Як підключати сонячні батареї між собою і компонентами?

Як підключати сонячні батареї між собою і компонентами фото
Як підключати сонячні батареї між собою і компонентами?

Сьогодні електростанція на сонячній енергії – не просто данина моді. Якість і термін служби фотоелементів щорічно зростає, а вартість отриманого кіловата електроенергії знижується. Залишається проблема установки устаткування, на якій можна істотно заощадити, але для цього треба детально розібратися, як під’єднати сонячні батареї до системи будинку.

Пристрій і принцип дії системи

Почнемо з головного – компонентів системи. Для сонячної електростанції знадобляться:

  1. Фотопанелі. Питання підключення до мережі станції сонячних батарей декількома різними способами, ми розглянемо детально в розділі щодо схем підключення. Їх число і потужність розраховуються з урахуванням кількості сонячного світла в певному регіоні та потреб будинку або котеджу в сумарній генерації.
  2. Акумулятори. Призначені для накопичення енергії та передачі її в мережу при відсутності або нестачі світла. Тут потрібно розглянути питання про правильність підключення сонячних батарей до акумуляторів. Для цього буде потрібно ввести в схему пристрій контролю заряду.
  3. Контролери заряда. Регулюють подачу струму на акумулятори (аж до їх повного відключення), забезпечуючи підтримку саморозряду і продовжуючи час експлуатації системи.
  4. Інвертори SMA. Служать для перетворення постійного струму в змінний. Саме на останньому працюють всі типи навантаження, що підключається до сонячних батарей.
  5. Кабелі. Ланка, за допомогою якої з’єднується уся система. Жорсткі вимоги висуваються до кабелів, котрі проходять поза приміщеннями. Для мінімізації втрат їх необхідно зробити якнайкоротшими та використовувати переріз не менше 4 мм. Окрім того, слід забезпечити захист від коливань температур і дії вологи (ідеальний варіант – помістити кабель в гофрований рукав).
  6. Конектори. Використовують тип MC4.
  7. Запобіжники. Встановлюються для контролю рівня струму перед кожним елементом системи. Цьому компоненту станції варто приділити особливу увагу. Не слід економити на встановленні запобіжників та їх якості. Це питання безпеки, а також надійності та довговічності не тільки самої електростанції, але і всієї електричної системи будинку і споживачів електричної енергії.

Принцип дії системи простий:

  • сонячне світло падає на панелі та збільшує енергію фотонів напівпровідника;
  • останній перетворює цю енергію в електричний струм, регулюючи його величину опором навантаження;
  • оскільки сила струму в мережі буде постійна, сонячні батареї можна підключати різними способами – залежно від потреб, збільшуючи або потужність або напругу (шкільні уроки фізики, формула P = I * U).

Схеми підключення сонячних батарей

Існує три найпростіших способи включення в мережу з навантаженням, інвертором, акумуляторами та контролером сонячних панелей (для прикладу розглянемо пару умовних панелей потужністю в 100 Вт і напругою 12V кожна, відповідно сила струму кожної панелі буде близько 8,33 А).

  1. Паралельно – застосовується для підвищення сили струму при збереженні напруги. В цьому випадку клеми з’єднуються за принципом: «+» першої до «+» другої, і аналогічно «-» першої до «-» другої. Результат – 12 V і 16,66 А в системі.
  2. Послідовно – застосовується для підвищення напруги без зміни сили струму. Дві пари клем з’єднуються протилежними знаками: «+» однієї с «–» іншої. Результат – 24 V і 8,33 А в системі.
  3. Змішана схема (паралельне з’єднання всередині кожної групи елементів і послідовне – між ними). Застосовується для отримання практично будь-якого значення сили струму і напруги з елементів зі стандартними параметрами.

А чи можна взагалі під’єднувати сонячні батареї послідовно (або паралельно), якщо у них різна потужність?

Так, але з певною умовою – слід розуміти з якою робочою напругою і як під’єднати в мережу MPPT контролер сонячної батареї.

Принцип дотримується наступний:

  • при послідовному з’єднанні сумарна напруга обох панелей не повинна перевищувати робочої напруги контролера;
  • при паралельному з’єднанні контролер повинен видавати струм, що дорівнює максимальному вихідному струму з пари або групи батарей.

Однак слід пам’ятати, що продуктивність MPPT-контролерів при подібних з’єднаннях все одно знижується, тому рекомендується використовувати панелі однакової потужності.

Послідовність монтажу

Після вибору методу об’єднання панелей здійснюється підключення (з дотриманням полярності):

  • акумулятора до контролера;
  • сонячної батареї до контролера;
  • 12-вольтового навантаження до контролера;
  • акумулятора до інвертора;
  • інвертора до електроприладів (тільки тих, які працюють на змінному струмі).

Поради по монтажу сонячних батарей

При монтажі треба обов’язково дотримуватися ряду моментів:

  1. Найкраще місце  – встановити сонячні батареї на даху будинку.
  2. Сторона – південна.
  3. Кут – 90 ± 15 градусів до лінії падіння сонячних променів (в ідеалі – використання поворотної системи).
  4. Якщо рядів панелей кілька, між ними залишається просвіт – щоб уникнути затінення.
  5. Кріплення – тільки «рідні» фіксатори.
  6. Всі частини системи, крім батарей, рекомендується розмістити всередині будинку, в окремому приміщенні.

Процедура монтажу та підключення системи є досить складною для людини без відповідних знань і досвіду в електротехніці. До того ж, багато виробників компонентів для СЕС дають гарантію на обладнання лише за умови його монтажу фахівцями, котрі мають спеціальні сертифікати.

У підрядників компанії Green Tech Trade великий досвід в установці, запуску та монтажу сонячних панелей. Крім того, саме в цієї компанії можна придбати панелі First Solar, що дозволяють ефективно працювати навіть з розсіяним сонячним світлом. В регіонах України з малою кількістю сонячних днів це дозволить окупити витрати значно швидше, а також розширити перелік місць для можливого встановлення батарей.

Ознайомитися з асортиментом продукції Green Tech Trade і замовити розрахунок вартості станції можна на сайті компанії.