Päikesepaneelide ühendusskeem: kontrollerile, akule ja hallatavatele süsteemidele

Maaobjektide autonoomsed elektrivarustussüsteemid võimaldavad elada mugavalt isegi kesksetest kommunikatsioonidest kaugel. Sageli kasutatakse traditsiooniliste skeemide kõrval alternatiivseid, mis põhinevad päikeseenergia kasutamisel.

Heliosüsteemi korrektseks toimimiseks on vaja asjatundlikult koostatud päikesepatareide ühendusskeem. Vaja on kvaliteetsete seadmete komplekti, mis suudab täita talle pandud ülesandeid.

Räägime, kuidas õigesti planeerida minielektrijaama komponentide paigutust. Saate teada, kuidas valida süsteemi kokkupanekuks vajalikke tehnilisi seadmeid ja kuidas neid õigesti ühendada. Meie nõuandeid järgides saate ehitada tõhusalt toimiva paigaldise.

Päikeseelektrijaama skeem

Vaatame, kuidas on üles ehitatud ja töötab maakodu heliosüsteem. Selle peamine ülesanne on muuta päikeseenergia 220 V elekstriks, mis on kodumasinate peamine toiteallikas.

Päikeseelektrijaama peamised osad:

1. Patareid (paneelid), mis muundavad päikesekiirguse alalispingeks.
2. Kontroller, mis reguleerib aku laadimist.
3. Akupakk.
4. Inverter, mis muundab aku pinge 220 V-ks.

Patarei konstruktsioon on läbi mõeldud nii, et see võimaldab seadmel töötada erinevates ilmastikutingimustes, temperatuuril -35 °C kuni +80 °C.

Seega töötavad õigesti paigaldatud päikesepatareid samasuguse tootlikkusega nii talvel kui suvel, kuid ühel tingimusel – selge ilmaga, kui päike annab maksimaalselt soojust. Pilves ilmaga langeb tööefektiivsus järsult.

Päikeseelektrijaama efektiivsus keskmistel laiuskraadidel on suur, kuid mitte piisav, et täielikult varustada suuri kodusid elektriga. Tavaliselt vaadeldakse heliosüsteemi täiendava või reservenergiaallikana.

Ühe 300 W patarei kaal on 20 kg. Kõige sagedamini monteeritakse paneelid katusele, fassaadile või spetsiaalsetele alustele, mis on paigutatud maja lähedale. Vajalikud tingimused: tasapinna pööramine päikese poole ja optimaalne kalle (keskmiselt 45° maapinna suhtes), mis tagab päikesekiirte ristsuunalise langemise.

Võimaluse korral paigaldatakse jälgija, mis jälgib päikese liikumist ja reguleerib paneelide asendit.

Patareide ülemine tasapind on kaitstud karastatud löögikindla klaasiga, mis talub kergesti rahe- või rasked lumekoormused. Siiski tuleb jälgida katte terviklikkust, vastasel juhul lõpetavad kahjustatud räniplaadid (fotoelemendid) töötamise.

Kontroller täidab mitut funktsiooni. Lisaks põhifunktsioonile – aku laadimise automaatne reguleerimine, kontroller reguleerib energiavoolu päikesepatareidest, kaitstes sellega akut täieliku tühjenemise eest.

Täislaadimise korral ühendab kontroller automaatselt aku süsteemist lahti. Kaasaegsed seadmed on varustatud juhtpaneeliga, millel on kuva, mis näitab patareide pinget.

Isetehtud päikesesüsteemide jaoks on parim valik geelakud, mida iseloomustab katkematu tööaeg 10-12 aastat. Pärast 10-aastast töötamist väheneb nende maht umbes 15-25%. Need on hooldusvabad ja täiesti ohutud seadmed, mis ei eralda kahjulikke aineid.

Talvel või pilves ilmaga paneelid jätkavad tööd (kui neid regulaarselt lumest puhastada), kuid energiatootmine väheneb 5-10 korda.

Inverterite ülesanne – muundada aku alalispinge vahelduvpingeks 220 V. Need erinevad selliste tehniliste näitajate poolest nagu võimsus ja saadava pinge kvaliteet. Siinuseline seade suudab teenindada kõige „kapriissemaid” voolukvaliteedi suhtes olevaid seadmeid – kompressoreid, olmeelektroonikat.

Koduse päikeseelektrijaama ülevaade:

Tasub teada, et kodused elektrijaamad suudavad teenindada pidevalt töötavat külmkappi, perioodiliselt käivitatavat sukelpumpa, televiisorit, valgustussüsteemi. Et tagada energia katla või isegi mikrolaineahju tööks, on vaja võimsamat ja väga kallist seadet.

Päikeseelektrijaama lihtsaim skeem, mis hõlmab peamisi koostisosi. Igaüks neist täidab oma funktsiooni, ilma milleta pole SEJ töö võimalik.

On olemas ka teisi, keerukamaid päikeseelektrijaamade kokkupaneku skeeme, kuid see lahendus on universaalne ja kodudes kõige nõutum.

Patareide ühendamise etapid päikeseelektrijaama seadmetega

Ühendamine toimub etapiviisiliselt, tavaliselt järgmises järjekorras: kõigepealt ühendatakse kontroller akuga, seejärel kontroller päikesepaneelidega, siis aku inverteriga ja alles viimasena tehakse lahtijagamine tarbijatele.

Etapp 1: ühendamine akuga

Akud asuvad võrgus täpselt määratletud kohas. Need on ühendatud päikesepaneelidega mitte otse, vaid kontrolleri kaudu, mis reguleerib nende laadimist/tühjendamist. Teiselt poolt ühendatakse akupatarei inverteriga, mis muundab voolu.

Seega on päikesepatareide akuga ühendamise skeem järgmine:

• teostame ühenduse aku/kontroller (seejärel kontroller/päikesepatareid);
• ühendame aku ja inverteri.

Võimalikud on ka teised ühendusviisid, kuid see on optimaalne, kuna aku säilitab kasutamata energia ning vajadusel annab selle tarbijatele.

Aku soetamiseks on kaks võimalust: täielikult paigaldamiseks valmis päikeseelektrijaama koosseisus või eraldi, etteantud parameetrite järgi. Odav Hiina komplekt maksab mitte rohkem kui 20 €.

Kui ühest akust ei piisa, ostetakse mitu sama karakteristikuga patareid. Need paigaldatakse ühte kohta ja ühendatakse järjestikku.

Kasutamise ja hooldamise mugavuse huvides paigaldatakse plokid polümeerkattega metallriiulile.

Hiina kaubamärgi Delta tooted on end suurepäraselt tõestanud. Fotol on geelaku pingega 12 V ja mahutavusega 55 Ah. Kõik Delta kaubamärgi seadmed on mõeldud 10-aastaseks kasutuseaks.

Vaatame, kuidas aku ühendatakse kontrolleri ja inverteriga.

Järgmine samm – kontrolleri ühendamine päikesepaneelidega ja akupaki ühendamine inverteriga.

Etapp 2: ühendamine kontrolleriga

Vaatleme varianti, mida kasutavad praktikas sageli maamajade omanikud. Nad tellivad odava Hiina toodangu seadmeid ühelt internetiplatvormilt.

Eelarvelik kontroller minimaalse hulga seadistustega, varustatud kolme klemmipaariga, võimeline teenindama 150 W võimsusega päikesepatareiplokki. Maksumus – 13 €.

Ühendamine toimub järgmises järjekorras:

• Kõigepealt ühendatakse kontrolleriga akupakk. Seda tehakse tahtlikult, et kontrollida, kuidas seade tuvastab nimipinget (standardväärtused – 12 V, 24 V). Aku ühendamisel kasutatakse esimest klemmipaari.
• Seejärel ühendatakse otse päikesepaneelid, kasutades nende juurde kuuluvaid juhtmeid, ja kontrolleril – teist klemmipaari.
• Viimasena paigaldatakse öövalgustuse seadmed – just selleks on ette nähtud kolmas klemmipaar. Peale madalpingevalgustuse, mis töötab eranditult pärast pimeduse saabumist ja saab toite akult, ei tohi muid seadmeid kasutada.

Iga ühendamise liigi puhul tuleb jälgida polaarsust.

Polaarsuse mittejärgimine põhjustab kontrolleri kohese rikke ning ka päikesepaneelide detailide kahjustumise.

Kontrolleri ühendusskeem kolme klemmipaariga. Öövalgustus (12 V) on valikuline funktsioon, mistõttu mõned lihtsalt ei kasuta seda. Lambipirnide sisselülitamist saab ajastada: tööks õhtustel või hommikustel tundidel (+).

Kontroller ja aku suhtlevad pidevalt. Näiteks tippkoormuste ajal toimib aku puhvrina, kaitstes kontrollerit rikke eest.

Neid kahte seadet, nagu ka teisi süsteemi elemente, ei saa eraldi käsitleda. Päikeseelektrijaama kokkupanemisel tuleb silmas pidada iga seadet, isegi kui konkreetne ühendus seda ei puuduta.

Samm-sammuline juhend päikesepaneelide ühendamiseks kontrolleriga

Pärast kontrolleri ühendamist aku ja paneelidega ühendame inverteri ja vajadusel madalpinge valgustusseadmed.

Etapp 3: ühendamine inverteriga

Inverter tuleb süsteemi lisada, kui kodumasinad töötavad 220 V pealt. Kuid on erandeid, kui päikesepatareid paigaldatakse 12 V süsteemi jaoks, sel juhul pole inverterit vaja.

Inverteri paigalduskoht päikeseelektrijaama süsteemis on akubloki ja energiatarbijate, st kodumasinate, valgustusseadmete jne vahel. (+)

Seade soetatakse samamoodi nagu teised päikesesüsteemi osad: päikeseelektrijaama komplekti osana või eraldi.

Tegevuste järjekord inverteri ühendamisel akuga:

Kui te pole varem päikeseelektrijaamade paigaldusega tegelenud, soovitame osta mitte üksikuid seadmeid, vaid komplekt-süsteemi.

Paigaldusvalmis süsteemi eeliseks on seadmete parameetrite vastavus (võimsuse järgi õigesti valitud akud, vajalik arv päikesepaneele, kiireks ühendamiseks juhtmekomplekt).

Loogiline, et mahutavuse, pinge ja võimsuse poolest ühilduvad seadmed muudavad päikeseenergia palju tõhusamalt ja varustavad maja elektriga. Sisuliselt tasuta “rohelist energiat” saab kasutada küttesüsteemides, kodumasinate energiavarustuses.

Järeldused ja kasulik video teemal

Maaelanikud on juba ammu hinnanud alternatiivenergia eeliseid ja kasutavad aktiivselt päikeseelektrijaamu (PEJ) püsiva või varuallikana. Kasulikud soovitused päikeseelektrijaamade kasutajatelt aitavad teil oma süsteemi paigaldada.

Video #1. Samm-sammuline juhendamine kokkupanekuks ja ühendamiseks:

Video #2. Sageli esinevate vigade analüüs seadmete valimisel ja paigaldamisel:

Video #3. Ühe koduse paigalduse variandi ülevaade:

Alternatiivenergia kasutamine inimkonna vajadusteks on tõepoolest suur tehnoloogiline hüpe. Täna võib iga majaomanik iseseisvalt kokku panna ja ühendada päikeseelektrijaama, mis varustab maja elektriga. Arvestades tasuvust ja keskkonnasõbralikkust, on see praktiline ja tulemuslik lahendus.

Kas soovite rääkida, kuidas ise väikese päikeseelektrijaama kokku panite? On huvitavaid fakte ja kasulikku teavet artikli teema kohta? Palun kirjutage kommentaarid allolevasse plokki, jagage muljeid, arvamust ja teemakohaseid fotosid.