Как правильно соединить солнечные панели между собой

Какое подключение солнечных панелей лучше: параллельное или последовательное?

Установка солнечных панелей для получения экологически чистой энергии и подачи электропитания в домашнюю сеть становится очень популярным трендом во многих странах, включая Россию. Кто-то уже успел обзавестись такими устройствами и набить первые “шишки” с установкой и эксплуатацией солнечной генерации. А кто-то только готовится ко всему этому. Эта статья, скорее всего, будет полезной тем, кто только планирует оборудовать свой дом или дачу солнечными панелями и не знает некоторых тонкостей, например, способов подключения панелей. О них и поговорим ниже.

Почему возникает вопрос выбора типа подключения солнечных панелей?

Даже если вы еще не сталкивались с установкой солнечных панелей для домашней сети, вы могли заметить, что обычно на крыше или другой подходящей конструкции монтируют не одну, а сразу несколько панелей.

Причина такого решения проста. Подключение не одной, а сразу нескольких солнечных батарей, позволяет увеличить их совокупную мощность и таким образом решить проблему с обеспечением полной независимости домашней сети от внешних источников или хотя бы создать достаточно мощностей для резервного питания в чрезвычайных ситуациях.

Однако есть важный нюанс: способ подключения солнечных панелей. Используют параллельное или последовательное подключение. Выбор первого или второго метода подключения будет зависеть от нескольких обстоятельств.

Во-первых, необходимо принимать в расчет напряжение и силу тока в цепи. У разных моделей солнечных панелей максимальные и минимальные значения указанных параметров могут существенно отличаться. Правильное подключение позволит добиться максимальной мощности и высокой эффективности батарей.

Во-вторых, может получиться так, что вы будете покупать и устанавливать солнечные панели не одномоментно, а частями. То есть, через определенное время докупите и установите новые солнечные панели в дополнение к уже установленным. И в этом случае также придется учитывать различие параметров: тока, напряжения, мощности и др. В таком случае также стоит подумать о наиболее правильно и эффективном подключении солнечных батарей.

В-третьих, солнечные панели обычно используют не сами по себе, а в комплексе с другими устройствами. У систем EcoFlow имеется возможность подключить солнечные панели к зарядным станциям, выступающим в роли накопителей энергии. Но и здесь необходимо учитывать, как правильно соединить в общую систему солнечной генерации эти устройства. Максимальная мощность солнечных панелей в таком случае не должна превышать максимальную мощность зарядных станций.

И это только несколько примеров, показывающих, как важно учитывать различные факторы для выбора того или иного способа подключения панелей в общую систему.

Параллельное и последовательное подключение: в чем разница?

Итак, вы знаете, что имеется два способа подключения солнечных панелей в сеть: последовательный и параллельный. В чем же разница между ними? В чем конкретно заключаются преимущества и недостатки двух методов? Давайте разберемся, но не слишком влезая в дебри электротехники.

На самом деле, помимо двух упомянутых способов подключения существует также третий, но его редко указывают, потому что он представляет собой комбинированное подключение. Оно сочетает параллельное, и последовательное соединение. Однако об этом методе чуть позже.

При выборе того или иного метода подключения пользователю стоит запомнить одно очень простое правило. Последовательно обычно подключают солнечные батареи, у которых одинаковые параметры рабочего тока (током в точке максимальной мощности (ТТМ)). Параллельное подключение используется для панелей, которые имеют одинаковое рабочее напряжение.

Последовательное подключение (или серийное) подразумевает соединение батарей друг за другом. Как вы уже, возможно, догадались, такое подключение позволяет суммировать напряжение, но ток оставить неизменным. Например, вы купили четыре панели, каждая из которых имеет напряжение 12 В. При серийном подключении вы получите в сумме напряжение в 48 В (12*4).

Если же вы используете метод параллельного подключения, то, наоборот, напряжение остается неизменным, а вот ток как раз суммируется. Таким образом, можно добиться увеличения тока в системе за счет соединения всех положительных и отрицательных друг с другом по принципу: положительные с положительными, а отрицательные с отрицательными. Одну положительную и одну отрицательную клемму оставляют для подключения к батареям и солнечному контроллеру.

Плюсы и минусы

Ничего идеального в реальной жизни не бывает. Утверждение банальное, но от этого никуда не деться. Как вы понимаете, у параллельного и последовательного подключений есть как преимущества, так и недостатки. И о них стоит сказать хотя бы пару слов.

Конечно, плюсы или минусы того или иного метода часто могут определяться субъективно, так как пользователи ожидают определенных результатов от комплектации и выбранного метода. Например, выбирая последовательное соединение, владелец солнечной генерации хочет получить больше мощности на выходе и быструю зарядку приборов. Это избавляет от необходимости покупать мощный кабель и иное дорогостоящее оборудование Когда панели работают нормально (без тени или без дефектов), то это приводит к хорошим результатам. Но стоит хотя бы одной панели заработать хуже, и это негативно повлияет на общий результат.

При использовании параллельного подключения выход из строя одной или даже двух панелей (в комплекте из нескольких штук) существенно не повлияет на эффективную работу системы. Поэтому часто можно встретить параллельное подключение в небольших системах генерации с низким уровнем напряжения (кемпинги, автодома и др.). Не особо опасно для параллельного подключения и наличие тени на одной из панелей. Однако для эффективной работы вам придется покупать мощные кабели и другое оборудование, способное работать в высоконагруженных системах.

Использование комбинированного подключения

Это то, о чем уже говорилось выше. То есть, речь идет об одновременном использовании последовательного и параллельного подключения. Будем называть его комбинированным подключением. Такой вариант предлагает пользователю получить выгоды и параллельного, и последовательного соединения.

Технически это реализуется так. Сначала выполняется последовательное подключение солнечных панелей, а затем можно переходить к параллельному подключению. В результате вы сможете повысить уровень напряжения в системе панелей через последовательное соединение, а затем увеличить силу тока через параллельное подключение.

То есть, комбинированный способ поможет вам добиться сразу двух целей. Для чего? А для того чтобы получить определенное минимальное напряжение для подзарядки портативных зарядных станций и солнечных батарей-накопителей.

Ну а если у вас возникли вопросы и сомнения по поводу методов подключения солнечных батарей, лучше обратиться к помощи компетентного специалиста.

Варианты схем подключения солнечных батарей

Солнечные батареи чувствительные к правильности соединения и расположению всех элементов — небольшая ошибка приведет к критическому падению КПД. Обращают внимание не только на угол размещения панелей, но и на соотношение характеристик элементов (контроллеров, аккумуляторов, преобразователей и прочего). Правильный продуманный монтаж и схема подключения солнечных батарей обеспечит большую эффективность и окупаемость по сравнению с системой, подключенной небрежно. Рассмотрим варианты сборок автономных солнечных электростанций (СЭС), укажем какие лучшие, а также опишем подбор составляющих, предостережения, правила.

Основы и состав солнечных станций

Назначение гелиопанелей — сбор и концентрация (притягивание) на себе солнечного света (ультрафиолета), преобразование его через контроллеры, инвертор в электричество и подача его через аккумуляторные батареи или напрямую в сеть 220 В (или 380 В) дома.

Излишки электричества можно продавать. Одно из преимуществ системы — полная автономность, автоматичность. Недостаток — зависимость от погоды, климата, затенения.

Стандартная цель пользователя — подобрать элементы так, чтобы они окупились за наименьший срок. Поэтому очень важна правильная сборка — от нее зависит эффективность оснащения.

Элементы

Главные функциональные части СЭС:

1. СБ — панели со специальным покрытием. Притягивая, задерживая, аккумулируя и концентрируя солнечный свет, тепло, передают его дальше для преобразования в электричество.
2. Контроллер. Контролирует, показывает состояние АКБ, зарядку/разрядку. Прерывает зарядку, если идет перезарядка, и возобновляет ее.
3. Инвертор. Преобразует энергию солнца в ток нужного параметра — переменный для бытовой сети (220 или 380 В). Можно ставить несколько таких устройств (как и контроллеров) — система будет стабильнее.
4. Аккумуляторные батареи, блоки бесперебойного питания — обязательная часть, с ними энергия будет накапливаться и расходоваться соответственно нуждам потребителя, сети.
5. Предохранители. Монтируются между панелями и их секциями, исключают короткие замыкания.
6. Коннекторы, распространенный стандарт MC4.

Контроллеры могут быть встроенными внутрь инверторов, БПП. Сама солнечная батарея (поли или монокристалл) состоит из 4 слоев: стеклянное покрытие, выдерживающее удары града и подобные нагрузки, пленочное, прозрачное покрытие (EVA), гелиоэлемент (кремниевый), притягивающий и взаимодействующий с солнечными лучами, пленка для герметизации. Есть также разное размещение p и n слоев, переходов внутри. Тонкопленочные разновидности имеют особую структуру.

Как подключить

Рассмотрим основы, этапы подсоединения элементов стандартной СЭС. По ходу станет понятной общая схема подключения солнечных панелей. Перед сборкой надо проверить все части на соответствие друг другу, иначе какой-либо прибор может выйти из строя из-за перегрузки или не запуститься.

1. Сначала обычно соединяют контроллеры с аккумуляторами. Так проверят эти 2 элементы.
2. Затем — первый элемент с панелями.
3. АКБ с инвертором (ставится после аккумуляторов).
4. Разводка по потребителям.

Очередность деталей на картинке ниже:

Советуем прочитать: узнайте как работает солнечная батарея, из каких материалов она может производиться.

Контроллер и АКБ

Почти всегда АКБ подсоединяются к гелиобатареям не напрямую, а через контроллер, регулирующий их зарядку/разрядку, осуществляющий согласно этого автоматическое вкл./выкл.

С другой стороны от аккумуляторов прокладывают провода к инвертору. Схема такая: соединяем блок аккумуляторов и контроллер (потом последний с СБ); затем — первый с инвертором.

Традиционное, а точнее, единственно правильное место элементов отображено на схеме:

Бесконтрольное получение энергии опасно, вызывает как превышение расхода, так и чрезмерную зарядку. Эти два фактора губительны — быстро причиняют износ и неработоспособность АКБ. Чтобы исключить описанное между фотоэлементами и аккумуляторами ставят контроллер, управляющий режимом зарядки/разрядки (отдачи). Данная деталь обеспечивает нормальное взаимодействие и с инвертором, создающим стандартные 220 В и 50 Гц, устанавливаемым на выходе АКБ. Такая схема традиционная, самая оптимальная, позволяет не перегружать и использовать полный потенциал, она настолько привычная, что подразумевается по умолчанию.

Соединение, схемы соединения, подключения контроллера солнечных батарей, фактически, это один вариант: провода, соблюдая полярность, заводят на клеммы устройства.

Без контроллеров

Чрезвычайно редко, только в специальных, требующих этого условиях, собирают упрощенную схему — модули без контроллера.

Важно, чтобы ток фотоэлементов заведомо не смог создать перезаряд АКБ, иначе особого смысла в сборке нет — батарея проработает некоторое время (даже несколько месяцев), но в конечном итоге намного быстрее выйдет из строя, поэтому не окупится.

Упрощенный метод используют, когда АКБ успеет произвести цикл зарядки/разрядки без перезаряда:

• для регионов с коротким световым периодом суток;
• в местностях, где положение солнца низкое;
• с маломощными фотоэлектрическими модулями, потенциала которых не хватит для избыточной зарядки.

Описанный способ, как подключить солнечные гальванические элементы предполагает установку защитного диода как можно ближе к АКБ. Задача элемента — предохранить аккумулятор от короткого замыкания: фотоэлементам оно не повредит, но для указанного узла составляет опасность. Также КЗ может причинить перегрев и расплавление проводки, что спровоцирует пожар.

Подключение аккумуляторов и СБ и контроллера

АКБ есть в составе комплекта СЭС или их можно докупить отдельно под ее параметры.

Количество может быть неограниченным.

Можно соорудить блок их батарей — пользователь получит значительный резерв, например, если часто использует электричество ночью. Желательно, чтобы АКБ были с одинаковыми характеристиками, их подключают последовательно. Размещают на стеллажах, внутри небольших выгородок.

Проиллюстрируем с короткими объяснениями, как выглядит схема подключения, установка солнечной батареи к аккумулятору, подсоединение с контроллером.

Осматривают контроллер: определяют провода (плюс/минус, то есть красный/черный), клеммы. Обычно на изделии все контакты подписаны с графическими изображениями.

Присоединяем контакты к клеммам АКБ и батарей (красный провод «+», черный «−»). Закручиваем зажимы.

После подсоединения табло контроллера покажет данные о нагрузке, напряжении, параметры вкл./выкл. аккумуляторов.

Бюджетный контроллер с базовыми настройками, тремя парами клемм обслужит панели на 150 Вт. Можно установить несколько таких приборов, если много гелиопанелей.

Поэтапно как подключить солнечную батарею и перечисленные элементы (полярность соблюдают обязательно):

1. Соединяют проводами АКБ и контроллер. Это покажет, как устройство обнаружит и покажет сетевое напряжение (стандартно 12, 24 В). Для аккумуляторов обычно – первая пара клемм.
2. Подключают фотоэлектрические модули — вторая пара контактов.
3. Отвод на потребителей с низковольтным питанием (12, 24 В) — третья пара клемм. Кроме оснащения наподобие, например, ночного освещения (можно настроить время вкл./выкл.), для другого оборудования с обычными параметрами питания (от 220 В) ее нельзя использовать. К ней можно и не подключать ничего. Другие потребители (220 В) запитываются через инвертор.

Контроллер осуществляет постоянный мониторинг АКБ, при пиковых нагрузках являет собой буфер, защищающий ее от перегрузок. Два элемента рассматривают взаимосвязано.

Подключение контроллера к панелям

Далее, надо подсоединить солнечные батареи к контроллеру, схема как таковая отсутствует — проводки просто подключают в клеммы.

Осматриваем панели на целостность и отсутствие изъянов, брака. Снимаем защитную пленку. Более распространенные изделия — поликристаллические, это своеобразный, сравнительно недорогой вариант, именно их чаще всего применяют для загородных домов. Обычно они на 12 В, аккумуляторы также должны отвечать этому параметру, контроллер – более универсальное устройство обычно охватывает и это напряжение и его другой диапазон (24 В и так далее).

Ниже внешний вид контроллера — прибора для регулировки заряда АКБ. Устройство автоматически отключает батарею от системы, когда заряд достигнет 11 В. Изучают инструкцию — даже китайские недорогие бренды часто техдокументацию переводят на русский. В таком случае там есть понятные схемы, варианты подключения. Далее, зажимают проводки на клеммах, они подписаны графическими символами — контакты к панелям, как правило, крайние левые.

Подсоединяют жилы, при этом следят за соблюдением полярности. Если провода из комплекта, то часто есть бирки, надписи. Для удлинения, подсоединения к оборудованию кабели оснащены штекерами «папа-мама». Именно с их помощью объединяют провода контроллера и идущие от панелей.

Если подсоединяют несколько панелей, то применяют параллельное подключение — несколько проводков в клеммы, используют разветвитель. Можно поставить 2 и больше контроллеров.

Подключение инвертора

На контроллере есть клемма для низковольтных потребителей 12, 24 В, для них инвертор не потребуется — линия таких приборов подключаются на эти контакты напрямую. Есть ситуации, когда фотоэлементы используются так, только для такого оборудования.

Для оснащения на 220 В (или для трехфазной сети 380 В) потребуется указанный прибор, так как он трансформирует ток в указанный вольтаж с частотой 50 Гц, то есть создает переменную величину как у обычной бытовой сети. Пользователь получит возможность запитывать все оборудование дома аналогично, как от центральной линии энергосбыта.

Инвертор есть в составе комплекта СЭС или докупается отдельно. Алгоритм подключения следующий. Первый этап — распаковка, осмотр, проверка комплектации, ознакомление с инструкцией. Обязательно должны быть 2 кабеля («+» и «–») с «крокодилами». Далее, ими делают подключение к АКБ. А к инвертору шнуры подключаются с помощью специальных креплений: контакты заходят на клеммы, сверху зажимаются завинчивающимися пластиковыми крышечками.

К клеммам АКБ инвертор подсоединяется «крокодилами», соблюдая полярность:

Варианты соединения солнечных панелей между собой

Особых проблем не возникает, если панель одна, также и вариант только один: подсоединяют к соответствующим разъемам узлов.

Если же фотоэлементов, секций — две или больше, то возможны несколько модификаций соединения солнечных панелей между собой:

• параллельное соединение солнечных панелей. Подключаются между собой аналогичные по полярности клеммы. На выходе получаем 12 В;
• последовательное соединение солнечных панелей: «+» первой панели к «−» второй. Оставшийся «−» первой и «+» второй — на контроллер. На выходе получим 24 В;
• самая оптимальная схема последовательно-параллельная, комбинация. Предполагает наличие отдельных групп фотоэлементов. Внутри секции панели объединены параллельно. Сами же группы — последовательно. На выходе получим самый оптимальный результат.

Ниже схематически параллельная, последовательная и смешанная схемы как правильно подсоединить панели между собой:

Параметры и характеристики элементов

Схема, порядок подключения, монтажа солнечных батарей загородного дома предполагает правильное соотношение всех элементов системы, совпадение их характеристик — все части должны подходить друг к другу по своим техпараметрам. Это актуально, если покупается не комплект, а детали по отдельности.

Контроллер

Рассмотрим, по каким параметрам подбирают узел мониторинга заряда аккумуляторов.

Мощность массива панелей

Требуется соответствие напряжению: номинальному (рабочее, замкнутое на нагрузку) и открытому контуру (без нагрузки, холостой ход).

Изделие должно выдерживать наибольшую силу входного тока от СБ (это же величина при режиме КЗ) — данный пункт редко обозначается инструкцией. Чтобы вычислить значение, надо узнать номинал контроллерного предохранителя и исчислить ток КЗ панелей контура. Для гелиопанелей последний указывается, как правило, всегда и он выше такового максимального рабочего (номинального), который также надо учесть. Это ток подсоединенного контура фотоэлементов, вырабатываемый ими при нормальной эксплуатации, и он ниже указанного по ТД для контроллера (производители там прописывают максимальное значение).

Номинал по мощности. Это произведение рабочего напряжения на такой же ток фотогальванических модулей. Их мощность, объединенных с контроллером, должна сравниваться с этим номиналом или быть ниже, но не больше, иначе рассматриваемый узел, если он без предохранителя, перегорит. Но обычно такая защита есть, рассчитанная на перегруз в 10–20 % на протяжении 5–15 мин.

Напряжение солнечных модулей и АКБ

Стандартно есть модели на 12, 24 В и на два эти показатели с автопереключением. Например, пользователь может выбрать первую модель, если сделано соединение между собой нескольких панелей последовательно (в таком случае выдадут 12 В). Но, конечно же, лучше выбирать универсальное устройство.

Указанные цифры могут быть слишком малыми для мощных систем. Чтобы получить желаемую мощность, приходится ставить больше панелей и аккумуляторов, делая из них параллельные контуры. Сила тока значительно возрастает, что ведет к перегреву кабеля, электропотерям. При этом надо увеличивать сечение жил. Возникает потребность в чрезвычайно дорогих контроллерах под высокие токи.

Для исключения возрастания числа Ампер узлы мониторинга для мощных сборок выпускают под номинальное раб. напр. на 36, 48, 60 В, то есть кратно 12 В, чтобы гальванические модули можно было соединять последовательно. Такие контроллеры создают только для технологий зарядки ШИМ. У них вх. номин. напр. от панелей и номин. напр. контура АКБ должно сравниваться, например, 12 от СБ = 12 В к АКБ, 24 = 24 В, 48 = 48 В.

Контроллеры типа МРРТ работают с равным входным напряжением или в несколько раз большим, кратности 12 В нет. Обычно они рассчитаны на вход от панелей 50 В, сложные модели (мощные системы) могут быть до 250 В. Надо учитывать, что заводы указывают макс. вх. напр., и при подсоединении последовательно гальванических модулей надо складывать их макс. напр. (оно же «холостого хода»). Если проще сказать, то вх. макс. напр. любое от 50 до 250 В в зависимости от конкретного экземпляра. А номинал или миним. вх. напр. будет при этом 12, 24, 36, 48 В. При этом вых. напр. с АКБ у моделей МРРТ стандартное, может быть с автоопределением и поддержкой указанного выше диапазона вольтажа, а иногда и 60 или 96 В.

Модели МРРТ могут быть очень мощными с вх. напр. от гелиосистемы на 600–2000 В.

Максимальный входной ток и ток заряда АКБ

При ШИМ контроллере макс. вх. ток от фотоэлементов переходит в зарядный ток аккумуляторов, то есть узел не может заряжать большим значением ампер, чем производит соединенная с ним система. У МРРТ все по другому — вх. ток модулей и выходной для заряда батарей имеют разные характеристики, но они могут быть и равными, если номинал по напряжению модулей равен такому же номиналу АКБ, но тогда нет смысла в преобразовании МРРТ, эффективность падает. Первая характеристика должна превышать вторую в 2–3 раза. Если она ниже больше чем двухкратно, например, в полтора раза, то результативность критически падает, то же касается, когда превышает трехкратно. Ток на входе всегда будет равен или меньшим, чем таковой макс. вых. заряда аккумуляторов.

Из вышеуказанного следует, что МРРТ надо подбирать по максимальному заряду аккумуляторов. Но чтобы данный ток не превысить, в инструкции прописывается максимум мощности подсоединяемых модулей при номин. напр. контура АКБ. Пример для контроллера МРРТ на 60 А: 800 Вт при напр. АКБ 12 В, 1600 — 36 В, 2400 Вт — 48 В и так далее.

Максимум нагрузки, зарядной ток, количество АКБ

Максимальная нагрузка, она же зарядной ток для аккумуляторов — характеристика не второстепенная.

Максимум мощности на выходе контроллера учитывается как с его стороны, так и со стороны аккумуляторов. Например, есть комплект последних с большой емкостью, для зарядки в течение дня узел должен выдать нужное значение. И такая же характеристика и возможности у гальванических элементов, естественно, должны быть не меньшими. Если параметры и узла мониторинга, и панелей будут способными удовлетворить потребности блока АКБ, то он не успеет зарядиться на протяжении дня, что будет причинять при постоянной нагрузке еще большую разрядку, и так регулярно, что приведет к быстрому износу.

Ситуация, если АКБ с небольшой емкостью допустима. Возможности современных контроллеров нивелируют данный нюанс.

Но также рассмотрим проблемы, которые были у старых, или есть у низкокачественных, простых контроллеров. Их надо было подбирать с равной мощностью. При этом для АКБ макс. зарядной ток не должен был быть выше 30% от номинала емкости, то есть, если последняя 100 АЧ, то данный параметр не выше 30 А. При избыточной мощности системы контроллер заряжал бы аккумуляторы даже после их полного наполнения, без понижения зарядных Амперов, напряжения. Электролит при этом бы вскипал.

Современные образцы снабжены встроенной микросхемой, следящей за параметрами. В их микросхему прописывают программу заряда, управление осуществляется реле отключения. Такое изделие способно осуществлять настройку тока, напряжения заряда.

Тип аккумуляторов

Разные по химическому составу АКБ отличаются своим реагированием на ток, у них свои программы зарядки с несколькими алгоритмами. Контроллер настраивает процесс, напряжение, количество Ампер в соответствии с указанным, в выставленном диапазоне.

Чаще применяют стандартные контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ или PWM). Есть также более качественные MPPT модели с технологией определения точки максимума по мощности от имеющегося массива панелей, надо сказать, что и они работают с ШИМ технологией: сначала такой узел отбирает максимальную величину, а далее, применяя ШИМ, осуществляет преобразование, зарядку АКБ по установленной программе.

Выбирают изделие именно с программой под имеющийся типа АКБ: щелочные, никелевые, литиевые (со своим блоком управления). Самые простые модели контроллеров имеют 1 или 2 программы для АКБ свинцово-кислотных, негерметичных, герметичных гелевых или AGM.

Опциональность

Наиболее затребованными являются такие функции (вырезка из характеристик товара интернет магазина):

Тип регулировки, трансформации напряжения

По данному параметру подбирают модели ШИМ или MPPT. Вкратце мы объяснили, как они функционируют. Если упростить, то для недорогих систем стандартных мощностей берут первые. Вторые — более качественные, для дорогих или мощных сборок.

Сборка, угол наклона

Саму установку, как соединять солнечные панели опишем вкратце, так как крепления и прочие нюансы также отдельные темы. Монтаж состоит в закреплении панелей на каркасе, есть несколько типов фиксаторов, кронштейнов: на шифер, на металл, черепицу, скрытые на обрешетку крыши.

Опорные рейки, зажимы, прижимы (концевые и центральные) направляющие покупаются или есть в комплекте для выбранного варианта установки.

Соединяющие стыковые элементы создают из фиксирующих реек каркас. Применяют также клеммные элементы и держатели для жил — они объединяют алюминиевые рамки и заземляют их, фиксируют кабели.

Если монтаж производится на крышу с наклоном, то оптимальный угол для панелей 30… 40° в северных широтах больше, например, 45°. В общем, для самоочистки модулей дождем угол должен быть от 15°.

Указанные позиции создают опорными профилями, часто делают удобную сборно-разборную регулируемую, поворачивающуюся конструкцию.

При неравномерно освещении массива, панель на более светлом месте выдает больший ток, который частично расходуется на нагрев СБ нагруженных меньше. Чтобы исключить такое явление, используют отсекающие диоды, впаиваемые между плоскостями с внутренней стороны.

Читайте также: солнечные батареи для дачи (электроснабжение и освещение), выбор необходимых дополнительных устройств.

Провод

Подключение солнечных панелей, соединение их между собой делается кабелем с жилой сечением от 4 мм² — это стандартный минимум. Ниже этой цифры опускаться не рекомендовано, хотя иногда применяют и 2.5 мм², но это уже крайний случай (если модуль один, маломощный).

Можно взять толще — электропотери при этом не увеличиваются, а даже, наоборот, уменьшаются, так как снижается сопротивление, но цена возрастет намного. В сети есть специальные калькуляторы.

Провод должен быть стойким к холоду и огню (−30…+120° C), с надежной изоляцией, устойчивой к ультрафиолету. В спецмагазинах продаются уже «заточенные» под СБ кабели.

Инвертор

Способы подключения солнечных батарей могут быть разными, но подбор параметров частей системы имеет общие принципы. Рассмотрим, как подобрать инвертор для СЭС разных типов.

Электростанция полностью автономного типа. Такая система не подключена к сети Энергосбыта (внешней магистрали), пользователь получает все электричество только от панелей. Подойдет инвертор off-grid. Эти автономные модели могут быть одно и трехфазными, способны преобразовывать постоянный токи разного вольтажа 12, 24, 48, 96 В и выше. Данные изделия самые дешевые (25–600 долл.), но это не означает их неэффективность — для не особо требовательной сборки указанного типа они подойдут, нет смысла брать более дорогие изделия, так как их потенциал не будет использоваться.

Схема с подключением к центральной сети. СЭС работает как автономно, так и совместно с главной магистралью. Но без аккумуляторов. Тут подойдет инвертор on-grid:

• регулирует забор электричества, но не из АКБ, а из сети Энергосбыта, если модули не выдают достаточного его количества;
• отправляет излишки продуцируемой энергии в центральную сеть, например, для продажи «по зеленым тарифам».

Стоимость изделия on-grid 200–20 000 $. Зависит от мощности конкретной модели, например, для устройства на 3–6 кВт — 2000 $, на 1000 кВт — 15 000 $ и выше. Для дома хватит 5 кВт.

Аккумуляторно-сетевая СЭС — самый распространенный оптимальный тип: вырабатывается энергия для запитывания приборов дома, излишек накапливается в АКБ, которые отдают заряд ночью и/или когда модули не справляются с нагрузкой, а также в центральную сеть для продажи. Если система из-за возросших потребностей не справится с нагрузкой, то предполагается забор энергии из магистрали Энергосбыта. Для таких условий подойдет модель hybrid (с сетевыми функциями). Цена начинается с 500–600 $ и до около 20 000 $.

Иные параметры

Дальше кратко подбор инвертора по иным критериям, которые необходимо учесть перед тем, как подключить солнечную панель.

Параметр	Описание
Мощность	Зависит от номинала по мощности СЭС, связанной со стороной от постоянного тока и максимумом нагрузки — от переменного. Надо взять полное значение по мощности СЭС (допустимая погрешность 90–120%) и мощность всех приборов при их одновременном включении. Первая характеристика указана в ТД панелей, по второй считают не просто кВт, а совокупное пиковое (пусковое) значение, которое может превышать рабочее в 5–7 раз. Из-за перегрузки во время запуска даже на 2–3 сек. инвертор не запустится.
По напряжению	Рекомендованное соотношение (вольтаж/мощность СЭС):

• 12 В /600 Вт;
• 24 В/ 600…1500 Вт;
• 48 В/ больше 1500 Вт.

Количество инверторов

Теоретически 1 прибора, если он подобран правильно под мощность, другие параметры, хватит для всей СЭС. Но при большом количестве пластин в нескольких линях желательно на каждую ставить свой инвертор. Причина в том, что нестабильность одной ветки (расположенность на чуть ниже освещаемой стороне) негативно влияет на общий инвертор, КПД понизится. А с отдельными такими устройствами этот недостаток нивелируется.

Хороший вариант — модель для нескольких отдельных MPPT входов (2– 4 и больше). Но цена такого оснащения часто неоправданно высокая.

Как подключить солнечную панель

Интересуясь темой как подключить солнечную панель, стоит хорошо изучить особенности монтажа и устройства. Также стоит задать себе вопрос – для чего нужна домашняя электростанция, и какая главная цель ее установки. Как показывает практика, ответов здесь несколько: борьба с постоянными перебоями энергоснабжения, экономия электроэнергии и возможность создать полностью автономную электросеть. Когда главная цель определена, тогда уже можно подходить к технической стороне вопроса. Подготовленная статья расскажет, как подключить солнечную батарею от Энерговольт и других нюансах такой системы.

Разные типы солнечных электростанций

Чтобы хорошо разобрать схемы подключения, нужно ознакомиться с полным комплектом оборудования небольшой гелиосистемы Энерговольт. Стоит уточнить, солнечные электростанции бывают сетевые и автономные, поэтому набор оборудования у них немного отличается. Например, сетевой тип солнечных панелей Энерговольт успешно используется в ТРЦ, офисах, частных домах, фермах, гостиницах, а список компонентов выглядит следующим образом:

• Инвертор, о котором будет отдельный раздел статьи.
• Солнечные панели поликристаллического либо же монокристаллического типа.
• Одножильный медный кабель, обязательно с качественной двойной изоляцией и хорошей устойчивостью к влиянию довольно агрессивной среды. Рекомендованное сечение 6 мм и более.
• Выключатели постоянного и переменного тока.
• Быстросъемные коннекторы для подключения панелей.
• УЗИП постоянного тока.
• Датчик ДОКА.
• Крепления необходимо заказывать отдельно.
• Реверсивный электросчетчик необходим в тех случаях, когда предполагается продажа электроэнергии государству. Учитывая «зеленый тариф», можно неплохо заработать.

Автономные солнечные электростанции Энерговольт поставляется в следующей комплектации:

• солнечные панели определенного типа;
• контроллер заряда аккумуляторов;
• инвертор входит не в каждый комплект;
• несколько вариантов аккумуляторных батарей (зачастую гелевые);
• устройства защиты (предохранители, автоматические выключатели);
• кабели сечением не менее 4 мм.

Автономные комплекты Энерговольт используются в большинстве случаев для уличного освещения, на автодомах, яхтах, светофорах, питания автоматики, а также в домах, где нет центрального электроснабжения и соответственно возможности для подключения. Идеальный вариант, который за небольшие деньги позволяет создать автономную электросеть и пользоваться разными электроприборами, даже вдали от цивилизации.

Если гелиосистема будет снабжена аккумуляторными батареями, тогда важно обратить внимание на такие параметры:

• максимальное напряжение при условии пиковой мощности Vmp;
• номинальное напряжение панелей: 24В либо 12В;
• значение напряжения холостого хода (обозначается Voc), которое характеризует величину напряжения, вырабатываемого панелью при отсутствии нагрузки. Важный параметр при выборе контроллера;
• Ток Imp – ток при максимально возможной мощности панели.

Для чего нужна сетевая электростанция Энерговольт

Начать стоить с того, сетевая солнечная электростанция – это хороший способ существенно сократить ежемесячный платеж за электричество, с учетом постоянного подорожания энергоносителей. Данное оборудование не требует накопителей и специально заточено на экономию. Этот тип электростанций Энерговольт пользуются особым спросом среди владельцев коммерческой недвижимости, ведь стоимость 1кВт*ч значительно выше, по сравнению с частными сектором.

Частные домохозяйства также проявляют интерес к сетевым электростанциям, ведь электроэнергию можно продавать по «зеленому тарифу». Что позволяют хорошо экономить на коммунальных платежах, расходуя семейный бюджет более экономно и разумно. Несмотря на цену 1кВТ*ч, а еще цену периодического обслуживания и все затраты на установку гелиостанции, данные инвестиции более чем выгодные. Ведь за долгий срок службы (панели до 30 лет) электростанция себя окупит не один раз, однако для более детальных расчетов нужно знать точную конфигурацию.

Схемы подключения

Бывает 3 возможные схемы, которые помогут соединить между собой солнечные панели Энерговольт: параллельная, последовательная, а также последовательно-параллельная. Далее более подробно о каждой из схем.

Параллельное соединение

Чтобы не ошибиться, необходимо просто к выходам и входам панелей присоединять клеммы одинакового знака. Наиболее удобные коннекторы типа Y.

Благодаря этой схеме можно увеличивать ток, при этом, не повышая напряжение панелей. Например, установлено 4 панели от Энерговольт и каждая по 12В, при напряжении 22.48В, максимальный ток 5.42А. Замерив напряжение холостого хода и номинальное напряжение, можно увидеть, что показатели не изменились. Однако максимальная мощность выглядит как 5,42А*4=21,68А.

Последовательное соединение

Видно из схемы, что минусовая клемма от первой панели подключается к плюсовой клемме второй, а минусовая второй к клемме третьей и далее по этой же схеме. При таком соединении показатели напряжения панелей суммируются. Схема позволит добиться даже показателя в 220В, однако это делают крайне редко.

Приведем пример для лучшего понимания. При наличии 4 панелей Энерговольт номинальной мощностью по 12В, Voc: 22.48В (показатель напряжения холостого хода) в итоге получаем 48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В. Однако максимальная мощность тока останется прежней.

Чтобы не снижать эффективность системы в целом, необходимо использовать солнечные панели с одинаковыми значениями Imp.

Последовательно-параллельное соединение

Приведенная схема содержит панели, которые частично подключены параллельно, а частично последовательно. Данная особенность позволяет подбирать наиболее оптимальный режим функционирования электростанции, благодаря регулированию выходной силы тока и номинальной мощности. Для наглядности стоит разобрать пример 4-х панелей со следующими характеристиками:

• Напряжение холостого хода или Voc — 22.48В;
• Номинальное напряжение 12В;
• Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А.

При подключении 2 панелей параллельно и 2 последовательно, выходное напряжение будет равно 24В, а напряжение холостого хода 44,96В и ток 5,42А*2=10,84А.

Схема позволяет создать сбалансированную систему, которая не будет нуждаться в контроллере заряда аккумулятора, ведь отсутствует большое пиковое напряжение. Также появляется возможность собирать гелиосистему из панелей Энерговольт разной мощности, для примера 2 по 12В, а далее преобразовывать в 24В. Если необходимо обеспечить частный дом солнечным электричеством, данная схема наиболее целесообразна для использования.

Инструкция для подключения солнечной панели к контроллеру заряда

Для системы снабженной аккумуляторными батареями необходим контроллер, который будет тщательно следить за уровнем зарядки. Например, устройство будет сбрасывать лишнюю электроэнергию, чтобы она не копилась при полном заряде аккумуляторов. Также появляется возможность подключать к сети приборы с низким номинальным напряжением – 24В, 12В, 48В и т.д.

Зачастую у контроллера имеется 3 пары контактов, а существующие схемы подключения контроллеров солнечных батарей подразумевают следующие действия:

1. Пара №1 необходима для подключения панелей;
2. Пара №2 необходима для подключения аккумуляторов;
3. Пара №3 необходима для подключения источника с низким потреблением.

Специалисты рекомендуют в первую очередь подключать аккумуляторные батареи, что позволит проверить корректную работу оборудования. Во вторую очередь солнечные панели, а затем после проверки правильного функционирования системы – потребителей.

Приметка. Помимо описанного стандартного варианта подключения, может быть и другое количество клемм, поэтому нужно внимательно изучать инструкцию, которая поставляется вместе с оборудованием. Также важно следить за полярностью всей системы, в противном случае может выйти из строя контроллер или же система не будет работать. При подключении оборудования к сети, из-за несоблюдения полярности может возникнуть замыкание.

Подключение к аккумулятору

Если дому требуется значительная автономность, тогда нужно задаться вопросом, как подключить солнечную батарею к аккумулятору и правильно настроить гелиосистему. Помимо контроллера заряда, батареи подключаются к инвертору Энерговольт, который способен преобразовать 12В, 24В, 48В в привычные для бытовой техники 220В. При создании системы нужно применять провода большого сечения, а также строго соблюдать полярность схемы. Рекомендованное сечение от 3 мм.

В принципе можно обойтись без контроллера, подсоединив аккумуляторы напрямую к солнечным панелям Энерговольт. Однако делать это не желательно, ведь тогда возникает несколько негативных факторов: постоянная бесконтрольная зарядка, повышенное потребление электричества, а также сильный нагрев аккумуляторов. Данные факторы значительно снижают их срок эксплуатации, поэтому потребуется частая замена.

Чаще всего используются гелевые либо обычные свинцово-кислотные аккумуляторы. При установке в жилых помещениях, АКБ должны быть закрытого типа. Большинство энтузиастов солнечной энергетики применяют стандартные автомобильные аккумуляторы, рассчитанные на 12В.

Подключение инвертора Энерговольт

Чтобы получить в доме 220В, необходимо знать, как подключить инвертор к солнечной панели Энерговольт и правильно его интегрировать в систему. Данное устройство выполняет функцию преобразователя, превращая напряжение от аккумуляторов и солнечных батарей в стабильные 220В. Для оборудования промышленного типа существуют инверторы, которые способны выдать 380В. Подобные устройства редко используются в домашних условиях.

Процесс совсем несложный: соблюдая полярность подсоединить клеммы к панелям напрямую или через контроллер и АКБ.

Инвертор Энерговольт должен быть обязательно гибридного типа, ведь он универсальный. Когда солнечные панели будут обеспечивать достаточно энергии, устройство будет использовать только ее. Когда же выработка станет недостаточной либо увеличиться потребление, будет использована электроэнергия из сети. Система очень гибкая, поэтому можно проводить тонкую настройку оборудования для максимально эффективного использования разных источников электроэнергии. Можно установить зарядку АКБ от сети, если день будет пасмурный, к примеру, или воспользоваться преимуществами ночного тарифа с более дешевой энергией.

При необходимости можно рассчитать мощность инвертора Энерговольт, для этого понадобится общая мощность панелей, а также их мощность:

Высчитать общую мощность не составит особого труда, нужно лишь знать количество и мощность каждой из них. Например, 5 панелей по 200Вт, что в итоге даст 1 кВт. Выбирая устройство, нужно учитывать небольшой запас, поэтому подойдет инвертор на 1,2 кВт. Возможно, в будущем появится необходимость добавить панель или несколько.

В чем основные преимущества солнечных батарей Энерговольт

Начать стоит с того, что производитель дает гарантию на сетевой инвертор Энерговольт и солнечные панели Энерговольт целых 10 лет. Само оборудование служит 30 и 20 лет соответственно, что говорит о высокой надежности и безотказности на протяжении долгого времени.

Если говорить об автономном оборудовании, тогда гарантийный срок солнечных батарей Энерговольт 10 лет, на инвертор от стороннего производителя дается 3 года, на контроллер 2 года, а также на накопители от 1 до 3 лет, что зависит от модели.

Оборудование совсем неприхотливое, поэтому может стабильно работать в температурном диапазоне от -25 до 60 °C. Оснащено по современному стандарту защиты класса IP65.

Клиент может заказать солнечные фотоэлектрические модули Энерговольт и получить бесплатную доставку практически в любой регион, за исключением самых отдаленных: Камчатка, Якутия и т.д. К каждому покупателю всегда индивидуальный подход, длительные консультации, чтобы подобрать необходимое оборудование и удовлетворить запрос. Для оптовых клиентов имеется система скидок. Солнечная система комплектуется и отправляется максимально быстро (всего 1-2 дня), ведь все оборудование хранится на складах производителя Энерговольт.

Варианты схем подключения солнечных батарей

Татьяна Викторовна Хальзова 20 марта 2023

Автономные солнечные батареи – набирающий популярность альтернативный источник электроэнергии. Его часто применяют для создания независимого энергоснабжения в дачных коттеджах и частных домостроениях. При грамотном монтаже солнечных электростанций (СЭС) обеспечивается высокая энергетическая эффективность в солнечные дни и в дождливую погоду.

Чтобы обустроить подобную систему в своем загородном доме, необходимо правильно подобрать технические элементы и выполнить монтаж. При желании и небольшой сноровке сделать это способен каждый. Достаточно внимательно изучить схемы и методы соединения фотоэлементов. В статье подробно рассказано, как организуется производительная система, позволяющая переработать «зеленую энергию» в ток, как соединитьсолнечные панели с магистральной электросетью и иные важные нюансы.

Прежде всего, надо четко понимать, из каких компонентов состоит система. Солнечные панели – это набор ячеек на фотоэлектрических элементах. Они способны трансформировать «зеленую энергию» в ток. Сила электричества системы напрямую обусловлена интенсивностью ультрафиолета, то есть чем ярче светит солнце, тем больше энергии система способна сгенерировать.

Солнечные батареи отличаются повышенной чувствительностью к правильности установления контакта и расположению входящих в систему компонентов. Малейшая погрешность способна спровоцировать критическое снижение КПД. Важно тщательно контролировать угол размещения фотомодулей и соотношение параметров комплектующих. Грамотное подключение гарантирует эффективность и высокую окупаемость СЭС.

Инженерами разработано несколько эффективных способов соединения элементов независимых солнечных электростанций.

Из чего состоит солнечная электростанция

Базовое назначение солнечных панелей – накапливание ультрафиолета. Концентрированный свет при помощи специальных устройств преобразуется в электрический ток и перенаправляется в сеть 220 В или накопитель энергии.

Ключевые достоинства системы – автономность и автоматический характер. К недостаткам можно отнести зависимость от внешних условий (погоды, климата, затенения).

Комплектующие необходимо выбирать таким образом, чтобы они максимально быстро окупились. Эффективность дальнейшего функционирования системы напрямую зависит от правильности сборки.

Автономная солнечная электростанция отличается большим количеством составляющих элементов:

1. СБ – панели, оснащенные специальным покрытием. Собирая и накапливая ультрафиолет и тепло, фотомодули передают его в накопитель для дальнейшего преобразования в энергию.
2. Контроллер. Демонстрирует пользователю состояние аккумуляторного блока и уровень заряда.
3. Инвертор. Отвечает за процесс преобразования ультрафиолета в ток заданного значения.
4. АКБ, блоки питания – неотъемлемые компоненты, осуществляющие накопление и расход энергии по запросам потребителя.
5. Предохранители. Минимизируют риск коротких замыканий.
6. Коннекторы МС4.

Каждая солнечная батарея имеет многослойную конструкцию:

1. Стеклянное покрытие, стойкое к внешним негативным явлениям и механическим воздействиям.
2. Пленочный прозрачный слой (EVA).
3. Кремниевый элемент. Притягивает ультрафиолет и взаимодействует с ним.
4. Герметизирующая пленка.

Порядок подключения системы

Процесс монтажа начинается с проверки элементов на совместимость друг с другом. При ошибке есть риск критической неисправности устройства из-за чрезмерной нагрузки.

Контроллер и АКБ

Аккумулятор подсоединяется к батареям через контроллер, который регулирует цикл заряда. С обратной стороны от АКБ выполняется прокладка кабелей к инвертору. Первоначально подключаются блок АКБ и контроллер, следом контроллер подсоединяют к солнечным панелям. После этого к аккумуляторам подключается инвертор. На заключительном этапе выполняется разводка сети по потребителям.

Неконтролируемый поток энергии сопряжен с многочисленными рисками – повышенного расхода или избыточной зарядки. Под воздействием обоих факторов накопитель энергии быстро изнашивается и выходит из строя. Для предотвращения этой проблемы приходится ставить контроллер между батареей и панелями. На это устройство возложены функции управления циклом зарядки/отдачи.

Провода с учетом полярности подсоединяются на клеммы прибора. Это традиционная схема монтажа.

Без контроллеров

Реже встречается упрощенная схема подключения. При подобном подходе ток модулей не должен создавать чрезмерного заряда накопителей энергии. В ином случае батарея в скором времени окончательно перестанет функционировать.

Упрощенная методика монтажа применяется, когда аккумулятор успевает закончить полный цикл зарядки/отдачи:

1. для местности с сокращенным световым днем;
2. на территориях с низким расположением источника солнечного света;
3. с фотоэлектрическими модулями пониженной мощности.

Защитный диод устанавливается в непосредственной близости к накопителю энергии. Он призван предотвратить короткое замыкание.

Подключение аккумуляторов, СБ и контроллера

Батареи включены в основную комплектацию ЭС. При необходимости их можно дополнительно приобрести с учетом основных параметров. Количество батарей не ограничено.

Некоторые пользователи создают блок из батарей для получения значительного резерва. Такие АКБ должны обладать одинаковыми характеристиками и последовательно подключаться. Подобный блок можно компактно разместить на стеллаже или в проеме.

Алгоритм подключения выглядит следующим образом:

1. Осмотр контроллера с целью определения проводов и клемм.
2. Соединение контактов с клеммами накопительных емкостей. Закрутка зажимов.
3. На табло контроллера должны отобразиться сведения о нагрузке и напряжении.

Недорогой контроллер со стандартными параметрами и тремя парами клемм подойдет для обслуживания панелей на 150 Вт. Для большого количества солнечных модулей используется контроллер большего номинала.

Контроллер беспрерывно мониторит состояние накопителей энергии. При максимальных нагрузках он выступает в качестве буфера.

Подключение контроллера к панелям

Общепринятой схемы не существует. Кабели подключаются в клеммы. Проводится осмотр панелей с целью исключения дефектов. Удаляется защитная пленка. Внимательно изучается техническая инструкция. Подключение осуществляется в соответствии со схемами, указанными в инструкции.

Зажимается кабель на клеммах, обозначенных графической символикой. Подсоединяются жилы с учетом полярности. На кабелях из набора предусмотрены бирки и буквенные обозначения. Удобство и быстрота подключения обеспечивается разъемами «папа-мама».

При одновременном подсоединении нескольких панелей используется принцип параллельного подключения. Для этих целей применяется разветвитель. При необходимости возможен монтаж нескольких контроллеров.

Подключение инвертора

На контроллере предусмотрена клемма для устройств потреблением 12, 24 В. Линии подобных приборов соединяются с контактами напрямую. Для организации трехфазной сети требуется инвертор. Этот прибор трансформирует электричество в заданный вольтаж с частотой 50 Гц. Пользователь получает возможность снабжать электричеством частный загородный коттедж столь же эффективно, как от центральной электромагистрали.

Прибор входит в комплектацию готовой СЭС или приобретается дополнительно. Подключение выполняют, следуя простому алгоритму:

1. Распаковка изделия, осмотр на наличие заводского брака и дефектов, проверка набора.
2. Изучение технической инструкции. В комплекте обязательно должны иметься два кабеля с «крокодилами».
3. Подключение устройства к АКБ.
4. Подсоединение проводов к инвертору специальными зажимами.
5. Инвертор соединяется с клеммами батареи при помощи аккумуляторных зажимов.

Способы соединения солнечных панелей

При одном фотоэлементе существует единственная схема подключения: панель подсоединяется к правильным разъемам.

Для монтажа двух и больше секций предусмотрено несколько способов соединения:

1. Параллельный монтаж. Подключаются друг к другу клеммы одинаковой полярности. Выход – 12 В.
2. Последовательное: «+» первого компонента подключается к «–» второго фотоэлемента. Оставшиеся клеммы разной полярности подсоединяются к контроллеру. Выход равен 24 В.
3. Последовательно-параллельная комбинация. Внутри секции элементы подключаются параллельно, а группы соединяются последовательно.

Характеристики компонентов солнечных электростанций для дома

Алгоритм установки фотомодулей для частного коттеджа предполагает верное соотношение всех составляющих системы и совпадение технических характеристик. Это правило особенно важно соблюдать при покупке элементов СЭС вне комплекта.

Контроллер

Узел мониторинга заряда АКБ подбирается с учетом ряда параметров.

Мощность массива панелей

Один из ключевых параметров – соответствие напряжению:

• номинальному;
• открытому контуру.

Фотопанели должны обладать устойчивостью к предельной силе входного тока от СБ. Этот пункт не всегда содержится в технической документации. Для вычисления значения берется номинал контроллера и определяется ток КЗ фотоэлементов контура (этот параметр прописывают в инструкции к солнечным панелям, как правило, он выше предельного рабочего). Ток подсоединенного контура модулей, который вырабатывается элементами в ходе нормальной эксплуатации, ниже указанного в инструкции для контроллера.

Номинал – произведение рабочего напряжения на ток солнечных панелей. Мощность элементов, соединенных с контроллером, должна равняться данному номиналу или быть ниже. При более высоком значении узел перегорит. Устанавливается предохранитель, защищающий от перегрузки в 10–20 % в течение четверти часа.

Напряжение солнечных модулей и аккумуляторов

Традиционно используются АКБ на 12, 24 В с автопереключением. Первая модель выбирается, если панели соединены между собой последовательно. Но опытные инженеры рекомендуют выбирать универсальные модели.

Рассматриваемые значения напряжения слишком низкие для мощных систем. Для получения оптимальной мощности устанавливается большее количество фотоэлементов и АКБ, создаются параллельные контуры. Возрастание силы тока приводит к электропотерям и перегреву кабеля. Приходится повышать сечение жил. Стабилизировать ситуацию позволяет применение дорогостоящих моделей контроллеров.

С целью предотвращения резкого роста количества ампер узлы мониторинга для мощных контуров изготавливаются под мощное номинальное рабочее напряжение (НН) со значением 36, 48, 60 В. Это позволяет выполнять последовательное подключение элементов. Подобные контроллеры изготавливают для технологий зарядки ШИМ. Входящее НН фотоэлементов и контура АКБ должно быть равным.

Контроллеры моделей МРРТ способны функционировать с равным или большим входным напряжением. Кратность значения 12 В не учитывается. Устройства рассчитаны на вход от панелей 50 В, мощные системы – до 250 В. Выходное напряжение у моделей стандартное. Зачастую используются мощные модели с входным напряжением до 2000 В.

Максимальный входной ток и ток заряда АКБ

При ШИМ контроллере узел не способен заряжать большим значением ампер, чем выдает подключенная к нему система. В МРРТ все обстоит несколько иначе. Значение входящего тока фотоэлементов должно превышать в 2-3 раза показатели выходного тока для заряда АКБ.

МРРТ следует выбирать по предельному заряду АКБ. В технической документации указывается предел мощности фотоэлементов при НН контура аккумулятора. Важно не превысить это значение.

Максимум нагрузки, зарядной ток, количество АКБ

Зарядной ток АКБ или максимальная нагрузка относится к первостепенным параметрам. Предел мощности на выходе контроллера следует брать в расчет со стороны устройства и со стороны АКБ.

В качестве примера можно рассмотреть следующую ситуацию. Имеется комплект аккумуляторов большой емкости. Для зарядки за день узлу требуется выдать заданное значение. Аналогичный параметр и возможности у фотоэлементов. Если характеристики солнечных панелей и узла мониторинга смогут удовлетворить потребности блока батарей, то он не зарядится полностью в течение суток. При регулярном повторении такая ситуация приведет к скорому износу устройств.

Нивелировать указанные сложности способны характеристики новых контроллеров. Современные модели оснащены встроенной микросхемой, где прописана программа заряда. Подобное устройство обладает способностью выполнять настройку тока и напряжения заряда.

Скорость получения электрического заряда обусловлена химическим составом накопителя. Каждая модель обладает собственной программой зарядки с различными алгоритмами. Все оптимальные характеристики регулируются контроллером и соответствуют заданным пользователем.

В большинстве своем используются стандартные контроллеры ШИМ. Реже встречаются МРРТ модели более высокого качества. В них встроена функция определения точки максимума по мощности от набора фотомодулей.

Выбор изделия осуществляется с учетом программы под заданный тип аккумулятора. Простейшие модели устройств оснащены 1 или 2 программами для АКБ.

Больше всего потребителей интересуют следующие функции:

• наличие дисплея, на котором отображаются ключевые параметры и значения;
• автоматическое определение номинального напряжения гальванических элементов и АКБ;
• ручная настройка опций контроллера;
• наличие коммуникационных разъемов для подключения устройства удаленного доступа;
• поддержка АКБ разных типов;
• встроенная защита от короткого замыкания, перезаряда или перегрузки;
• электронная защита;
• опция самодиагностики;
• внешние датчики;
• цифровой журнал учета характеристик работы устройства;
• реле управления другими приборами;
• встроенные таймеры отключения.

Тип регулировки, трансформации напряжения

С учетом этой характеристики выбираются устройства МРРТ или ШИМ, причем первые предназначены для более мощных контуров.

Сборка, угол наклона

Монтаж предполагает фиксацию модулей на каркасе. Существуют разные виды креплений, кронштейнов в зависимости от материала поверхности.

Опорные рейки и другие элементы для крепления идут в стандартной комплектации или приобретаются отдельно.

Соединяющие стыковые элементы создаются из реек для фиксации каркаса. Используются клеммные компоненты и фиксаторы для жил. Они применяются для объединения алюминиевых рамок. После их заземления крепят кабели.

При монтаже на наклонную крышу строения оптимальный угол наклона модулей равен 30-40°. Для северных широт этот показатель достигает 45°. Для самостоятельной очистки панелей во время дождя угол должен быть минимум 15°.

Необходимый угол наклона создают при помощи опорных профилей. Возможно создание практичной сборно-разборной, поворотной конструкции.

Если уровень освещения неравномерный, то панель, установленная на солнечном участке, выдаст повышенное значение тока. Вследствие этого электричество используется на нагрев менее нагруженных модулей. Для предотвращения подобной ситуации применяются отсекающие диоды, которые впаиваются между плоскостями изнутри.

Провод

Подключение фотоэлементов выполняется при помощи провода с жилой стандартного сечения (от 4 мм2). Не рекомендуется брать провод с меньшим значением.

Возможно применение более толстого шнура. В этом случае не возрастают электропотери, поскольку снижается сопротивление. Однако покупка такого провода обойдется дороже.

Изделие должно обладать устойчивостью к холоду и пламени, качественной изоляцией, стойкостью к воздействию УФ-лучей. В специализированных магазинах в продаже имеются провода, специально созданные под фотоэлементы.

Инвертор

Существуют разные методы объединения модулей. При этом подбор характеристик элементов системы осуществляется по общему принципу.

1. Контур фотомодулей не подключается к центральной сети. Вся накопленная энергия поступает в систему от модулей. Используется устройство off-grid. В магазинах доступны одно- и трехфазные модели, предназначенные для преобразования постоянных токов различного вольтажа. Это изделия бюджетного ценового сегмента. Подобные приборы применяются для систем с низкими требованиями.
2. Контур с подключением к основной электромагистрали. Система функционирует в автономном режиме и совместно с основной магистралью. АКБ не предусмотрены. Используется инвертор on-grid:
   • регулирует забор электрического тока из домашней сети, если батареи не дают необходимого напряжения;
   • излишки вырабатываемой энергии отправляются в главную магистраль (реализуются по «зеленым тарифам»).

Цена такой модели обусловлена мощностью выбранного устройства и другими параметрами.

Прочие характеристики

Прежде чем подключить фотомодуль, следует учесть ряд дополнительных параметров.

Оптимальное соотношение вольтажа к мощности системы:

• 12 В /600 Вт;
• 24 В/ 600…1500 Вт;
• 48 В/ свыше 1500 Вт.

Меандровый относится к дешевым устройствам, не способным защитить от непредвиденных перепадов напряжения. Слабо справляется с индуктивными нагрузками. Требуется установка дополнительных стабилизаторов.

Синусоидальный сигнал – дорогостоящий вариант. Используется для загородных коттеджей. Отличается плавными колебаниями.

Квазисинусоид – комбинация указанных выше вариантов. Менее качественный прибор, чем чистая синусоида.

В теории достаточно одного устройства для СЭС при условии его правильного подбора. Инвертор следует выбирать с учетом мощности и иных характеристик. При значительном количестве фотомодулей в нескольких линиях рекомендуется использовать по одному инвертору на линию. Нестабильность одной ветви способна оказать отрицательное влияние на общее устройство, в результате снижается КПД. При установке отдельных приборов на каждую линию подобный недостаток устраняется.

Оптимальный вариант – модель, подходящая для нескольких обособленных МРРТ входов. Стоимость подобного прибора будет достаточно высокой.

Каталог товаров

Солнечные электростанции

• Автономные
• Гибридные
• Сетевые
• Для водного транспорта
• На 1 кВт
• На 2 кВт
• На 3 кВт
• На 5 кВт
• На 10 кВт
• На 15 кВт
• На 20 кВт
• На 30 кВт

Солнечные панели

• Солнечные панели на крышу
• Солнечные панели для дома
• Гибкие солнечные панели
• Монокристаллические солнечные панели
• Поликристаллические солнечные панели
• Мобильные солнечные батареи

Контроллеры заряда

• MPPT
• PWM
• Доп. оборудование для контроллеров

Инверторы

• Автономные
• Гибридные
• Сетевые
• Доп. оборудование для инверторов

АКБ для альтернативной энергетики

• Технология GEL
• Технология AGM
• Технология Carbon
• Технология LiFePO4
• Доп. оборудование для аккумуляторов

АКБ для транспорта

• Мототехника
• Легковые
• Грузовики и автобусы
• Тяговые
• Для водного транспорта

Комплектующие и крепления

• Коннекторы
• Крепления
• Комплекты крепления для солнечных батарей
• Соединительные провода
• Перемычки для АКБ
• Кабель для солнечных батарей.

Солнечное отопление и ГВС

• Солнечные коллекторы
• Насосы и насосные станции
• Тепловые коллекторы
• Расширительные баки
• Воздухоотводчики и клапаны

Электропастухи

• Готовые комплекты электропастухов
• Комплектующие для электропастуха
• Генераторы импульсов

Освещение

• Светильники 12/24
• Новогоднее освещение
• Фасадные светильники
• Светильники на солнечной батарее
• Консольные светильники
• Садово-парковые светильники
• Кронштейны
• Опоры садово-парковые

Кабель

• Кабель ВВГ
• Кабель солнечный (одножильный)

Опоры

• Граненые силовые опоры
  • Опоры освещения СФГ
  • Опоры освещения СПГ
  • Опоры освещения ОГС
  • Опоры освещения ОГКСф
• Граненые несиловые опоры
  • Опоры освещения ОНО
  • Опоры освещения ОГК
  • Опоры освещения НФГ
  • Опоры освещения НПГ

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ. Технические характеристики (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены продавцом без предварительного уведомления.

8 (495) 128-03-11 8 (800) 511-36-50 Заказать звонок [email protected] Пн-Пт: 9:00-18:00
Мы в соц.сетях

Информация

• Способы доставки
• Способы оплаты
• Гарантии
• Статьи
• Вопрос & Ответ
• Купить в рассрочку

Адрес и реквизиты

ООО «БЕЛА»
ИНН 5027186168
ОГРН 1125027005597
Офис и склад: Московская область, г. Люберцы, поселок Егорово, ул. Колхозная 1А