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.
- 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.
- 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.
- 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:
- Блок фотоелектричних панелей – контролер. Стежимо за полярністю і після кожного елемента встановлюємо запобіжники.
- Контролер – АКБ. Частина системи, що відповідає за виведення енергії на накопичувач, готова.
- Контролер – навантаження (12 вольт).
- Через інвертор – з перетворенням постійного струму в 12 вольт в змінний 220 вольт – на точки споживання.
- 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.
- Ще раз проводимо перевірку дотримання полярності.
- 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».