнечную батарею своими руками из подручных средствmotocarrello.ru
Подключение солнечных батарей. | Пелинг Инфо солнечные батареи
Решил для новичков отдельно написать статью о вариантах подключения Солнечных батарей. Многие не знают как правильно соединить солнечные батареи в цепь, какой использовать провод, где ставить диоды, ну а дольше можно развернуть если напишите под темой.
И так начнем с варианта подключения 12 вольтовых СБ :
Провода от солнечных батарей лучше использовать 2 кв /мм до 100 Ватт , 2.5 Кв /мм до 150 Ватт, 3 кв/мм 200 Ватт и т.д.
Провода к которым подключаем Солнечные батареи выбираем из расчета длины провода От всех СБ до контроллера.
На шесть солнечных батарей по 4 А *6 =24 А , сечение провода должно быть минимум 6 кв/мм, лучшим вариантом 12 кв/мм.
Плюсы такой системы : мах ток, более дешевое исполнение не желе на другое напряжение, Широкая применяемость такого подключения, Множество приборов рассчитано на питание именно 12 Вольт.
Минус : Дорогие инверторы с чистым синусом.
Подключение 12 вольтовых солнечных батарей чтобы получить на выходе напряжение для зарядки 24 вольтовых АКБ :
На выходе соединив 2 последовательно мы получаем повышенное напряжение ток же будет равен самой слабой из двух СБ.
Провода от солнечных батарей лучше использовать 2 кв /мм до 150 Ватт , 2.5 Кв /мм до 250 Ватт, 3 кв/мм 350 Ватт И т.д.
Провода к которым подключаем Солнечные батареи выбираем из расчета длины провода От всех СБ до контроллера.
На три пары солнечных батарей по 4 А *3 =12 А , сечение провода должно быть минимум 4 кв/мм, лучшим вариантом 8 кв/мм.
Плюсы : Дешевые инверторы, дешевле обходятся провода для сопряжения СБ и контроллера. Если вы имеете четное количество СБ, и одинаковых АКБ, то вы можете без труда переделать вашу 12 вольтовую систему на 24 вольта.
Минус : нельзя подключать разные панели в паре чтобы не было просадки по току! Панели рассчитанные именно на это напряжение, слишком громоздкие, для нормальной зарядки двух АКБ подключенных последовательно на 180 -200 А . Сложности в правильном подключении.
Рассмотрим подключение 48 вольтовых СБ:
На выходе соединив 4 последовательно мы получаем повышенное напряжение ток же будет равен самой слабой СБ.
Провода от солнечных батарей лучше использовать 3 кв /мм до 400 Ватт
Провода к которым подключаем Солнечные батареи выбираем из расчета длины провода От всех СБ до контроллера.
На четыре солнечных батарей по 4А *1 =4А , сечение провода должно быть минимум 3 кв/мм, лучшим вариантом 6 кв/мм.
Плюсы : ну не знаю я какие + у этих систем!, кроме как толщина проводов.
Минусы : Дорогой контроллер заряда, дорогие СБ, дорогие АКБ. Сложности в монтаже если собирать систему одному, требуется повышенный контроль напряжений, доп. установка систем защиты.
Если у вас СБ одна под вашу систему на 12,24, 48,110,220 Вольт, то у вас будет простое подключение:
Поделиться ссылкой:
Похожее
peling.ru
Схема подключения солнечных батарей |
-
Простейшая схема включения солнечных панелей.
Солнечные панели это обычный элемент который солнечную энергию превращает в электрическую. Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.
Принцип работы солнечной электростанции очень прост. В этом можно убедиться на рисунке ниже.
Солнечная панель не когда на прямую не питает потребитель электро энергии. Потому что солнечная понель существует только на 12 или 24 вольта. в некоторых случаях и больше.
Ниже представлена схема подключения солнечных батарей.
Схема подключения солнечных батарей
Как работает солнечная электро станция?
То что изображено на рисунке и то что применяют люди в своих домах дачах и квартирах можно назвать солнечной электро станцией. Потому что это то же самое что и обычные станции но уменьшенном масштабе.
Солнечная панель дает нам 12 вольт и разное количество ваттов. Но в быту нету таких потребителей. Нам нужен 220 вольт.
Поэтому для получения электроэнергии от солнца нам нужны ряд устройств.
- солнечная панель
- контролер заряда
- аккумуляторные батареи
- инвертор
Вот 4 основных устройств для того чтобы получить электроэнергию от солнца.
Принцип работы солнечной электростанции.
Рассмотрим рисунок выше. Первым делом стоит солнечная панель (солнечная батарея) элементы в панели солнечную энергию превращают в электрическую. Принцип работы и устройство солнечной батареи я не буду рассказывать.
Электроэнергия через контролер заряда (зарядное устройство) передается к аккумуляторным батареям (заряжает). Цель контролера заряда следить за зарядом в аккумуляторе. Если аккумуляторы зарядятся полностью контролер заряда прекратит заряд чтобы не вышли из строя аккумуляторные батареи.
Теперь у нас есть заряженные аккумуляторы. Далее электричество проходит через преобразователь напряжения (инвертор). Из 12 вольт получаем 220 вольт нужной частоты. Грубо говоря инвертор это обычный повышающий трансформатор.
После этого все это уходить к потребителю электро энергии.
Я рассказал вам простейший принцип работы солнечной станции и схему подключения. Однако при постройке солнечной станции вам необходимо все рассчитать и подобрать нужные устройства. чтобы они подходили по мощности и пот току.
Спасибо за внимание. В следующих статьях я подробнее опишу как выбирать и рассчитывать солнечные панели для вашей мини электростанции.
-
i-dodo.ru
Схема подключения солнечных батарей | Энергия будущего
Схема подключения солнечных батарей
Что нужно знать подключая солнечную батарею?
Принципиальные схемы солнечных батарей и как установить солнечную батарею. Это вам не доставит не какой сложности. Основная сложность при установке солнечных батарей, заключается в правильном расчете нагрузки, настройке контроллера зарядки и контроллера отбора энергии от других источников.
На примере рисунка рассмотрим некоторые нюансы, связанные с разнонаправленностью панелей, что приводит к различной освещенности панелей. Кроме этого, рассмотрим типы контроллеров зарядки АБК.
Размещение нескольких панелей в одной плоскости не вызывает особых проблем в схемотехнике и практическом подключении. Если панели размещены в разных плоскостях они работают по другому. Более освещенная панель, которая выдает более высокую мощность, генерирует электричество, часть которого идет на нагрев другой панели, т.к. ток течет по пути наименьшего сопротивления. Поэтому чтобы исключить потери лучше всего панели установить в одной плоскости или под одинаковым направлением. То есть все панели должны иметь одинаковый угол падения солнечных лучей.А на практике это не серьезная проблема. Но лучше придерживаться к правиле.
И есть два способа избежать этих потерь:
- Установить на каждую панель свой контроллер. Имеет смысл, если это мощные панели (более 1 кВт) или панели разнесены на большое расстояние.
- Установить отсекающие (запирающие) диоды. Некоторые производители комплектуют диодами свои панели и предусматривают их место в распределительной коробке. Кстати, внутри панели (схема панели) предусматривается наличие диодов между модулями (пластинами), что позволяет получать максимальную мощность и не «греть» пластину с более низкими показателями.
Другая мелочь, на которую мало обращают внимание — это падение напряжения в проводах низковольтной части системы и потери в соединениях. Например, при длине кабеля 1 м сечением 4 кв. мм при прохождении тока в 80 А с напряжением 12 В падение напряжения составит 0,383 В (3,19 %) или 30,6 Вт. В «скрутках» падение составляет 0,1-0,3 В.
Красным цветом указано несоответствие передаваемой мощности сечению провода, при котором происходит сильный пожароопасный нагрев.
Контроллер зарядки АКБ
Контроллер зарядки батареи предназначен для перераспределения генерируемой электроэнергии. Приоритетом является поддержание АБК в заряженном состоянии, а при полной зарядке — направление энергии на инвертор.
Различают два способа организации контроля зарядки:
- PWM (ШИМ) контроллер — устройство, генерирующее собственные измерительные импульсы с частотой (около 1 Гц) для контроля состояния батареи в широком диапазоне характеристик (широко-импульсный). Схема с простой релейной логикой, т.е. выше напряжения на АКБ (кислотные АКБ — 16,2 В) — выключил зарядку, ниже — снова включил.
- MPPT-контроллер с процессором постоянно отслеживает положение точки максимальной мощности (ТММ) солнечной батареи по току и напряжению. Другое плечо контроллера отслеживает состояние АКБ. Процессор сопоставляет данные и определяет значения тока и напряжения, направляемые на АКБ в зависимости от уровня зарядки.
Оба типа контроллеров обеспечивают комфортный режим работы батареи и не имеют решающих преимуществ друг перед другом. Преимуществом МРРТ можно назвать наглядность процесса его работы и возможность накопления информации.
Схема солнечной батареи с дополнительными источниками тока
Надежность электроснабжения с применением солнечной батареи значительно повышается, когда она работает в комплексе с другими источниками или, как дополнительный источник к системе централизованного энергоснабжения. В любом случае общая схема усложняется появлением дополнительных устройств контроля и управления.
Солнечная батарея и ветрогенератор
Схемы, в которых соседствуют различные источники энергии, должны строиться на общей характеристике — одинаковое напряжение источников, т.к. иначе потребуются разные контроллеры зарядки и, возможно, инверторы (если разброс по мощности источников большой), а схема блока АКБ позволяет подстраиваться под напряжение источников.
Солнечная батарея и источник переменного тока
Подключение источника с генератором переменного тока с параметрами сети несколько изменяет схему подключения. На рисунке представлен самый общий вариант без блока подзарядки АКБ (контроллер и трансформатор с выпрямителем, которые отбирают энергию от внешнего источника переменного тока).
Схема подключения усложняется в случае, если автономная система подключена к централизованной сети. В России не отрегулированы ситуации, когда частный потребитель может отдавать излишки энергии в сеть. Кроме этого, переключение не бывает «гладким», т.е. происходит перепад напряжения длительностью 0,3-1 секунды в зависимости от сложности переключателя.
Сложность схемы подключения возрастает с подключением других источников. Вот некоторые вопросы, которые приходится рассматривать при сложной комплектации:
- Согласование характеристик источников, устройств управления и преобразования энергии,
- Надежность системы, в сочетании с проблемами утилизации избыточной энергии.
energy-future.ru
