Правила монтажу сонячних електростанції: схеми і нюанси установки

Здешевлення технологій отримання сонячної енергії дозволило зробити установку сучасних СЕС в заміських будинках і на дачах не тільки практичною, але і економічно вигідною. Єдиною проблемою для власників станцій залишається висока вартість монтажних і пусконалагоджувальних робіт, що становить до 25% загальної вартості проектів. Заощадити витрати на оплату роботи професіоналів можливо, але збірка сонячної електростанції своїми руками передбачає точне виконання всіх правил по покроковій схемі підключення елементів.

Монтаж сонячної електростанції: основні правила і кут нахилу

Всі керуючі і накопичувальні пристрої системи бажано встановлювати в сухому, закритому приміщенні. Генерують електроенергію панелі, які навпаки, монтуються ззовні – на спеціальних підставках на землі або за допомогою кріпильного інвентарю на дахах, стінах або балконах.

Ідеальна схема сонячної електростанції передбачає розташування всіх панелей за такими правилами:

• робоча поверхня – строго перпендикулярно напрямку падіння сонячних променів (в залежності від регіону кут нахилу щодо землі коливається між 10-15 ° влітку і 65-70 ° взимку);
• недопущення затінення в будь-який момент часу (вимагає відсутності поблизу високих будівель, конструкцій дерев і достатню відстань між рядами фотоелектричних модулів);
• наявність поворотного механізму – трекера для сонячних панелей (при його відсутності рекомендується змінювати сезонний кут нахилу вручну).

Схема і будова СЕС

Для самостійної установки та запуску  необхідно мати уявлення про комплектуючі для сонячної електростанції і принципи їх функціонування. Основними елементами конструкції СЕС виступають:

• фотоелектричні панелі – служать для перетворення енергії фотонів в електричний струм;
• АКБ – для накопичення генерується;
• контролер – управляє зарядкою і розрядкою акумуляторної батареї;
• інвертор – перетворювач постійного струму в змінний – 220 вольт – для видачі в споживчу мережу;
• запобіжники – монтуються в проміжках між елементами з метою недопущення виходу з ладу всієї системи при короткому замиканні;
• сполучні кабелі та конектори.

У будь-якій схемі електростанції на сонячних батареях всі її елементи з’єднуються між собою в суворо визначеній послідовності і з дотриманням полярності на клемах.

Схема видачі потужності та напруги сонячної електростанції

Існує три варіанти з’єднання між собою панелей і модульних блоків – паралельний, послідовний і змішаний.

1. Паралельний. Суміжні панелі з’єднуються між собою різнойменними полюсами ( «+» до «-»). Підвищує потужність системи. Блок з 4 панелей 12В/100Вт утворює систему на 400Вт з підсумковими характеристиками напруги в 12В.
2. Послідовний. Суміжні панелі з’єднуються однойменними полюсами ( «+» до «+», і «-» до «-»). Використовується для підвищення значень напруги. Блок з 4 панелей 12В/100Вт утворює систему на 400Вт з підсумковими характеристиками напруги в 48В.
3. Змішаний. Багатоблоковий. Панелі всередині кожного блоку з’єднуються паралельно, блоки між собою – послідовно. Використовується для отримання будь-яких необхідних характеристик вихідної потужності та напруги.

Монтаж сонячної електростанції

На відміну від великих станцій, з кількома рядами панелей, монтаж невеликої СЕС не представляє особливої складності. Головне завдання – дотримуватися суворої послідовності підключення елементів і не помилитися в полярності.

Порядок в цьому випадку наступний:

1. Блок фотоелектричних панелей – контролер. Стежимо за полярністю і після кожного елемента встановлюємо запобіжники.
2. Контролер – АКБ. Частина системи, що відповідає за виведення енергії на накопичувач, готова.
3. Контролер – навантаження (12 вольт).
4. Через інвертор – з перетворенням постійного струму в 12 вольт в змінний 220 вольт – на точки споживання.
5. При установці не автономної, а мережевої СЕС в електричній схемі сонячної електростанції передбачено виведення кабелю з контролера на двонаправлений лічильник, і далі на вузол з’єднання з зовнішньою електромережею.
6. Ще раз проводимо перевірку дотримання полярності.
7. Вимірюємо напругу холостого ходу фотоелектричного блоку (якщо є розбіжність з паспортними даними – десь допущена помилка, і всі вузли схеми необхідно перевірити ще раз).

Схема роботи сонячної електростанції

Принцип роботи електричної схеми СЕС залежить від поставлених перед нею цілей.

Віддача. Вся генерується енергія йде на споживання – освітлення, опалення, харчування електроприладів і т.д.

Накопичування. Зарядка акумуляторів з подальшою віддачею на споживачів, коли потужності панелей недостатньо.

Продаж. СЕС використовується для отримання прибутку за шляхом перенаправлення всієї отриманої енергії в місцеву електромережу за «зеленим тарифом».

Змішаний. Залежно від обставин, система забезпечує живлення пристроїв і від сонячних модулів, і від АКБ.

При установці в місцях, де пряме сонячне світло замінюється розсіяним і/або відсутня можливість монтажу панелей під потрібним кутом, замість кремнієвих модулів використовуються більш ефективні для несприятливих умов освітлення тонкоплівкові сонячні батареї. Як правило напівпровідниками в них використовуються багатошарові композити рідкоземельних елементів – арсенід галію, арсенід індію, телурид кадмію та інші. Панелі останнього типу від американського виробника First Solar в Україні реалізує компанія Green Tech Trade.
На офіційному сайті з широким асортиментом продукції можна безкоштовно розрахувати характеристики СЕС або замовити екскурсію на демонстраційний майданчик компанії – сонячну електростанцію «Могутнє».