Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Содержание
  1. Схемы сборки и подсоединения фотоэлектрических панелей
  2. Что собой представляет домашняя фотоэлектрическая панель
  3. Устройство фотоэлектрические панели
  4. Виды фотоэлементов
  5. Варианты подсоединения
  6. Как объединить фотоэлектрические панели максимально применяя возможности всех элементов
  7. Этапы подсоединения панелей к оборудованию СЭС
  8. Финансовая обоснованность
  9. Схема подсоединения фотоэлектрических панелей — как правильно объединить?
  10. Как объединить фотоэлектрические батареи?
  11. Этапы подсоединения панелей к оборудованию СЭС
  12. Как избежать типичных ошибок?
  13. Видео — инструкция: как подключить собственными руками
  14. Схема и рабочий принцип контроллера заряда фотоэлектрические панели — рассматриваем во всех деталях
  15. Необходимость
  16. Функции контроллеров
  17. Как работает контроллер зарядки аккумулятора?
  18. Очень простые контроллеры типа Откл/Вкл (или On/Off)
  19. Виды контроллеров
  20. Как подобрать контроллер для фотоэлектрические панели?
  21. Стоимость
  22. Параметры выбора
  23. Порядок подсоединения устройств МРРТ
  24. Контроллер собственными руками
  25. Видео
  26. Как подключить фотоэлектрические панели схемы и пояснения
  27. Схемы подсоединения фотоэлектрических панелей дома за городом
  28. Коллекторная система обогрева
  29. Как подключить, если на участке нет электричества
  30. Реализация подсоединения устройства
  31. Рекомендации
  32. Рабочий принцип
  33. Фотоэлектрические панели.
  34. Служебный срок такой схемы
  35. Рабочая схема солнечного электрического снабжения
  36. Подключение к энергетической системе дома
  37. Роль любого элемента в схеме
  38. Реальная выработка электростанции работающей от солнца для дома
  39. Что собой представляет домашняя фотоэлектрическая панель
  40. Отрицательные и положительные стороны
  41. Схема подсоединения фотоэлектрических панелей
  42. Параллельное соединение фотоэлектрических батарей
  43. Преимущества, и недостатки альтернативной системы отопления
  44. Как собрать фотоэлектрическую панель
  45. Метод увеличения продуктивности
  46. Подборка элементов
  47. Схема устройства электростанции работающей от солнца
  48. Как подобрать и применять аккумулятор для фотоэлектрических панелей?
  49. Характерности
  50. Советы по выбору
  51. Как подключить?
  52. Эксплуатационные правила

Схемы сборки и подсоединения фотоэлектрических панелей

Тут вы узнаете:

Схемы подсоединения фотоэлектрических батарей Во время монтажа электростанций работающих от солнца неминуемо появляется вопрос — как объединять фотоэлектрические батареи и в каком порядке подключать их в систему энергоснабжения дома. В настоящий момент все детально разберем.

Что собой представляет домашняя фотоэлектрическая панель

Гелиоэнергетика – это реальная находка для получения недорогой электрической энергии. Но даже одна фотоэлектрическая панель стоит не дешево, а Для того чтобы организовать эффективную систему их необходимо большое количество. Благодаря этому большинство соглашаются собрать фотоэлектрическую панель собственными руками.

Для этого необходимо уметь немного паять, так как все детали системы собираются в дорожки, а потом крепятся на основу.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Чтобы понимать, подходит ли гелиостанция для ваших нужд, нужно понимать, Что такое домашняя фотоэлектрическая панель. Само устройство состоит из:

  • фотоэлектрических батарей
  • контроллера
  • аккумулятора
  • преобразователя напряжения

Если устройство предназначается для отапливания дома, в набор будут также включены:

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Фотоэлектрические батареи — прямоугольники 1хдва метра либо 1,8х1,9 м. Для обеспечения электротоком личного дома с 4-мя жильцами нужно 8 панелей (1хдва метра) либо 5 панелей (1,8х1,9 м). Устанавливают модули на крышу с солнечной стороны.

Наклонный угол крыши 45° с горизонтом. Есть крутящиеся солнечные модули.

Рабочий принцип фотоэлектрические панели с механизмом поворотного типа подобен стационарной, но панели поворачиваются вслед за солнцем благодаря фоточувствительным датчикам. Цена их выше, но КПД может достигать 40%.
Конструкция типовых фотоэлектрических панелей следующая.

Фотоэлектропреобразователь состоит из 2 слоев n и p типа. n-слой делают на основе кремния и фосфора, что приводит к избытку электронов. p-слой производят из кремния и бора, из-за чего образуется излишек позитивных зарядов («дыр»). Слои помещают между электродов в этом порядке:

  • покрытие против бликов
  • катод (электрод с негативным зарядом)
  • n-слой
  • тонкий разделительный слой, препятствующий свободному переходу заряженных частиц между слоями
  • p-слой
  • анод (электрод с позитивным зарядом)

Фотоэлектрические модули делают с поликристаллической и монокристаллической структурами. Первые выделяются большим КПД и большой ценой.

Вторые – доступнее, но практически не эффективны. Мощности поликристаллических достаточно для освещения/домашнего отопления. Монокристаллические применяются для генерации малых порций электричества (в качестве запасного энергетического источника).

Есть гибкие фотоэлектрические панели на основе аморфного кремния. Технология находится в процессе модернизации, т.к.

КПД аморфной батареи не превышает 5%.

Устройство фотоэлектрические панели

Планируя выполнить подключение фотоэлектрических батарей собственноручно, должно быть представление, из каких элементов состоит система.

Фотоэлектрические батареи состоят из комплекта батарей на фотоэлектрических элементах, главное предназначение которых – преобразовывать энергию солнца в электрическую.

Сила тока системы зависит от интенсивности света: чем ярче излучения, тем больший ток создается.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Кроме солнечного модуля, в устройство такой электростанции входят фотоэлектрические преобразователи – контроллер и преобразователь напряжения, а еще подключенные к ним аккумуляторы
Ключевыми конструктивными системными элементами выступают:

  • Фотоэлектрическая панель – видоизменяет свет солнца в электроэнергию.
  • Аккумулятор – химический источник тока, который копит сгенерированную электрическую энергию.
  • Контроллер заряда – наблюдает за напряжением аккумуляторов.
  • Преобразователь напряжения, преобразующий постоянное электрическое напряжение батареи аккумулятора в переменое 220В, которое нужно для работы системы освещения и работы техники для дома.
  • Предохранители, ставящиеся между всеми системными элементами и защищающие систему от короткого замыкания.
  • Набор коннекторов стандарта МС4.

Кроме главного предназначения контроллера – наблюдать за напряжением аккумуляторов, устройство если для этого есть необходимость выключает те или другие элементы. Если критерий на клеммах аккумулятора днем может достигать метки в 14 Вольт, что указывает на их перезарядку, контроллер прерывает зарядку.

В ночной период, когда критерий напряжения аккумуляторов может достигать предельно невысокой метки в 11 Вольт, контроллер задерживает работу электростанции.

Виды фотоэлементов

Главная и довольно неразрешимая задача – найти и приобрести фотоэлектрические преобразователи. Они собой представляют кремниевые пластины, которые изменяют энергию солнца в электричество. Фотоэлементы разделяют на два типа: монокристаллические и поликристаллические.

Первые очень продуктивны и выделяются большим коэффициентом полезного действия – 20-25%, а вторые всего до 20%. Поликристаллические фотоэлементы ярко синие и не такие дорогие.

А моно- можно отличить по форме – она не квадратная, а восьмиугольная, и стоимость на них выше.
Если паять выходит довольно плохо, то для подсоединения фотоэлектрические панели собственными руками рекомендуется покупать готовые фотоэлементы с проводниками.

Если же есть уверенность, что припаять детали выйдет своими силами, не повредив преобразователь, можно выбрать набор, в котором проводники приложены отдельно.

Своими силами вырастить кристаллы для фотоэлементов — довольно своеобразная работа, и сделать её почти что нельзя дома.

Благодаря этому фотоэлементы лучше приобретать готовые.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Варианты подсоединения

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Не появляется вопросов при подключении одной панели: к соответствующим разъемам контроллера подключают минус и плюс. Если же панелей много, их можно присоединить:

  • параллельно, т.е. соединим между собой одноимённые клеммы и, получив на выходе напряжение 12В;
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
  • постепенно, т.е. плюс первой объединить с минусом второй, а оставшиеся минус первой и плюс второй – к контроллеру. На выходе будет 24 В.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
  • последовательно-параллельно, т.е. применять подключение смешанного типа. Предполагает такая схема, что несколько групп батарей соединены между собой. В середине каждой из них панели соединены параллельно, а группы – постепенно. Эта схема на выходе даёт самые идеальные характеристики.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Разобраться подробнее с подключением других источников в доме поможет видео:

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Подобные электростанции при помощи батарей аккумулятора копят для дома заряд Солнечного света и хранят его, резервируя в аккумуляторных банках. В Америке, Японии, странах Европы применяется очень часто гибридное электрическое снабжение.

Другими словами, работают две схемы, одна из которых эксплуатирует оборудование низковольтное, питающееся от 12 В, иная схема – в ответе за бесперебойное снабжение энергетикой высоковольтного оборудования, работающего от 230 В.

Как объединить фотоэлектрические панели максимально применяя возможности всех элементов

Смешанная схема запасного подсоединения. Они будут подчиняться от размеров самих панелей и их количества.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Теперь остается дело за малым.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

При похожих характеристиках, следующий вид панелей — тонкопленочный, попросит для установки в доме приличной площади. Разумеется на собственный страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но система такого типа должна быть под надзором.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Если например дом находится в тени остальных строений, то установка фотоэлектрических батарей целесообразна разве что только поликристаллических, и то результативность будет уменьшена. В любых ситуациях должны отсутствовать затемнения.

Помочь в решении этой проблемы поможет натуральный обдув батареи аккумулятора. Все данные моменты необходимо брать во внимание при подборе места установки и устанавливать панели по наиболее хорошему варианту.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Разумеется на собственный страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но система такого типа должна быть под надзором. Это интересно: Большинство из типовых радиокомпонентов также могут производить электрическую энергию при влиянии яркого света.

На данном шаге важно не спутать обратную сторону панели с лицевой. Это самый важный момент, так как от того будут ли панели в тени остальных строений, деревьев зависит их эфективность, а это означает, и кол-во вырабатываемой электрической энергии.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться.

Собирают каркас при помощи болтов диаметром 6 и 8 мм. Колебания напряжения в этом случае не будет.
Очень часто применяется и смешанная схема подсоединения.

Получается, что правильно установленные фотоэлектрические панели будут работать с одинаковой работоспособностью и во время зимы, и в летнюю пору, но есть одно условие — в ясную погоду, когда солнце отдает большое количество тепла. Крепить фотоэлементы чтобы избежать повреждения рекомендуется на длинной стороне, персонально подобрав способ: болты фиксируются через отверстия рамки , фиксаторы и др. Зафиксировать его можно тоненьким слоем герметика на основе силикона, а вот смолу на эпоксидной основе для этого вообще не нужно применять, так как снять стекло при необходимости выполнения строительных работ и не повредить панели будет весьма тяжело.

Фотоэлектрические батареи. Как сделать дешёвую и эффективную электростанцию работающую от солнца.

Этапы подсоединения панелей к оборудованию СЭС

Солнечная система — Как сделать блок аккумулятор из Battery 18650

Подключение фотоэлектрических батарей собой представляет поэтапный процесс, который вероятно будет выполнен в различном порядке.

В большинстве случаев делают соединение модулей между собой, потом собирают набор оборудования и аккумуляторы, после этого панели подсоединяют к приборам. Это хороший и безопасный вариант, дающий возможность проверить безошибочность соединения всех элементов перед подачей напряжения.

Рассмотрим эти этапы внимательнее:

К аккумулятору

Попытаемся разобраться, как подключить фотоэлектрическую панель к аккумулятору.

Внимание! Первым делом нужно узнать — прямого подсоединения панелей к АКБ не применяют.

Неконтролируемый процесс получения энергии опасен для батарей, может вызвать как большой расход, так и избыточную зарядку. Две ситуации губительны, так как могут целиком вывести АКБ из строя.

Благодаря этому между фотоэлектрическими элементами и батареями обязательно устанавливают контроллер, обеспечивающий штатный режим зарядки и отдачи энергии. Также, на выходе контроллера в большинстве случаев устанавливают преобразователь напряжения, чтобы иметь шанс изменения накопленной энергии в стандартное напряжение 220 В 50 Гц. Это самая удачная и продуктивная схема, которая дает возможность батареям отдавать или получать заряд в благоприятном режиме и не превосходить собственные возможности.

Прежде чем подключить фотоэлектрическую батарею к аккумулятору, следует проверить параметры всех элементов системы и удостовериться в их согласии. В другом случае результатом может быть потеря нескольких либо одного приборов.

Иногда применяется очень простая схема подсоединения модулей без контроллера. Такой вариант используется в условиях, когда ток от панелей заранее не сможет создать перезаряд аккумуляторов.

В большинстве случаев подобный вариант используют:

  • в регионах с коротким световым днем
  • невысоким положением солнечного света над горизонтом
  • маломощными фотоэлектрическими батареями, не способными обеспечить лишний заряд АКБ

При применении данного метода нужно уберечь комплекс, установив защитный диод. Он ставится достаточно близко к аккумуляторам и оберегает их от короткого замыкания. Панелям оно не страшно, однако для АКБ это очень страшно.

Также, при расплавлении проводов сможет начаться пожар, что делает опасность для всего дома и людей. Благодаря этому обеспечить прекрасную защиту — важная задача владельца, решение которой должно быть выполнено до ввода комплекта в эксплуатирование.

К контроллеру

Второй способ часто применяется хозяевами приватных или домов за городом для создания низковольтной сети освещения. Они приобретают бюджетный контроллер и подсоединяют к нему фотоэлектрические батареи. Устройство компактное, по размеру соотносимо с книгой усредненных размеров.

Оно оборудовано тремя парами контактов на передней панели. К первой паре контактов подсоединяют солнечные модули, к другой — присоединяют АКБ, а к третей — освещение или остальные низковольтные приборы использования.
Сначала на первую пару клемм подают напряжение 12 или 24 В от аккумуляторов.

Это проверочный этап, он нужен для определения работоспособности контроллера. Если прибор правильно определил величину заряда батарей, приступают к подключению.

Важно! Солнечные модули присоединяют ко второй (центральной) паре контактов. Важно не спутать полярность, иначе система не заработает.

К третьей паре контактов присоединяют низковольтные осветительные приборы или другие приборы использования, питающиеся от 12 (24) В постоянного тока. Больше ни с чем объединять подобный комплект нельзя.

Если нужно обеспечить питанием домашнюю технику, нужно собирать полнофункциональный набор оборудования — частную СЭС.

К преобразователю напряжения

Рассмотрим, как подключить фотоэлектрическую батарею к преобразователю напряжения.

Он применяется исключительно для питания типовых потребителей, нуждающихся в 220 В электрического тока. Характерность применения прибора такая, что подсоединять его приходится в самую последнюю очередь — между блоком АКБ и конечными потребителями энергии.

Сам процесс никакой трудности не составляет. В комплекте с преобразователем напряжения идут два провода, в большинстве случаев черного и в красном цвете («-» и «+»).

На одном конце каждого провода есть специализированный штекер, на другом — зажим типа «крокодил» для присоединения к клеммам аккумулятора. Провода согласно цветовой индикации присоединяют к преобразователю напряжения, потом подсоединяют к аккумулятору.

Финансовая обоснованность

Сроки окупаемости фотоэлектрических батарей сосчитать очень просто. Умножьте суточное кол-во производимой энергии в день на кол-во суток в году и на эксплуатационный период панелей без снижения мощности — 30 лет.

Рассмотренная выше электрическая установка способна генерить примерно от 52 до 100 кВт·ч в день в зависимости от длительности светового дня. Усредненное значение будет примерно 64 кВт·ч. Подобным образом, за 30 лет электростанция в теории должна выработать 700 тыс. кВт·ч.

При одноставочном тарифе в 3,87 руб. и стоимости одной панели около 15 000 руб, расходы оправдаются за 4–5 лет. Но реальность более прозаична.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

А дело все в том, что декабрьские значения радиации солнца меньше среднегодовых приблизительно на порядок. Благодаря этому для полностью независимой работы электростанции во время зимы требуется в 7–8 раза больше панелей, чем летом. Это значительно увеличивает вложения, но снижает срок окупаемости.

Перспектива введения «зеленого тарифа» смотрится вполне ободряюще, однако даже на данное время можно составить контракт на поставку электрической энергии в сеть по оптовой цене, которая втрое ниже розничного тарифа. И даже этого вполне достаточно, чтобы выгодно продавать 7–8 кратен избыток выработанной электрической энергии летом.

Схема подсоединения фотоэлектрических панелей — как правильно объединить?

Обновлено: 13 августа 2019

Как объединить фотоэлектрические батареи?

Схема подсоединения фотоэлектрических панелей для подготовленного человека не представляет заметной трудности, однако для малоопытных пользователей нужны некоторые объяснения. Важно знать, как выполняется соединение фотоэлектрических батарей между собой, как создается подключение фотоэлектрических панелей к другим приборам, входящим в состав комплекта. Есть различные варианты соединения, которые применяются для получения конкретных параметров выходного тока и напряжения.

Схема подсоединения фотоэлектрических панелей дома за городом собой представляет систему соединения всех элементов, которые, со своей стороны, также соединяются между собой некоторым образом. К примеру, важно знать, как объединить фотоэлектрические батареи — параллельно или постепенно.

Более того, нужно подобрать тот или другой способ соединения в батарею аккумуляторов.

Схема устройства электростанции работающей от солнца

Прежде чем подключить фотоэлектрическую панель, нужно узнать ее конфигурацию. В состав электростанции работающей от солнца, кроме солнечных модулей, входит набор оборудования, включающий следующие устройства и приборы:

  • контроллер заряда
  • аккумуляторные батареи (АКБ)
  • преобразователь напряжения
  • коммутационные устройства, предохранители

Контроллер делает диспетчерские функции, переключая систему либо в режим заряда АКБ, либо на подачу питания потребителей. Аккумуляторы получают заряд и копят его, отдавая энергию если для этого есть необходимость. Если напряжение батарей достигло 14 В, контроллер прекратит процесс, иначе от перезаряда АКБ поломаются.

Преобразователь напряжения — прибор, преобразующий постоянный ток в переменный и повышающий напряжение до типовых значений.
В основном, весь набор применяется в полном составе. Впрочем, есть и иные, самые простые варианты комплектации.

В некоторых случаях потребители, питающиеся от постоянного тока, подсоединяют напрямую к модулям. Это возможно только днем, благодаря этому встречается лишь у специальных устройств.
Также есть осветительные системы на батареях которые работают от солнечных лучей, которые не нуждаются в преобразователях напряжения и работают на прямом питании от аккумуляторов.

Иногда из комплекта исключают преобразователь напряжения, если напряжение нагрузки не превышает 12 В постоянного тока. Такой вариант также встречается редко и применяется если есть возможность.

Пайка и сборка панелей

Для питания потребителей применяют некоторое количество модулей, которые соединяются в том или другом порядке. Сначала разрабатывается схема подсоединения фотоэлектрических батарей, которая дает возможность получить от них самую большую результативность.

расчет аккумулятор-нагрузка (СЭС с нуля -28).Солнечная электростанция

Параллельно или постепенно?

В большинстве случаев одна панель имеет напряжение 12 В и мощность от 1,5 до 4,5 Вт, в зависимости от размера и количества фотоэлектрических элементов.

  • Параллельное соединение повысит силу тока (и мощность), оставляя напряжение постоянным.
  • Методичное соединение фотоэлектрических батарей увеличит напряжение до 24 В, если объединить 2 модуля. Больше не делают, так как для аккумуляторов существует только 2 допустимых варианта — либо 12, либо 24 В.

Благодаря этому приходится сочетать, добиваясь, чтобы схема подсоединения фотоэлектрические панели к аккумулятору давала самый удачный результат.

Контактный отсек

Более того, нужно иметь хорошее представление, как объединить фотоэлектрические панели между собой. Все модули оборудованы специализированным контактным отсеком, расположенным на задней стороне.

Он устроен довольно просто — два резьбовых зажима, выделенные знаками «+» и «-». Пайка как таковая не потребуется, так как монтаж делают в трудных условиях, где работа с паяльником не всегда возможна.

Впрочем, если существует возможность сделать контакт намного надежным и обезопасить его от окисления, никаких противопоказаний нет.

Вид провода

Для соединений в большинстве случаев применяют одножильный провод из меди сечением 4 мм 2 . Важно, чтобы его изоляция была устойчивая к ультрафиолетному воздействию. Если этого нет, делают укладку проводов в защитный волнистый рукав.

Расположения модулей

Во время соединения необходимо учесть способ расположения модулей. Если они развернуты под одинаковым углом к солнцу, то все будут работать в одинаковом режиме.

Впрочем, иногда приходится ставить разнонаправленные панели. Это бывает вызвано необыкновенным устройством крыши, или желанием обеспечить более одинаковую подачу питания в течение дня.

Важно!

Нужно взять во внимание, что более освещенный модуль будет выдавать самый большой ток, который частично станет расходоваться на нагрев менее нагруженных плоскостей. Чтобы исключить такого результата используют отсекающие диоды, которые впаивают между пластинами изнутри.

Этапы подсоединения панелей к оборудованию СЭС

Подключение фотоэлектрических батарей собой представляет поэтапный процесс, который вероятно будет выполнен в различном порядке. В большинстве случаев делают соединение модулей между собой, потом собирают набор оборудования и аккумуляторы, после этого панели подсоединяют к приборам. Это хороший и безопасный вариант, дающий возможность проверить безошибочность соединения всех элементов перед подачей напряжения.

Рассмотрим эти этапы внимательнее:

К аккумулятору

Попытаемся разобраться, как подключить фотоэлектрическую панель к аккумулятору.

Внимание! Первым делом нужно узнать — прямого подсоединения панелей к АКБ не применяют.

Неконтролируемый процесс получения энергии опасен для батарей, может вызвать как большой расход, так и избыточную зарядку. Две ситуации губительны, так как могут целиком вывести АКБ из строя.

Благодаря этому между фотоэлектрическими элементами и батареями обязательно устанавливают контроллер, обеспечивающий штатный режим зарядки и отдачи энергии. Также, на выходе контроллера в большинстве случаев устанавливают преобразователь напряжения, чтобы иметь шанс изменения накопленной энергии в стандартное напряжение 220 В 50 Гц. Это самая удачная и продуктивная схема, которая дает возможность батареям отдавать или получать заряд в благоприятном режиме и не превосходить собственные возможности.

Прежде чем подключить фотоэлектрическую батарею к аккумулятору, следует проверить параметры всех элементов системы и удостовериться в их согласии. В другом случае результатом может быть потеря нескольких либо одного приборов.

Иногда применяется очень простая схема подсоединения модулей без контроллера. Такой вариант используется в условиях, когда ток от панелей заранее не сможет создать перезаряд аккумуляторов.

В большинстве случаев подобный вариант используют:

  • в регионах с коротким световым днем
  • невысоким положением солнечного света над горизонтом
  • маломощными фотоэлектрическими батареями, не способными обеспечить лишний заряд АКБ

При применении данного метода нужно уберечь комплекс, установив защитный диод. Он ставится достаточно близко к аккумуляторам и оберегает их от короткого замыкания. Панелям оно не страшно, однако для АКБ это очень страшно.

Также, при расплавлении проводов сможет начаться пожар, что делает опасность для всего дома и людей. Благодаря этому обеспечить прекрасную защиту — важная задача владельца, решение которой должно быть выполнено до ввода комплекта в эксплуатирование.

К контроллеру

Второй способ часто применяется хозяевами приватных или домов за городом для создания низковольтной сети освещения. Они приобретают бюджетный контроллер и подсоединяют к нему фотоэлектрические батареи.

Устройство компактное, по размеру соотносимо с книгой усредненных размеров. Оно оборудовано тремя парами контактов на передней панели.

К первой паре контактов подсоединяют солнечные модули, к другой — присоединяют АКБ, а к третей — освещение или остальные низковольтные приборы использования.
Сначала на первую пару клемм подают напряжение 12 или 24 В от аккумуляторов.

Это проверочный этап, он нужен для определения работоспособности контроллера. Если прибор правильно определил величину заряда батарей, приступают к подключению.

Важно!

Солнечные модули присоединяют ко второй (центральной) паре контактов. Важно не спутать полярность, иначе система не заработает.

К третьей паре контактов присоединяют низковольтные осветительные приборы или другие приборы использования, питающиеся от 12 (24) В постоянного тока. Больше ни с чем объединять подобный комплект нельзя.

Если нужно обеспечить питанием домашнюю технику, нужно собирать полнофункциональный набор оборудования — частную СЭС.

К преобразователю напряжения

Рассмотрим, как подключить фотоэлектрическую батарею к преобразователю напряжения.

Он применяется исключительно для питания типовых потребителей, нуждающихся в 220 В электрического тока. Характерность применения прибора такая, что подсоединять его приходится в самую последнюю очередь — между блоком АКБ и конечными потребителями энергии.

Сам процесс никакой трудности не составляет. В комплекте с преобразователем напряжения идут два провода, в большинстве случаев черного и в красном цвете («-» и «+»). На одном конце каждого провода есть специализированный штекер, на другом — зажим типа «крокодил» для присоединения к клеммам аккумулятора.

Провода согласно цветовой индикации присоединяют к преобразователю напряжения, потом подсоединяют к аккумулятору.

Как избежать типичных ошибок?

Ключевыми ошибками, встречающимися при соединении фотоэлектрических панелей, являются неправильные соединения и перепутанная полярность. Избежать их можно лишь одним способом — не торопиться, тщательно наблюдать за ходом работ, при появлении сомнений не лениться проверять и уточнить назначение контактов, или их полярность.

Если применяется подключение фотоэлектрических панелей к сети, схема затрудняется, появляется опасность короткого замыкания или выхода приборов из строя. В подобных ситуациях рекомендуется обратиться к профессионалам, которые смогут правильно подключить приборы и объединить солнечные модули. Для пользователя будет полезным составить для себя схему соединений и подчеркнуть на ней полярность.

Это поможет потом повторить сборку и убрать ошибки.

Видео — инструкция: как подключить собственными руками

Схема и рабочий принцип контроллера заряда фотоэлектрические панели — рассматриваем во всех деталях

Опубликовано Артём в 09.02.2019 09.02.2019

Главной проблемой применения энергии солнца в бытовых условиях считается ее накопление. Фотоэлектрическая панель формирует электричество только в период воздействия света, но пользоваться электрикой приходится и в вечернее время и ночью. Напрямую подсоединять фотоэлектрические панели к аккумуляторам нельзя – поломается и то и другое.

Применяются особые устройства – контроллеры фотоэлектрических панелей, которые можно собрать самостоятельно или купить уже готовые.

Необходимость

При высоком заряде аккумулятора, контроллер будет настраивать подачу тока на него, делая меньше ее до нужной величины компенсации саморазряда устройства. Если же аккумулятор полностью разряжается, то контроллер будет отключать любую входящую нагрузку на устройство.

Необходимость данного устройства можно свести к следующим пунктам:

  1. Зарядка аккумулятора многостадийная;
  2. Регулировка включения/выключения аккумулятора при заряде/разряде устройства;
  3. Подключение аккумулятора при высоком заряде;
  4. Подключение зарядки от фотоэлементов автоматически.

Контроллер аккумуляторного заряда для солнечных устройств важен тем, что исполнение всех его функций в исправном режиме сильно увеличивает служебный срок аккумулятора встроенного типа.

Функции контроллеров

Аккумуляторы — требовательны, при плохой эксплуатации они теряют собственную емкость или совсем перестают работать. Это выполняется по двум причинам:

Первая причина вызвана тем, что напряжение заряда больше номинального напряжения аккумулятора. Если не отсоединить устройство в тот фактор, когда оно зарядилось до номинального значения — происходит вскипание жидкости в его ячейках с будущим испарением жидкого электролита. А это служит основой потери емкости.

Ячейки с электролитом могут потерять герметичность, вследствии большого давления, образующегося при кипении жидкости. В данном случае гаджет теряет свойство собирать энергию.
Вторая причина состоит в том, что аккумуляторы не любят, когда их заряжают не полностью.

И через несколько циклов заряда разряда могут потерять первоначальную емкость. Во многих случаях это обратимый процесс, все может зависеть от изношенности батареи. Утрата емкости вызвана говоря иначе «эффектом памяти».

Тем более это явление важно у свинцовых накопителей. Есть экземпляры с электродами из прочих материалов, которым данный эффект почти не свойствен.

Но они стоят дороже. Свинцовые накопители тем хороши, что могут давать большие пиковые токи, что хорошо при питании двигателей и потребителей индуктивного и емкостного характера.
В действительности аккумуляторы подсоединяют к панелям постепенно с контроллером заряда.

Это устройство помогает работать батареям в благоприятном режиме независимо от всего и оберегает их от раннего износа. Эти модули наблюдают за состоянием батареи и исходя от этого подают на клеммы конкретные значения напряжения и тока. При дневном освещении модуль фотоэлементов вырабует конкретную мощность.

Ее значение указывают в инструкции, но необходимо не забывать, что она была снята в режиме хода в холостую. При подсоединении аккумулятора они уменьшатся, так как он имеет определённое внутреннее сопротивление. Рекомендовано делать заряд током на порядок меньшим, чем мощность батареи.

В действительности этого трудно достигнуть так как сопротивление аккумулятора меняется при заряде. В разряженном состоянии оно самое большое, в заряженном — самое меньшее.

Благодаря этому правильно настраивать зарядный ток динамически.

Как работает контроллер зарядки аккумулятора?

В отсутствие солнечных лучей на фотоэлементах конструкции он находится в спящем режиме. После возникновения лучей на элементах контроллер все еще находится в спящем режиме.

Он включается только в том случае, если энергия которая накопилась от солнечных лучей может достигать 10 В напряжения в электрическом эквиваленте.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Как только напряжение достигнет такого критерия, устройство включится и через диод Шоттки начнет подавать ток к аккумулятору. Процесс зарядки аккумулятора в этом режиме не будет прекращаться до той поры, пока напряжение, получаемое контроллером, не достигнет 14 В. Если это случится, то в схеме контроллера для фотоэлектрические панели 35 ватт или любого иного будут происходить определенные изменения.

Усилитель откроет доступ к транзистору MOSFET, а два остальных, более слабых, будут закрытые.
Подобным образом, аккумуляторный заряд закончится.

Как только напряжение упадет, схема вернется в первое положение и зарядка продолжится. Время, отведенное на выполнение данной процедуре контроллеру около 3 секунд.

Очень простые контроллеры типа Откл/Вкл (или On/Off)

Аппараты этого вида относятся к очень простым и, как последствие, они являются самыми недорогими. Во время получения аккумулятором предельного заряда, особое реле выполняет разрыв цепи и ток от фотоэлектрической батареи прекращает собственное поступление.

Практически, в большинстве случаев батарея оказывается заряженной не до конца, что негативно проявляется на ее следующей работоспособности. Поэтому, такие регуляторы нежелательно использовать в хороших системах.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Контроллеры для фотоэлектрических панелей типа включения-отключения обладает очень ограниченной функциональностью. Хотя он и предохраняет перегрев и перезарядку батареи, но все таки, полного заряда не дает.

Ток может добиться предельного показателя и это вызовет выключение, впрочем сам заряд АКБ в данный момент составляет только 70-90%, другими словами считается неполным.
Аналогичное состояние также негативно проявляется на общей функциональности батареи и понемногу приводит к уменьшению эксплуатационного ресурса.

В подобных ситуациях для полноценной зарядки дополнительно требуется не менее 3-4 часов.

Виды контроллеров

Есть три типа контроллеров для фотоэлектрических панелей, выделяющиеся собственной функциональностью и стоимостью исходя из этого.

  • ON/OFF контроллер – наиболее простой из имеющихся. Нечасто используется в современных системах, т.к. имеет множество минусов. Суть его работы состоит в том, что он просто выключает поступление электричества с фотоэлектрической батареи при достижении самого большого заряда батареи. Напряжение и сила тока при этом будет изменяться в зависимости от интенсивности работы самих панелей. АКБ при этом сама изменяет сколько «взять» тока.
    Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

    В конце концов, самый большой ток достигается при 70% уровня заряда, контроллер срабатывает. Батарея быстро приходит в непригодность. 2-мя ощутимыми положительными качествами данного устройства является его стоимость и возможность собрать такой контроллер фотоэлектрических панелей собственными руками.

  • ШИМ или PWM – контроллеры предоставляют ступенчатую зарядку АКБ путем переключения между разными режимами заряда. Такие режимы, со своей стороны, подбираются автоматично в зависимости от степени разряженности аккумулятора. АКБ заряжается до 100% за счёт увеличения напряжения и понижения силы тока. Минусом такого контроллера являются потери при зарядке аккумулятора – до 40%
  • MPPT контроллер. Самый экономичный и новый способ организовать зарядку батареи аккумулятора от фотоэлектрических батарей. Такой вид контроллеров работает по вычислительной технологии. В любой момент времени он сравнивает напряжение, подаваемое с фотоэлектрических батарей с напряжением на аккумуляторе и подбирает идеальные изменения для того, дабы получить самый большой заряд АКБ.

Как подобрать контроллер для фотоэлектрические панели?

Это довольно важное устройство, которое весьма не легко правильно выбрать среди великого разнообразия. Чтобы взять то что на самом деле необходимо придерживайтесь следующих данных:

  • Мощность батареи. На выходе общая мощность не должна быть выше критерия тока.
  • Уровень входящего напряжения. Он должен составлять более на 20% чем U АКБ, которое выполняется преобразователями света в ток.


Контроллер заряда фотоэлектрические панели сегодня выпускается всех мастей.

Он может владеть защитой от скверных атмосферных условий, высоких нагрузок, замыканий, перегреваний и даже от неправильного включения. К примеру, подобное может случится, когда путаете полярность.

В результате брать необходимо данное устройство, какое будет иметь несколько уровней защиты.

Известные компании изготовители

Данные производители занимаются производством аналогичных устройств уже на протяжении многих лет.

Стоимость

Электрическая Система от фотоэлектрических панелей собирается, прежде всего, для экономии средств, благодаря этому стоимость на отдельные детали – принципиальный момент. Предлагаемые варианты прошли тестирование временем и считаются идеальным по комбинированию качество/стоимость:

Параметры выбора

Показателей выбора только два:

  1. Первый и принципиальный момент – это входящее напряжение. Максимум этого показателя должен быть выше приблизительно на 20% от напряжения хода в холостую фотоэлектрические панели.
  2. Вторым показателем считается минимальный ток. Если подбирается типаж PWN, то его минимальный ток должен быть больше, чем ток короткого замыкания у батареи приблизительно на 10%. Если подбирается МРРТ, то его главная характеристика – это мощность. Такой параметр должен составлять более, чем напряжение всей системы, помноженной на минимальный ток системы. Для расчетов берется напряжение при разряженных аккумуляторных батареях.

Порядок подсоединения устройств МРРТ

Подключение контроллеров МРРТ в общем создается также, как и в остальных устройств. Есть определенные отличия в технологии, связанные с очень высокой мощностью такой аппаратуры. Поэтому потребуется провод для силового подсоединения, способен держать плотность тока минимум 4 А/мм2.

Если МРРТ контроллер рассчитывается на ток 60 А, то сечение кабеля, подключаемого к АКБ, будет составлять не менее 20 мм2.
На концах соединительных кабелей обязаны быть установлены медные наконечники, обжатые как можно плотнее. К негативным клеммам АКБ и фотоэлектрической батареи подключаются переходники с выключателями и предохранителями.

Это даст возможность уменьшить потери электрической энергии и гарантировать безопасность во время эксплуатации.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Все подсоединения к прибору МРРТ выполняются в такой последовательности:

  • Выключатели в переходниках АКБ и панели монтируются в отключенное положение.
  • Дальше выполняется извлечение защитных предохранителей.
  • Клеммы контроллера, предназначающиеся для АКБ, соединяются кабелем с клеммами аккумулятора.
  • К соответствующим клеммам контроллера подключаются выходные провода от фотоэлектрические панели.
  • Клемма заземления прибора соединяется с заземляющей шиной.
  • По инструкции на контроллере ставится температурный датчик.

По окончании всех операций предохранитель АКБ ставится на собственное место, а выключатель переводится во включенное положение. На экране контрольного устройства должен появиться сигнал про то, что аккумулятор найден.

Через маленький срок те же операции проделываются с предохранителем и выключателем фотоэлектрической батареи. На экране прибора возникнет значение ее напряжения, что означает эффективный пуск в работу всей энергетической установки.

Контроллер собственными руками

Контроллер для фотоэлектрических панелей можно собрать собственными руками, но это тоже требует некоторых вложений. Так, на сборку простенького ШИМ контроллера вам нужно будет потратить 10$ на детали и 2-3 часа работы с паяльником. При стоимости готового изделия 20$ — такая перспектива уже не кажется раумной.

Собрать качественный MPPT — контроллер дома — вообще занятие невообразимое, необходимо и оборудование и подходящий софт. Ролик будет полезным для тех, кто предпочитает и умеет пользоваться паяльником.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Ветряк для личного дома — игрушка или реальная замена

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Как подобрать фотоэлектрическую батарею — обзор основных параметров

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Виды садовых источников освещения и фонарей на батареях которые работают от солнечных лучей, как и где применять.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Выгодно ли приобретать комплектом фотоэлектрические панели для дачного домика

Видео

Как правильно подключить контроллер, вы узнаете из нашего видео.

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 13535
Кол-во использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Как подключить фотоэлектрические панели схемы и пояснения

Схемы подсоединения фотоэлектрических панелей дома за городом

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Итак, первое, о чем Вы должны содержать представление – из чего складывается набор электростанции работающей от солнца. Важные элементы системы представлены следующими устройствами:

  • Батареи, поглощающие солнечный свет. Данные модули изменяют природное освещение в электроэнергию.
  • Контроллер заряда-разряда АКБ, который наблюдает за напряжением аккумуляторов. Если днем суток аккумуляторы перезаряжены (на клеммах 14 Вольт), контроллер выключает процесс зарядки. Если ночью АКБ разрядились (напряжение предельно невысокое – 11 Вольт), контроллер предохраняет последующую работу электростанции.
  • Аккумулятор, предназначенного для накопления сгенерированной электрической энергии.
  • Преобразователь напряжения – превращает 12 Вольт в переменные 220, нужные для работы домашних электрических приборов, системы освещения и техники для дома.Стоит обратить Ваше внимание на то, что между всеми устройствами: контроллером, преобразователем напряжения, нагрузкой и аккумулятором лучше всего поставить предохранители, которые будут защищать систему при появлении короткого замыкания в сети!

В простейшем исполнении схема подсоединения фотоэлектрических панелей к контроллеру, аккумулятору, преобразователю напряжения и нагрузке выглядит так:
Как Вы видите, больших трудностей в подключении нет, основное исполнять полярность и подсоединять все штекеры в необходимые разъемы контроллера.

В подобном варианте не так просто что-то спутать. А вот если вы все таки захотели применять электрическую энергию от солнечных лучей вместе со стационарной сетью, схема подсоединения фотоэлектрических панелей должна смотреться так:

Здесь необходимо разъяснить: резервируемая нагрузка – это резервное освещение, котел и, например, холодильник. Не резервируемая – домашняя техника, свет в доме и т.д.

Чем больше емкость аккумулятора, тем дольше смогут проработать резервируемые электрические приборы в независимом режиме!
Со схемой подсоединения фотоэлектрических панелей к сети электрического тока разобрались.

Теперь необходимо рассмотреть не менее неотъемлемую часть вопроса – правильное соединение панелей между собой.
Модули на крыше дома за городом

Одна панель подсоединяется к контроллеру без проблем – плюс и минус необходимо присоединить к соответствующим разъемам контроллера. А что сделать, если у Вас несколько батарей в системе?

Здесь воспользуйтесь одной из следующих схем соединения фотоэлектрических батарей:

  • Параллельная. В данном варианте необходимо подключить одноимённые клеммы между собой: плюс к плюсу, минус к минусу. В результате напряжение на выходе остается все тех же 12 Вольт.
  • Последовательная. Плюс первой панели необходимо подключить к минусу второй. Оставшийся плюс второй батареи и минус первой необходимо присоединить к контроллеру. Итог – на выходе 24 вольта, что может иногда понадобиться дома.
  • Смешанная (последовательно-параллельная). Эта схема подсоединения фотоэлектрических батарей предполагает соединение между собой нескольких групп батарей. В середине каждой группы устройства соединяются параллельно, а уже потом постепенно, как показано на картинке. Подобный вариант даст возможность сделать самые хорошие на выходе характеристики напряжения.

Обзор правильного подключения
Теперь можно сказать все, что хотелось рассказать Вам о том, какие бывают схемы подсоединения фотоэлектрических панелей дома за городом к электросети электрического тока.

Как Вы видите, разводка проводов не тяжелая, основное быть внимательным и определиться, какая нагрузка должна быть на выходе. Принципиальный момент, на котором и хочется закончить эту заметку – только не подключайте преобразователь напряжения напрямую к контроллеру. Подобное соединение будет губительным для домашней электростанции!

Схема подсоединения фотоэлектрических панелей к контроллеру, сети и аккумулятору
Как объединить фотоэлектрические батареи между собой и подключить к сети дома за городом.

Схемы подсоединения фотоэлектрических панелей к аккумлуятору и контроллеру!

Коллекторная система обогрева

Самой большой эффективности и отдачи можно достигнуть, установив взамен солнечных модулей коллекторы – внешние установки, в которых под действием излучения солнца происходит нагрев воды. Система такого типа считается более логической и естественной, так как не попросит нагревания носителя тепла иными устройствами.

Рассмотрим конструкцию и рабочий принцип приборов 2-ух главных видов: плоских и трубчатых.

Плоский вариант для самостоятельного изготовления

Конструкция плоских установок до такой степени проста, что квалифицированные мастера-умельцы собирают кустарные аналоги собственными руками, часть деталей купив в специальном магазине, часть соорудив из материала который находится под рукой.
В середине стального или металлического теплоизолированного короба закреплена пластина, адсорбирующая тепло солнца. Очень часто она покрыта слоем черного хрома.

Сверху поглотитель тепла защищен герметичной прозрачной крышкой.
Водонагрев происходит в трубках, уложенных змейкой и скреплённых с пластиной.

Вода или антифриз поступает вовнутрь короба через впускной отрезок трубы, нагревается в трубках и передвигается на выход – к выпускному отрезку трубы.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Способность пропускать свет крышки поясняется применением прозрачного материала – крепкого закаленного пластика либо стекла (к примеру, поликарбонатного пластика). Чтобы лучи солнца не отображались, стеклянную или поверхность из пластика матируют (+)

Есть несколько видов подсоединения, однотрубное и двухтрубное, большой разницы в подборе нет. Но есть существенная разница в том, каким вариантом тепловой носитель будет подаваться к коллекторам – самотечным или с применением насоса.

Первый вариант признали малоэффективным из-за слабой скорости передвижения воды, по принципу нагрева он напоминает емкость для летнего душа.
Функционирование варианта номер происходит за счет подключению циркулярного насоса, который подает тепловой носитель в принудительном порядке.

Энергетическим источником для работы насосного оборудования может стать энергосистема на батареях которые работают от солнечных лучей.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Температура носителя тепла при нагревании солнечным коллектором может достигать 45-60 ?С, на выходе самый большой критерий – 35-40 ?С. Для увеличения эффективности работы системы отопления вместе с отопительными приборами применяют «полы с подогревом» (+)

Трубчатые коллекторы – решение для северных регионов

Общий рабочий принцип напоминает функционирование плоских заменителей, но с одной разницей – теплообменные трубки с носителем тепла находятся в середине колб из стекла. Сами трубки бывают перьевыми, запаянными с одной стороны и наружным видом напоминающие перья, и коаксиальными (вакуумными), вставленными друг в друга и запаянными с двух сторон.

Теплообменные аппараты также могут быть очень разными:

  • система изменения энергии солнца в тепловую Heat-pipe;
  • обыкновенная трубка для движения носителя тепла U-type.

Второй вид трубных змеевиков признали более успешным, однако недостаточно востребованным из-за стоимости ремонта: при поломке одной трубки придется делать замену всей части. Трубка Heat-pipe не считается частью целого сегмента, благодаря этому заменить ее можно за 2-3 минуты.

Вышедшие из строя коаксиальные детали ремонтируют, просто сняв заглушку и заменив повреждённый канал.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Схема, объясняющая цикличность нагревательного процесса в середине вакуумных трубок: холодная жидкость под воздействием солнечного тепла нагревается и выветривается, уступая место следующей порции холодного носителя тепла (+)
Проанализировав технические свойства коллекторов различного типа и подитожив навык их применения, решили, что для южных областей лучше подойдут плоские коллекторы, а для северных – трубчатые.

Достаточно хорошо себя зарекомендовали в условиях сурового климата установки с системой Heat-pipe. Они обладают нагревательной способностью даже в пасмурные дни и ночью, «питаясь» очень малым количеством солнца.

Образец типовой схемы подсоединения солнечных коллекторов к бойлерному оборудованию: пневматическая водонапорная установка обеспечивает движение воды по замкнутому контуру, контроллер изменяет процесс нагревания

Как подключить, если на участке нет электричества

Если участок не подключен к сети, то основная задача — собирать электрическую энергию, чтобы применять её в перспективе если для этого есть необходимость.
Какое оборудование понадобится:

  • Фотоэлектрические панели.
  • Аккумулятор для накопления заряда.
  • Контролер заряда (чтобы контролировать ток аккумуляторного заряда).
  • Преобразователь в 220В. По умолчанию фотоэлектрическая батарея выдаёт 12В, 24В, в то время как большинство электрических приборов подсоединяются к 220В. Если вы применяете приборы, работающие от 12В, то преобразователь не нужно будет.
  • Оборудование для фиксирования и крепежа самой батареи.

Упрощенный вариант, «собственными руками»
Самый простой, но рабочий вариант «для дачного домика»: фотоэлектрическая панель + аккумулятор, соединяющиеся между собой клеммами. В подобном виде станция уже готова к работе и её можно даже не устанавливать на крышу, а просто установить на землю.

Электрическая энергия будет собираться на аккумуляторе, от какого можно зарядить телефон, подключить освещение и т.д.
Такую станцию совсем нетрудно собрать собственными руками. Очень просто приобрести аккумулятор (подойдёт даже традиционный автомобильный), фотоэлектрическая панель, провода и клеммы.

Если вы едете на дачу исключительно по выходным, то станция способна быть мобильной, так как легко разбирается и скрывается (или увозится с собой).
Более непростая реализация
Схема для ежедневной эксплуатации и разводкой по розеткам.

Фотоэлектрические панели ставят на крышу (или отдельную металлоконструкцию), а провод от них укладывают к аккумулятору, от которого электричество через преобразователь поступает на розетки.
Если для этого есть необходимость станцию легко масштабировать, подключая дополнительные батареи и аккумуляторы.

Реализация подсоединения устройства

Самой большой популярности и популярности, на данное время, получили 12-вольтовые системы с прямым преобразованием в 220 В переменного напряжения. Базовая схема такой батареи очень часто состоит из:

  1. Фотоэлектрические панели. Возможно нескольких, в зависимости от используемой мощности всего электрооборудования.
  2. Контроллера заряда-разряда аккумулятора.
  3. Батарей аккумулятора.
  4. Преобразователя напряжения.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Схема подсоединения батарей к электрическим устройствам в доме
Для более внятного представления работы всей схемы нужно разобраться в работе и задаче любого элемента.

  • Диод Шоттки. Очень часто этот диод схематически не отмечается на схемах, так как полагают с самого начала вмонтированным элементом системы. Основным назначением подобных диодов считается преграда протеканию обратного тока ночью и мало солнечную погоду.
  • Контролер заряда АКБ. считается электронным устройством, способным автоматично управлять процессами зарядки и разрядки аккумулятора, а еще обезопасить его от чрезмерной зарядки и разрядки.

Работа АКБ происходит так: днем, когда аккумулятор выполняет зарядку от фотоэлектрические панели, контроллер наблюдает за напряжением на клеммах аккумулятора, и как только оно может достигать верхнего предела, процесс зарядки работа по приему энергии заканчивается и ток перенаправляется к нагрузке.
Ночью фотоэлектрическая батарея не выполняет работу, а питание всех составляющих системы выполняется только за счёт заранее заряженного аккумулятора. Как только, напряжение на клеммах аккумулятора достигло нижнего предела – контроллер создает выключение работы схемы.

Дополнительными функциями, которые контроллер выполняет для спасения элементов реализованной схемы, считаются: короткое замыкание и гроза.

  • АК батарея. В реализации такой схемы работы системы считается накопителем электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрической панелью на протяжении всего светового дня. Такая реализация схемы даст вам возможность выполнять обслуживание электроприборов ночью.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Подключение батарей к аккумулятору
В качестве батареи аккумулятора можно применять: автомобильные аккумуляторы (исключительно на пространстве открытого типа), необслуживаемые аккумуляторы (специально предназначаются для выполнения многократных и частых циклов зарядки-разрядки).

Рекомендации

[Natalex] Как заряжать аккумулятор от солнечной батареи без контроллера…

Профессионалы дают несколько советов про то, как правильно положить и объединить фотоэлектрические панели.

  • Очень часто изделия, применяющие экологически чистые источники энергии, закрепляют на кровле либо на поверхности стен домостроения, редко применяют особые хорошие опоры. Во всяком случае обязаны быть полностью исключены какие-нибудь затемнения, другими словами батареи должны обращать внимание поэтому, чтобы на них не падала тень от высоких деревьев и размещенных рядом строений.
  • Монтаж набора пластин проводят рядами, их расположение параллельное, поэтому очень и очень важно учесть, чтобы вышерасположенные ряды не бросали тень на те, что находятся ниже. Такое требование особенно актуально, так как полное или выборочное затенение провоцирует уменьшение и даже полное завершение какой-нибудь выработки энергии, более того, может появиться эффект образования «обратных токов», что очень часто служит основой неполадки оборудования.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
  • Грамотная ориентация относительно солнца имеет большое значение для эффективности и эффективной работы панелей. Особенно актуально, чтобы поверхность получала весь потенциальный поток лучей ультрафиолета. Правильную ориентацию рассчитывают, опираясь на данных о географическом расположении сооружения. Если например установка панелей выполняется со стороны севера строения, то панели следует ориентировать на юг.
  • Большое значение имеет и общий наклонный угол конструкции, он также определяется географической ориентацией сооружения. Профессионалы рассчитали, что данный показатель должен подходить широте расположения дома, а так как солнце в зависимости от времени года пару раз меняет собственное убирание расположения над горизонтом, то целесообразно взвесить исправление окончательного угла монтажа батарей. В большинстве случаев коррекция не превышает 12 градусов.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
  • Батареи необходимо ложить поэтому, чтобы обеспечить к ним легкий доступ, так как в холодное зимнее время потребуется иногда чистить их от нападавшего снега, а в жаркий период времени – от дождевых разводов, которые значительно уменьшают результативность применения батарей.
  • На данное время в продаже есть много китайских и европейских моделей фотоэлектрических панелей, которые выделяются стоимостью, благодаря этому любой может ставить идеальную для собственного бюджета модель.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Подводя итог необходимо обратить свое внимание на то, что самую большую выгоду от использования фотоэлектрических панелей получит наша планета, так как данный энергетический источник не оказывает полностью никакого ущерба внешней среде. Если вам как потребителю небезразлично грядущее нашей Земли, потенциал ее земельных ресурсов и сохранение природных богатств, то фотоэлектрические панели – это хороший выбор

Про то, как установить солнечную батерею на крышу дома, смотрите в следующем видео.

Рабочий принцип

Выпускаются сегодня модели способны производить электрическую энергию даже в облачную и чрезмерно плохую погоду. Впрочем КПД одного модуля сравнительно невысокий и составляет скромные 15-25%, вырабатывая в среднем 50-300 Вт электрической энергии в зависимости от текущей находящейся вокруг обстановки.

Для достижения большой производительности нужно подключение нескольких, а порой и десятков элементов в единую сеть.
Фотографии приватизированных домов с подключенной системой солнечного отопления

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Если говорить о системе отопления на основе фотоэлектрических панелей, традиционная схема состоит из трех элементов:

  1. Рассмотренный солнечный модуль, вырабатывающий электрическую энергию
  2. Аккумулятор тепла – закрытый от потерь тепла бак, в котором находится нагреваемый Трубчатыми нагревателями тепловой носитель
  3. Контур отопления, который состоит из трубных магистралей и отопительных радиаторов, по которому тепловой носитель двигается принудительным или по настоящему и возвращает тепло внешней среде

Видео — Дом на батареях которые работают от солнечных лучей
В зависимости от желаний и определенной подобранной реализации солнечные отопительные батареи дома могут применяться в остальных модифицированных схемах отопления, когда взамен коллектора ставится электробойлер проточного типа.

Покупка нужного оборудования будет стоить очень дорого, впрочем отопление станет более практичным и выгодным.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Очередной из вариантов реализации отопления на батареях которые работают от солнечных лучей – применение электрообогревателей, полов с подогревом, электроконвекторов и т. д. Подобным образом, полученная электрическая энергия потребляется для питания отопительных электрических приборов. К аналогичным схемам прибегают лишь в маленьких домах за городом.

Ставить рекомендуется на крыше дома на южной стороне. Чтобы нагреть загородный дом площадью более 100 квадратов, требуется покрыть фотоэлементами до 35-40 кв. м. В доме необходимо отвести индивидуальное помещение для расположения устанавливаемого оборудования для отопления – теплогенерирующую установку.

Фотоэлектрические панели.

При приобретении фотоэлектрической батареи необходимо знать, что фотоэлектрические батареи бывают двух вариантов:
В чём же их отличие?

Панели выделяются между собой по технологии производства говоря иначе солнечных элементов, из которых, и состоит фотоэлектрическая батарея.
У поликристаллической панели активная поверхность синего цвета, а у монокристаллической панели черного, с отличительными углами.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Какая панель лучше?

Поликристалл определенно лучше, так как он функционирует эффектнее при ненастной погоде и слабеньком свете солнца. Монокристаллические панели имеют меньшую територию при похожих мощностях с поликристаллической панелью, благодаря этому в плохую погоду монокристаллические панели работают менее успешно.
Очень часто используются 12 вольтовые панели, которые удобней приспособить с 12 вольтовыми аккумуляторами.

В большинстве случаев под значением 12V панель имеется в виду 17V — 18V, это необходимо Для того чтобы когда панель в плохую погоду создает меньшее энергии она смогла возместить падение напряжения.
Фотоэлектрические батареи во время изготовления уже имеют подключённые диоды Шоттки, которые оберегают солнечные детали от выхода из строя в момент, когда панель перестаёт генерить электрическую энергию и становится сама потребителем электрической энергии от аккумулятора.

Собственно диод препятствует обратному протеканию электротока.

Контроллер заряда.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Контроллер аккумуляторного заряда управляет процессом заряда и препятствует чрезмерному заряду и разряду батареи аккумулятора.
Рабочий принцип контролера следующий. Когда панель вырабует переменный ток, аккумулятор заряжается.

Когда напряжение на клеммах 12 V аккумулятора достигнет максимального значения 14 V, контроллер выключает зарядку.
Когда фотоэлектрическая панель не работает ночью, система работает от аккумулятора.

Когда напряжение на клеммах аккумулятора достигнет нижней границы 11V, контроллер отключит его от системы, таким образом устранит его полный разряд. К контроллеру можно подключить потребителей постоянного тока 12V через подходящие клеммы (обозначены рисунком лампочкой), к примеру светоизлучающие диоды для освещенности в помещении.

АК батарея.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

В системе АК батарея создает роль аккумулятора электрической энергии, который подзаряжает фотоэлектрическая батарея. Для подсоединения в систему можно применять любые свинцово-кислотные аккумуляторы, а еще гелевые. В помещении для жилья лучше применять аккумуляторы закрытого типа.

В большинстве случаев применяются 12V автомобильные аккумуляторы.

Преобразователь напряжения.

Преобразователь напряжения — он же инвертор, подсоединяется к аккумулятору и получает при входе стабильное напряжение, в большинстве случаев 12V, на выходе из преобразователя напряжения мы уже приобретаем переменое напряжение синус 50гц, 220V, к которому можно подсоединять приборы для быта, работающие от сети электрического тока 220V.

Провод.

Во время монтажа неподвижных фотоэлектрических батарей изготовители советуют применять специализированный провод, для подсоединения фотоэлектрических панелей, который имеет очень высокую защиту изоляции от лучей ультрафиолета. Можно применять традиционный кабель из меди с добавочной защитой из гофры.

Касается это только кабеля который идёт от панели к контроллеру, на всех других участках применяется традиционный кабель из меди.

Служебный срок такой схемы

Единой цифры нет. Любой из элементов имеет собственные характеристики и рассчитывается на собственный служебный срок.

Наиболее долго среди них послужат фотоэлектрические батареи.
Практика показала:

  • Монокристаллические панели способны генерить ток в течение 3 десятков лет а то и более.
  • Намного дешевые поликристаллические будут работать на протяжении 20 лет.
  • Гибкие панели имеют служебный срок 7-20 лет. Наиболее короткую «жизнь» имеют изделия первого поколения, наиболее длинную – изделия второго поколения. Основным недостатком является быстрая деградация. В течение первых 24 месяцев работы их мощность падает на 10-40%.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Применяемые на больших солнечных станциях модули смогли работать с одинаковой мощностью в течение 25 лет. Заявленные в описании характеристики выполнялись на 100%. Это говорит об отсутствии деградации.

Некоторые из панелей уменьшили производство на 10%. Изготовители гарантировали Снижение выработки на 20%.
независимо от срока применения светочувствительные детали никогда не теряют собственной продуктивности.

Другими словами может пройти 50 лет, и они могут делать такое же кол-во электрической энергии. На ухудшение выработки оказывает влияние разрушения антигравийных плёнок, которые дают возможность влаге проникать вовнутрь панели и вызывать коррозию всех соединений. Данный минус приводит к увеличению сопротивления, чрезмерному нагреву, разрушению соединений.

Аккумуляторы как правило будут работать 2-15 лет, силовая электроника – 5-20 лет.

Рабочая схема солнечного электрического снабжения

Когда проводишь взглядом по загадочно звучащим названиям узлов, входящих в состав системы питания светом солнца, приходит мысль о супертехнической трудности устройства. На микроуровне жизни фотона это так. А воочию общая схема электрической цепи и принцип ее действия смотрятся весьма даже просто.

От светила небесного до «лампочки Ильича» всего 4-ре шага.
Солнечные модули – первая составная часть электростанции. Это тонкие с прямыми углами панели, собранные из конкретного числа типовых пластин-фотоэлементов.

Изготовители делают фотопанели разными по электрической мощности и напряжению, кратному 12 вольтам.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Фотоэлектрические панели применяются в регионах с невысоким количеством пасмурных дней, используют их в качестве основополагающего или дополнительного поставщика энергии

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Имеет смысл в сооружении системы фотоэлектрических панелей в районах с малоразвитой сферой услуг, которые еще не подключены к центральным электрическим сетям

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Летом на даче солнечные приборы обеспечат энергетикой электрические приборы и отопительную систему

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Аппаратура для контроля работы и регулировки фотоэлектрических батарей много места не занимает, в большинстве случаев включает преобразователь напряжения, контроллер и АКБ

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Если на участке есть свободная, хорошо освещенная площадка, электростанцию работающую от солнца можно разместить на ней

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

При серьезной защите от атмосферного негатива устройства управления и контроля работы фотоэлектрические панели можно располагать на улице

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Электростанцию работающую от солнца для личного дома можно собрать из батарей фабричного производства

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Значительно очень дешевой и фактически равной по продуктивности будет фотоэлектрическая панель, собранная собственными руками из кремниевых пластин


Установка фотоэлектрических батарей на скатах крыши


Монтаж на террасах, крытых террасах, балконах мансард


Гелиосистема на покатой крыше пристройки


Блок расположенный внутри солнечной мини электростанции


Расположение на свободной площадке участка


Сооруженный на улице блок аппаратуры для батареи


Сборка фотоэлектрической батареи из готовых батарей


Изготовление фотоэлектрические панели собственными руками
Устройства плоской формы комфортно находятся на открытых для прямых лучей поверхностях. Блоки модулей соединяются с помощью обоюдных подключений в гелиобатарею.

Задача батареи преобразовывать получаемую солнечную энергию, выдавая постоянный ток заданной величины.
Аккумуляторы – знаменитые всем устройства накопления электрического заряда. Их роль в середине системы энергоснабжения от солнечных лучей традиционна. Когда бытовые потребители подключены к централизованной сети, энергонакопители запасаются электротоком.

Они тоже аккумулируют его остатки, если для обеспечения расходуемой электрическими приборами мощности достаточно тока солнечного модуля.
Аккумуляторный блок отдает цепи нужное кол-во энергии и поддерживает постоянное напряжение, как только употребление в ней увеличивается до очень высокого значения. То же происходит, к примеру, ночью при неработающих фотопанелях или во время малосолнечной погоды.
Схема энергообеспечения дома при помощи фотоэлектрических панелей разнится от вариантов с коллекторами возможностью собирать энергию в аккумуляторе (+)
Контроллер – электронный арбитр между солнечным модулем и аккумуляторами. Его роль настраивать уровень заряда батарей аккумулятора.

Прибор не позволяет их закипания от перезарядки или падения электрического потенциала ниже конкретной нормы, нужной для стойкой работы всей гелиосистемы.
Преобразователь напряжения – переворачивающий, так буквально поясняется звучание этого слова. Да, ведь в действительности, этот узел создает роль, когда-то казавшуюся электротехникам фантастикой. Он видоизменяет постоянный ток солнечного модуля и аккумуляторов в переменный с разностью потенциалов 220 вольт.

Собственно такое напряжение считается рабочим для подавляющей массы бытовых электрических устройств.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

FAQ для начинающих :Правильное подключение контроллера заряда и инвертора к 2 и более АКБ

Поток энергии солнца пропорционален положению светила: устанавливая модули, хорошо бы учесть регулировку наклонного угла в зависимости от времени года

Подключение к энергетической системе дома

Что касается интеграции собранного гелибатареи в энергосистему личного дома, то тут существует несколько способов. Так, самой популярной считается схема с применением контроллера заряда, батарейного преобразователя напряжения и батарей аккумулятора.

Напряжение от гелиополя сначала направляется на заряд АКБ и только после этого подается на нагрузку.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Нагрузку, в основном, разделяют на 2 категории: резервируемую (холодильники, котлы на газу, освещение аварийного типа и т.д.) и не резервируемую (простое освещение, компьютер и др.). Мощность потребления резервируемых приборов бывает разнообразной, но продолжительность их независимой работы определяется емкостью АКБ.

Из-за наличия особенного батарейного преобразователя напряжения становится потенциальной передача электричества на нагрузки в случае если напряжение на АКБ превосходит установленное значение. При этом потребители могут запитываться от гелиоэнергии даже если есть наличие напряжения в центральной электрической сети.

Подобным образом, значительно уменьшается внешнее потребление энергии дома.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

При отключении центральной сети преобразователь напряжения запитает резервируемую нагрузку от АКБ. Если гелиополе в данное время создает энергию, то преобразователь напряжения применяет и ее. Остатки энергии солнца, не расходуемые на нагрузку, пойдут на зарядку АКБ.

Эта схема замечательно подойдет для обеспечения независимого энергоснабжения, она работает и при отсутствии центрального напряжения питания. Но одновременно не резервируемая нагрузка будет запитываться только от солнечных лучей (по остаточной технологии), приоритетными являются резервируемые потребители.

Роль любого элемента в схеме

Фотоэлектрическая батарея вырабует переменный ток. Она сразу готова к монтажу.

Установить можно либо монокристаллическую, либо поликристаллическую панель. Больше достоинств имеет первый вид.

Контроллер заряда предназначается для управления подзарядкой батарей аккумулятора. На его выходе сформировывается напряжение в 13,7 В. Этого недостаточно для полнейшего заряда батареи аккумулятора.

Для ее заряда необходимо применять устройство зарядки, которое даёт 16,2 В на выходе.
Контроллер заряда получил подобные характеристики специально. Нередки моменты, когда жители дома не применяют переменный ток, и в данное время аккумулятор может перезарядиться.

Этого допускать нельзя.
Такой элемент имеет такой минус: позволяет переменному току двигаться назад к размещенной на крыше дома за городом фотоэлектрической батареи. Днем обратное движение не происходит, впрочем ночью ситуация меняется.

Благодаря этому эксперты советуют:

  • заменить его на диоды или аналоговые коммутаторы;
  • установить дополнительные аккумуляторы.

Аналоговые коммутаторы или диоды не дают возможность току двигаться к панели. Они не ограничивают зарядку аккумуляторов.

Благодаря этому нужно либо отключать батареи, либо установить дополнительные. Второй подход считается оптимальным, ведь сформировывается дополнительный запас электротока.

Намного лучшей заменой контроллера и диодов считается специализированная система управления зарядом аккумуляторов. Она дорогостоящая.

Функцией преобразователя напряжения считается переустройство постоянного тока в переменный и поднятия напряжения с 12 В до 220 В. Он наблюдает за уровнем разряда батарей.

При критическом уровне он перестанет работать.

Реальная выработка электростанции работающей от солнца для дома

Выработка зависит от мощности и наклонного угла панелей, интенсивности солнечного света и длительности светового дня.
Между собой батареи выделяются площадью, что отражается на их мощности.

Это может быть 10Вт, 100Вт, 150Вт, 260Вт и так дальше. Впрочем реальная выработка панели в большинстве случаев выше её номинальной мощности, так как стоит предусмотреть показатель интенсивности солнечного света.

На юге солнце светит сильнее и дольше, а в северных слабее и меньше, благодаря этому таже самая панель формирует различное кол-во электрической энергии.

Пример из практики

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Это график выработки электрической энергии одной панелью мощностью 260Вт за июнь 2018 года. Общаяя выработка станции за месяц — 34,89 кВт. В расчете, что номинальная месячная мощность батареи — 7,8кВт (260Вт Х 30 дней), её практическая мощность появилась в 4.5 раза выше (поправочный показатель).

Летом он больше, во время зимы – меньше или вообще отсутствует.
Из графика видно, что выработка непостоянна и присутствуют резкие спады – это пасмурные дни, когда световой день короче, а активность солнца очень слабая.

Худшая продуктивность была зафиксирована 17.06 — около 0.4кВт, а самая большая 25.06 — около 1.4кВт.
А вот так смотрится выработка фотоэлектрические панели по часам в течение дня:

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Выработка начинается ближе к 9 утра, может достигать пика к 13:00, потом понемногу уменьшается и заканчивается около 19:00. В течение дня есть маленькие провалы — когда солнце было закрыто облаками.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Приблизительно с 13:00 до 15:00 выработка электрической энергии была нестабильна из-за облачности. Но и это не очень подействовало на итоговой продуктивности станции — 1.32кВт.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

В течение дня было много провалов, что и проявилось на итоговой выработке станции — 0.98кВт.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

А это дождливый пасмурный день, когда активность солнца очень слабая и выработка в течение дня составила 0.45кВт.
Отсюда вывод, что полностью надеяться на солнечную электрическую энергию трудно.

Продуктивность станции напрямую зависит от интенсивности солнечного света и даже в летний период она может быть непостоянна из-за плохой погоды.

Что собой представляет домашняя фотоэлектрическая панель

Чтобы понимать, подходит ли гелиостанция для ваших нужд, нужно понимать, Что такое домашняя фотоэлектрическая панель. Само устройство состоит из:

  • фотоэлектрических батарей
  • контроллера
  • аккумулятора
  • преобразователя напряжения

Если устройство предназначается для отапливания дома, в набор будут также включены:

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Фотоэлектрические батареи — прямоугольники 1хдва метра либо 1,8х1,9 м. Для обеспечения электротоком личного дома с 4-мя жильцами нужно 8 панелей (1хдва метра) либо 5 панелей (1,8х1,9 м). Устанавливают модули на крышу с солнечной стороны.

Наклонный угол крыши 45° с горизонтом. Есть крутящиеся солнечные модули. Рабочий принцип фотоэлектрические панели с механизмом поворотного типа подобен стационарной, но панели поворачиваются вслед за солнцем благодаря фоточувствительным датчикам.

Цена их выше, но КПД может достигать 40%.
Конструкция типовых фотоэлектрических панелей следующая.

Фотоэлектропреобразователь состоит из 2 слоев n и p типа. n-слой делают на основе кремния и фосфора, что приводит к избытку электронов. p-слой производят из кремния и бора, из-за чего образуется излишек позитивных зарядов («дыр»). Слои помещают между электродов в этом порядке:

  • покрытие против бликов
  • катод (электрод с негативным зарядом)
  • n-слой
  • тонкий разделительный слой, препятствующий свободному переходу заряженных частиц между слоями
  • p-слой
  • анод (электрод с позитивным зарядом)

Фотоэлектрические модули делают с поликристаллической и монокристаллической структурами. Первые выделяются большим КПД и большой ценой. Вторые – доступнее, но практически не эффективны.

Мощности поликристаллических достаточно для освещения/домашнего отопления. Монокристаллические применяются для генерации малых порций электричества (в качестве запасного энергетического источника).

Есть гибкие фотоэлектрические панели на основе аморфного кремния. Технология находится в процессе модернизации, т.к.

КПД аморфной батареи не превышает 5%.

Отрицательные и положительные стороны

Применение альтернативного отопления приватизированных домов имеет собственные бесспорные плюсы. Установка и дальнейшая работа солнечных модулей обладает следующими хорошими сторонами:

  • Длительный срок эксплуатации – до 25-40 лет без надобности очень дорогих мер по профилактике
  • Дополнительную накопившуюся и переработанную энергию солнца можно будет тратить на прочие нужды
  • Независимость от коммунальных служб и ощутимое уменьшение счётов за отопление
  • Дом будет обогреваться на протяжении круглого года

Впрочем имеются определенные тонкости, которые ограничивают эксплуатацию отопления на батареях которые работают от солнечных лучей. Самый первый из них – географическое проживание. В том или другом районе солнце греет по-разному.

Если оно возникает спустя сутки или лишь на несколько часов в течении дня, переделать систему отопления становится невыгодно в экономическом плане и необходимо подумать об иных экологически чистых источниках энергии (насосы для отопления, ветряные станции, биологическое горючее).
Среди других негативных сторон можно подчеркнуть:

  • Высокие первоначальные расходы
  • Трудность установки оборудования
  • Необходимость в резервном источнике отопления

Схема подсоединения фотоэлектрических панелей

Есть 2 способа, как можно подключить фотоэлектрическую батарею: параллельный и методичный. При параллельном соединении, положительную клемму одного модуля объединяют с положительной клеммой иного, отрицательную – с отрицательной. Так объединяют нужное кол-во элементов.

Последний проводами объединяют с контроллером. Параллельное соединение даёт напряжение в 220 В, но повышает мощность на выходе.
Рассмотрим, как подключить фотоэлектрическую панель, если следует снять большее напряжение (к примеру, 24 В).

Для этого применяется методичное соединение солнечных модулей. В данном варианте панели между собой объединяют так: положительную клемму первого модуля подсоединяют к отрицательной клемме второго модуля. Такое подключение допускает любое кол-во элементов.

Оставшиеся свободные провода выводят на контроллер. Как и при параллельном способе, постепенно подсоединять детали не трудно.

Есть другой способ, подсоединения фотоэлектрические панели. Последовательно-параллельный метод — комбинация из постепенно скреплённых параллельным соединением групп элементов.

Рабочий принцип этой схемы подсоединения подобен прочим, но дает возможность одновременно настраивать мощность на выходе и анодное напряжение.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Подключая фотоэлектрические панели, нужно приобрести подходящий аккумулятор. Если их несколько, устройства соединяют воедино в цепи:

  • параллельно, что хранит величину напряжения и повысит емкость
  • постепенно, что не даёт увеличение емкости, но напряжение системы будет складываться из напряжения всех аккумуляторов
  • последовательно-параллельно — параллельное включение аккумуляторов в середине групп с будущим последовательным подключением данных групп; эта схема повышает емкость (она равна суммарной емкости параллельно подключенных аккумуляторов) и напряжение (суммарное напряжение складывается из стрессов всех подключенных постепенно групп)

Аккумуляторы для гелиостанций обязаны отвечать нескольким требованиям:

  1. эксплуатационная простота
  2. большой диапазон рабочих температур
  3. способность переносить немалое количество разрядов/зарядов
  4. обязаны быть приспособлены для заряда током высокой мощности
  5. невысокий уровень саморазряда
  6. большая емкость (самая маленькая емкость должна быть равна количеству заряда, достаточному для поддерживания резервируемых нагрузок в течение 4 часов+35% от этой емкости)

В зависимости от устройства аккумуляторы делятся на:

  • АСБ (автомобильные) используются как правило для маломощного освещения улицы, выделяют вещества которые вредны (монтируются только в обособленных от жилья, хорошо вентилируемых помещениях) и быстро ломаются
  • литий-железо-фосфатные – энергоемкие, но дорогие; переносят плохо перегрев; в гелиосистемах используются нечасто
  • свинцово-кислотные с жидким электролитом – долговечные, надежны, дорогие; подойдут для мощных систем
  • свинцово-кислотные AGM (взамен жидкого электролита, стеклохолст пропитанное электролитом) – долговечнее обыкновенных кислотных, заряжаются малыми токами, восприимчивы к избыточному заряду, требует наличие смарт-контроллера
  • свинцово-кислотные GEL (серная кислота будет в связном состоянии благодаря оксиду кремния) – сходственны AGM
  • щелочные – держат глубокий заряд большими токами, но регулярно теряют емкость.

Гелиосистемы не имеют всеобщего распространения, из-за большой цены. Но ученые ведут разработки, которые направлены на удешевление конструкций и широкое внедрение станций, рабочий принцип которых построен на применении солнечной энергии.

Рабочий принцип фотоэлектрических панелей дает возможность использовать их в качестве основополагающего или дополнительного энергетического источника фактически в самой разной точке планеты.

Параллельное соединение фотоэлектрических батарей

Эта схема подойдет для тех случаев, когда остается оставить напряжение в одном уровне, но увеличить мощность солнечного PV-массива. Приведем пример на 2-ух солнечных панелях мощность 100В с напряжением 12В. Соединение происходит путем подсоединения позитивных соединений в одну группу, а негативных выводов – во вторую группу.

Такими образом, напряжение остается прежним 12В, а мощность увеличивается до 200 Вт.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Рисунок 1. Параллельное соединение фотоэлектрических батарей (12В 200Вт).

Методичное соединение фотоэлектрических батарей

Методичное соединение используется в тех ситуациях, когда следует поднять уровень напряжения, но закрепить мощность в одном уровне. На схеме отражено соединение 2-ух фотоэлектрических батарей мощностью 100Вт с напряжением 12В, когда в конце концов приобретаем солнечный PV-массив 24В 100Вт.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Рисунок 2. Методичное соединение фотоэлектрических батарей (24В 100Вт).

Параллельно-последовательное соединение фотоэлектрических батарей

Очень сложной схемой соединения фотоэлектрических панелей будет параллельно-последовательный вид. Очень часто аналогичная схема используется для относительно мощных солнечных массивов. Использование данной схемы позволяет как поднять фактическое напряжение скреплённых панелей, так и нарастить мощность.

На примере показано, как можно объединить 4-ре панели с напряжением 12В и мощностью 100Вт. После соединения приобретаем солнечный PV-массив с напряжением 24В и мощностью 200Вт.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Рисунок 3. Параллельно-последовательное соединение фотоэлектрических батарей (24В 200Вт).

Соединение фотоэлектрических панелей различной мощности

Когда потребуется объединить вместе фотоэлектрические панели различной мощности, то может использоваться две описанные выше схемы: параллельная и последовательная. Но стоит иметь ввиду возможности используемого MPPT-контроллера.

Таким образом, чтобы подключить батареи параллельно, самый большой выходной ток должен подходить току MPPT-контроллера и наоборот, для соединений различных по мощности солнечных модулей постепенно, MPPT-контроллер обязательно обязан иметь очень высокое напряжение эксплуатации, чем сумма напряжения хода в холостую 2-ух модулей.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Рисунок 4. Параллельное и последовательной соединение фотоэлектрических батарей различной мощности.
Как видно по приведенным расчетам, продуктивность выше на 5,5% при последовательном соединении. Советуем применять такой вариант.

Внимание! Соединение фотоэлектрических панелей различной мощности несколько понижает продуктивность MPPT-контроллера и выполняет болеет трудным поиск точки самой большой мощности, но система такого типа тоже будет хорошо работать если необходимо. .

Заключение

Сегодня было рассмотрено то, как правильно и успешно объединять солнечные батареи. Однако если остались вопросы, наши профессионалы по альтернативной энергетике проведут обязательные консультации.

Преимущества, и недостатки альтернативной системы отопления

Положительных качеств у солнечной системы отопления мало, но любое из них весомо и будет причиной для приватных экспериментов:

  • Экологические положительные качества. Это безопасный для жителей дома и находящейся вокруг природы, чистый тепловой источник, который не требует использования классических видов топлива.
  • Автономность. Хозяева систем вовсе не зависят от расценок на источники энергии и от экономичной обстановки в государстве.
  • Экономность. При сохранении централизованной системы отопления возникает возможность сократить затраты на оплату горячего водообеспечения.
  • Общедоступность. Для установки солнечных систем не надо разрешения из государственных инстанций.

Однако есть и плохие моменты, которые способны повредить единую картину. Например, для определения рабочей эффективности системы потребуется длительный период – не менее 3 лет (при условиях, что энергии солнца достаточно и она применяется активно).

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Установка только солнечных модулей попросит немалых вложений: очень доступные кремниевые панели обходятся не менее 2200 руб. за штуку, а поликристаллические шестидиодные детали первой категории – до 17000 за штуку. Просчитать цену 30 модулей очень легко (+)

Пользователи отмечают следующие минусы:

  • большие цены на оборудование, нужное для запуска системы в эксплуатирование;
  • прямая зависимость количества произведенного тепла от расположения и погоды;
  • принудительное наличие запасного источника, к примеру, котла на газу (в действительности очень часто резервной оказывается гелиосистема).

Чтобы достигнуть большей отдачи, приходится постоянно наблюдать за исправностью коллекторов, чистить их от мусора и оберегать от образования наледи в заморозки. Если температура часто спускается ниже метки 0?С, необходимо побеспокоиться о добавочной теплоизоляции не только элементов гелиосистемы, но и дома в общем.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Фотоэлектрические панели мощностью 120 Вт целый год предоставляют энергетикой линии освещения и приборы для быта домика за городом

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Маломощную электростанцию работающую от солнца составляют конкретно фотоэлектрическая панель, устройство работающее от аккумулятора и контроллер заряда

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Потребителями энергии фотоэлектрические панели на дачном участке являются комплексные люминесцентные лампы, электрический инструмент, радиоприемник, телевизор


Фотоэлектрические батареи на крыше дома за городом


Крепление батарей дачной гелиосистемы


Внешнее оборудование электростанции работающей от солнца


Размещенные в середине дома технические устройства

Как собрать фотоэлектрическую панель

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Как собрать фотоэлектрическую панель
Соединение элементов в общую систему проводят согласно с чертежом электрической схемы. Детали могут подключаться параллельно, постепенно или по комбинированной схеме.

На общем проводнике со значением (+) обязаны быть шунтирующие диоды (диоды Шотке), которые смогут помочь избежать нежелательной разрядки батарей в пасмурное и ночное время. Для токовыводящих проводов подходят звуковые кабели с изоляционным покрытием из силикона. Зная размер солнечного модуля и общее число элементов можно подсчитать размеры и габариты возможный фотоэлектрические панели, точнее размер плоского корпуса.

Его можно собрать из заблаговременно приобретенных уголков из алюминия и крепежных металлических изделий, а можно выбрать экономический вариант в одном из онлайн-магазинов. Самостоятельная установка фотоэлектрических панелей цена,которых обойдется потребителю приблизительно в 4 раза доступнее, чем цена моделей фабричного изготовления, станет ощутимой экономией.

Для создания герметичности батареи, на нижнюю полку уголка в середине рамы два раза наноситься герметик на основе силикона. Потом ложится лист из прозрачного органического стекла, акрилового стекла или антибликового стекла.

Разложенные на поверхности стекла фотолектронные преобразователи тестируют на ток и напряжение. Потом на каждую ячейку наноситься монтажный силикон и закрываю листовой панелью, лучше всего из поликарбоната. Заканчивают заделкой корпуса.

Фотоэлементы оказываются в безвоздушном пространстве. При этом потери на отражение и поглощение лучей будут составлять 12%.

В случае образования зазора воздуха, они будут достигать 20%….30%.

Метод увеличения продуктивности

В большинстве случаев, поэкспериментировав с маленьким количеством солнечных модулей, хозяева приватизированных домов идут дальше и улучшают систему всевозможными вариантами.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Наиболее простой способ – это увеличение количества задействованных модулей, исходя из этого, привлечение дополнительных площадей для их расположения и покупка более мощного сопутствующего оборудования
Что сделать, если есть дефицит доступной площади?

Вот пару советов для увеличения эффективности солнечной станции (с фотоэлементами или коллекторами):

  • Изменение ориентации модулей. Перемещение элементов относительно положения солнечного света. Конкретнее говоря, установка главной части панелей с южной стороны. При длинном световом дне также оптимально применять поверхности, выходящие на восток и запад.
  • Регулировка наклонного угла. Изготовитель в большинстве случаев указывает, какой угол считается самым оптимальным (к примеру, 45?), однако иногда во время монтажа приходится вносить собственные корректировки с учетом географической широты.
  • Хороший выбор места установки. Крыша подходит, так как очень часто считается самой высокой плоскостью и не затеняется иными объектами (предположим, садовыми деревьями). Но еще существуют намного лучшие площади – поворотные устройства слежения за солнцем.

При перпендикулярном расположении элементов к лучам солнечного света система работает намного эффективнее, впрочем на стабильно закрепленной поверхности (к примеру, крыше) это реально лишь не надолго. Чтобы его сделать больше, выдумали удобные устройства слежения.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Механизмы слежения – это динамические платформы, которые собственной плоскостью поворачиваются вслед за солнцем. Благодаря им продуктивность генератора возрастает летом приблизительно на 35-40%, во время зимы – на 10-12 %
Большим минусом устройств слежения считается их большая цена. В большинстве случаев она не возмещается, благодаря этому нет смысла вкладываться в ненужные механизмы.

Подсчитано, что 8 панелей – очень небольшое количество, при котором расходы с каким то периодом оправдают себя. Можно применить и 3-4 модуля, но есть одно условие: если они напрямую, в обход аккумуляторов, подключены к водяному насосу.
Буквально пару дней назад компания Тесла Моторс объявила о создании современного типа крыши – с интегрированными фотоэлектрическими панелями.

Илон Маск объявил, что модифицированная крыша обойдется дешевле, чем обыкновенная кровля с установленными на нее коллекторами или модулями.

Подборка элементов

Основа панели – это сборка фотоэлементов. Так как для получения достаточной мощности нам потребуется очень большое их кол-во, необходимо рассмотреть самые дешевые источники, в роли которых классически выступают Ebay и Aliexpress.

Необходимый товар ищется по запросу “solar cell”.
В среднем готовая тонкопленочная сборка под напряжение 12 В и ток 100 мА стоит в Китае около 200-300 рублей, ее размеры составят около 85?115 мм. Можно повстречать также как меньшие сборки (на 5, 6 вольт), так и отдельные фотоэлементы (их напряжение эксплуатации – 0,5 В).

Во всяком случае их нужно будет сочетать, дабы получить необходимое напряжение и мощность. Для этого будет нужно скомпоновать методичное и параллельное подключение фотоэлементов.

  • Соединяя фотоэлементы постепенно, мы не изменяем самый большой ток, который может отдать сборка, но увеличиваем напряжение на ее выходах: например, сборка из 6 поликристаллических фотоэлементов (напомним, напряжение эксплуатации каждого – 0,5 В) будет выдавать 3 В.
  • Соединяя фотоэлементы параллельно, мы увеличиваем токоотдачу сборки, сохраняя ее напряжение эксплуатации. При этом важно, чтобы каждая секция имела одинаковое кол-во элементов.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

На приведенном выше рисунке отображен принцип соединения фотоэлементов. Любой из них имеет напряжение в 0,5В; сборка из 2-ух фотоэлементов SB2 и SB3 выдаёт нам 1В, сборка из трех – 1,5В, параллельное подключение второй части не изменяет напряжение.
Также по схеме видно, что любая из параллельно скреплённых секций подсоединена к нагрузке через диод.

Это нужно для того, во избежание потери тока через менее освещенные части (к примеру, половину батареи закрыла тень), а еще не дать аккумуляторам разряжаться ночью. Для обеспечения самого большого КПД нам потребуются диоды с небольшим прямым падением напряжения (говоря иначе диоды Шоттки). Их необходимо выбирать с учетом полуторакратного запаса по обратному напряжению и току.

Пример: Мы применяем части с напряжением 12 В и током 100 мА. Значит, каждый диод обязан иметь обратное напряжение не менее 18 В и ток не менее 150 мА.

По каталогам можно выбрать подходящие диоды: в нашем случае очень недорогой и прекрасный вариант – это 1N5817 стоимостью около 500 р. за упаковку из 100 штук на том же Aliexpress.
При подборе фотоэлементов предпочтите уже имеющие готовые площадки для пайки, сборка панели в данном варианте будет намного легче.

Также можно заметить в продаже фотоэлектрические панели без площадок для пайки: их необходимо собирать с применением проводящих ток шин из медной фольги, это менее хороший способ.
Итак, сформировавшись с типом применяемых элементов, можно приступить к расчету конструкции панели. К примеру, мы подобрали сборку из одиночных (0,5В) фотоэлементов с минимальным током 100 мА, рассчитывая на зарядку аккумулятора 12В током до 6 А. Стало быть, нам понадобится 6/0,1=60 секций по 12/0,5=24 фотоэлемента, в итоге 1440 фотоэлементов.

Также потребуется 60 барьерных диодов.
Сами фотоэлементы нужно будет расположить под прозрачным листом, который станет оберегать их от повреждений механическим путем. Лучше применять толстое (3-4 мм) минеральное стекло, а не органическое, так как, не обращая внимания на большую массу и стоимость, оно не становится мутным и не царапается.

Размеры панели из стекла рассчитываются из размеров и расположения секций. В нашем примере, используя детали размером 53х18 мм, мы получаем размеры части в 212х108 мм, если разместим их в порядке 4?6:

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

60 подобных секций разумнее всего разместить в порядке 5х12, подобным образом общие размеры панели составят 1060х1296 мм. При этом необходимо принимать во внимание припуск на борты панели в зависимости от их конструкции.
На видео показан процесс постройки с комментариями
?????»???µN??N?µ ???°???µ?»?? ??????NN ??N?????»N?·?????°NNNN ?? ?°?±N???»NN???? ?»N?±NN N?µ?»NN: ??N ?????????µ??N?°N???? ?????»NN?°?µ??????

N???µN?????? ?? ????N?°????N ??N???µ?»N??NN ?»???????? ???? ?????»?????? , ?????»NN?°N ??N?????»?µ?????µ ?? ????NNN?µ?µ ????????N???°?±?¶?µ?????µ. ? ????N?»?µ?????µ?? N?»NN?°?µ ???°?¶??NN N???»N ????N?°?µN ???°NNN?°?±?????µ ??N?????µ???µ?????µ N???µN????N?±?µN?µ???°NN??N N?µN?????»???????? — N?µ??N???µN?°N??N???? ?? N?µ???»????NN ???°N??N????.
?N??

N???µN?°???????? ??N?????»N?·?????°?????? ???µ?»????N???µN???µN?????? ??N?????»N?·NNN ???????µNN??NN. ?N?? NN???? ????N?°?????µ ?????¶?µN ???°??N?°???»NNNNN ?»???±?? ???° N?°?±??NN ??N???µ?»N??NN ?»???????? ???»??

N??NN?µ??, ?»???±?? N?°NN??N???? ?????????µ??N??N?????°NN ??N?????»N?·?????°?????µ ????N????N???????? N?»?µ??NN??N?µNN???°. ??»?°NN??N?µN?????? ??N?????µN NNN?µ??N??????????

N???µN????N??NN?µ??N — N?µ???»???????? ???°N??N, ????N?°?µ??N?? ???µ?±???»NN???? N???»???µN?????? N?»?µ??NN??NN?°??N???µ??

N ?±?»???????? ?°????N??N?»NN??N????.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

1 — ????N????N???°N N?µNN 220 ?; 2 — N???»???µN??N?µ ?±?°N?°N?µ?? 12 ?; 3 — ??N???µN?µ?????µ 12 ?; 4 — ???????µNN??N; 5 — ??????NN???»?»?µN ?·?°NN???°; 6 — ??N????????N?µ ????NN?µ?±??N?µ?»??

220 ?; 7 — ???
??N?°????N?????????? ???°???µ?»?? NNN?°???°???»?????°NN ???° ??NNN?°N ?·???°??????, ?° ?? ???µ????N??NNN ?°NN??N?µ??NNN??NN N?µN?µ????NN ?????? ?????»????NNNN ?·?°???µ??NNN ??N?????µ?»N?????µ ??????NNN???µ. ?N??

NN???? ???°???µ?»?? ???µ???±N?????????? ??N???µ??N??N?????°NN ???° N?¶??NN NN??N????N N?°?????? ???±N?°?·????, NN???±N ???°???µ?????µ ?»NN?µ?? ???° ???»??N????NNN ?±N?»?? ???µN???µ????????N?»NN??N??.

Схема устройства электростанции работающей от солнца

Рассмотрим, как устроена и работает гелиосистема для дома за городом. Главное ее назначение – изменить солнечную энергию в электричество 220 В, которое является главным источником питания для бытовых электрических приборов.

Главные части, из которых состоит СЭС:

  1. Батареи (панели), преобразующие солнце в ток постоянного напряжения.
  2. Контроллер, выверяющий заряд АКБ.
  3. Блок батарей аккумулятора.
  4. Преобразователь напряжения, преобразующий напряжение АКБ в 220 В.

Конструкция батареи продумана подобным образом, что дает возможность оборудованию работать в самых разных условиях погоды, при температуре от -35?С до +80?С.
Получается, что правильно установленные панели будут работать с одинаковой работоспособностью и во время зимы, и в летнюю пору, но есть одно условие – в ясную погоду, когда солнце отдает большое количество тепла.

В пасмурную рабочую эффективность быстро снижается.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Результативность СЭС в средних широтах велика, однако не настолько, чтобы полностью обеспечивать электроэнергией большие дома. Чаще гелиосистема рассматривается как дополнительный или запасной источник электрической энергии

Вес одной батареи на 300 Вт равён 20 кг. Очень часто панели устанавливают на крышу, фасад или особые стойки, установленные недалеко от дома. Нужные условия: разворот плоскости в сторону солнечного света и хороший Наклон (в среднем 45° к поверхности земли), обеспечивающий перпендикулярное падение солнечных лучей.

При возможности устанавливают трекер, отслеживающий движение солнечного света и выверяющий положение панелей.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Верхняя поверхность батарей защищена закаленным ударостойким стеклом, которое легко выдержит удары града или тяжёлые заснеженные наносы. Однако приходится следить за целостностью покрытия, иначе повреждённые кремниевые пластины (фотоэлементы) перестанут работать
Контроллер делает насколько функций.

Помимо ключевой – автоматической регулировки заряда АКБ, он контролирует подачу энергии от фотоэлектрических панелей, предохраняя таким образом аккумулятор от полной разрядки. При полном заряде контроллер автоматично выключает АКБ от системы. Современные устройства оснащены панелью управления с монитором, показывающим напряжение батарей.

Для самодельных гелиосистем прекрасным вариантом являются гелевых АКБ, выделяющиеся сроком хорошего функционирования 10-12 лет. После 10-летней работы их емкость уменьшается приблизительно на 15-25 %. Это необслуживаемые и полностью безопасные устройства, не выделяющие веществ которые вредны для здоровья.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Во время зимы или в плохую погоду панели также продолжают работать (если их постоянно чистить от снега), но выработка энергии уменьшается в 5-10 раз
Задача инвертеров — преобразовывать стабильное напряжение от АКБ в переменое напряжение 220 В. Они выделяются такими техническими спецификами, как мощность и качество получаемого напряжения.

Синусовое оборудование может обслужить наиболее «капризные» к качеству тока приборы – воздушные нагнетатели, бытовую электронику.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Подсчитано, что на 1м? поверхности планеты падает приблизительно1кВт энергии солнца, а 1м? батареи на фотоэлементах видоизменяет около 160-200 Вт. Стало быть, КПД равняется 16-20%. При правильном устройстве этого полностью хватает, чтобы снабдить электротоком все маломощные приборы в доме

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Контроллер показывает заряд батарей в процентном обозначении. Если 24-вольтовое оборудование показывает заряд аккумуляторов в 27 В, значит они наполнены на все на 100%

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Пара мощных гелевых АКБ 200 А-ч с (параметр мощности 4,8 кВт). Это сутки работы электрических приборов при безостановочном потреблении 180-200 Вт.

Накопители энергии устойчивы к морозу, другими словами их можно ставить на чердаке, а так как не опасны – то и рядом помещениями предназначенными для жилья


Фотоэлектрические батареи – батареи с фотоэлементами


Контроллер для регулировки заряда АКБ


Блок гелевых батарей аккумулятора


Преобразователь напряжения – инвертор в 220 В
Нужно знать, что домашние электростанции способны эксплуатировать регулярно работающий холодильник, иногда запускаемый насос погружного типа, телевизор, осветительную систему. Чтобы обеспечить энергетикой функционирование котла либо даже СВЧ печи, потребуется более мощное и очень дорогостоящее оборудование.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Самая простая схема электростанции работающей от солнца, включающая основные составные детали. Любой из них делает собственную функцию, без которой работа СЭС невозможна
Есть и иные, более непростые схемы, впрочем такое решение считается многофункциональным и самым популярным в бытовых условиях.

??»N ?¶??N?µ?»?µ?? NN?µ??????N N??N??N ?°?»NN?µN???°N???????°N N???µN???µN?????° ???µNN???° ??N?????»?µ???°N?µ?»N???°. ??°?¶?µ ?? N?µ???µN??NN N??N??N?°N NN?µ?????µ???????????°N NNN??N???°N ?????·?° ???·?»NN?µ????N N??NN?°???»N?µN 2,3–2,6 ???N·N/??2. ?§?µ?? ?±?»???¶?µ ?? N??N — N?µ?? ??NN?µ NN??N ???????°?·?°N?µ?»N. ? ????NNN???µ, ???°??N?????µN, ????N?µ??N????????NNN N???»???µN???????? ???·?»NN?µ????N N??NN?°???»N?µN 2,96, ?° ?? ???°?±?°N????N???µ — 3,69 ???N·N/??2. ??????°?·?°N?µ?»?? ?? ???µ???°?±N?µ N??NN?°???»NNN ??N 7% ???? 20% ??N NN?µ?????µ???????????????? ?·???°N?µ????N, ?° ?? ??N???µ ?? ??N?»?µ ?????·N?°NN?°NN ?????????µ.

???N ??N?????µN N?°NN?µN?° NNN?µ??N????????NN?? N???»???µN??NN ???°???µ?»?µ?? ???»N ?NN?°?????µ?»NN???° — N?µ?????????° N ?????????? ???· N?°??NN ?????·????N ???????°?·?°N?µ?»?µ?? ????N?µ??N????????NN??

N???»???µN???????? ???·?»NN?µ????N:

  • Q — NN?µ?????µ?????????????µ ?????»??N?µNN???? N???»???µN?????? N?°?????°N???? ?? N?µ?????????µ (2,29 ???N·N/??2);
  • ???N???» — ????NNN??N???µ??N ??N???»?????µ????N ???????µNN????NN?? ?????»?»?µ??N??N?° ??N N?¶???????? ???°??N?°???»?µ????N (NN?µ?????µ?µ ?·???°N?µ?????µ: 1,05);
  • P?????? — ???????????°?»N???°N ????N????NNN N???»???µN?????? ???°???µ?»??;
  • ?????N — ????NNN??N???µ??N ????N?µNN ?? N?»?µ??NN??NNN?°?????????°N (0,85–0,98);
  • Q??N?? — ????N?µ??N????????NNN ???·?»NN?µ????N, ??N?? ????N??N???? ???°???µ?»N ??N??NNN???°?»?°NN (???±NN???? 1000 ???N·N/??2).
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

???N?»?µ???????µ NN?? ???°N?°???µNN?° N???°?·N???°NNNN ?? ???°N????NN?µ ???°???µ?»?µ??. ???°?????? ???±N?°?·????, ?µN?»?? ?? NN?»??????NN ?NN?°?????µ?»NN???° N?°?±??N?°NN ???°???µ?»?? KVAZAR N ???????????°?»N?????? ????N????NNNN 0,245 ???N, ?° ????N?µN?? ?? N?»?µ??NN??NNN?°?????????µ ???µ ??N?µ??NN?°NN 7%, N?? ???????? ?±?»???? N??N??N?»?µ???µ??N???? ???±?µN???µN??N ???µ???µN?°N??N ?? N?°?·???µN?µ ???????»??

550 ?N·N. ??????N???µNNN???µ??????, ???»N ???±N?µ??N?° N ???????????°?»N??N?? ????NN?µ?±?»?µ?????µ?? 10 ???N·N ???????°?????±??NNN ???????»??

20 ???°???µ?»?µ??.

Как подобрать и применять аккумулятор для фотоэлектрических панелей?

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Очень современным течением в энергетике смело можно назвать солнечную энергию. Очень много людей склоняются к надобности оснащения дома фотоэлектрическими панелями.

Впрочем одних приемников энергии солнца не будет довольно – необходим аккумулятор. Как подобрать и применять аккумулятор для фотоэлектрических панелей – важный вопрос в сегодняшнем домоводстве.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Характерности

Сегодня на рынке аккумуляторов для гелиосистем есть большое количество видов и моделей. Среди них отыскать прекрасный вариант сможет даже очень требовательный покупатель.

Все версии соединяются единством задач, которые выступают в качестве свойств:

  • накопление солнечной энергии в течение дня;
  • применение накопленной энергии ночью;
  • поддержание электрической сети в пиковые моменты;
  • возмещение минуса электрической энергии в плохую погоду.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

В общей трудности солнечные аккумуляторы созданы исполнять две главных функции. В первую очередь они собирают преобразованную солнечную энергию. Также они могут отдавать собранную энергию.

Солнечные накопители дают возможность собрать безоговорочный максимум электрической энергии и распределить его правильно. Это они дают возможность сделать непрерывным снабжением электричеством Солнечного света.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Сегодня выбрать долговечные агрегаты, к примеру, на 12 вольт, очень легко, основное, их потом правильно присоединить.

В поиске устройства, способного справляться с установленными задачами замечательно, люди выдумали массу технических средств.

Все это породило особенную классификацию элементов солнечных систем.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Автомобильные стартерные

Очень часто можно повстречать примитивный вариант благоустройства домашней гелиосистемы. В ней большинство умельцев применяют обычные автомобильные стартеры. Этот подход позволяет уменьшить расходы, но это неоднозначный вопрос: подобный тип накопителя от автомобиля понадобится менять с большей частотой.

Автомобильный стартер создан отдавать большой ток за короткий временной интервал. Гелиосистема работает иначе: накопители разряжаются малым током на протяжении долгого времени.

Собственно это несоответствие выводит из строя стартеры для машин. При работе данного типа источников необходимо обязательно оборудовать помещение прекрасной вентиляцией.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Гелевые

Нетребовательный вид современного «сборщика» энергии. Замечательно подойдет для тех случаев, когда в помещении отсутствует хорошо организованная система вентиляции. Подойдёт для ситуаций, в которых нет возможности постоянно эксплуатировать техническое средство.

Негативной стороной вида считается большая цена. А еще у них менее длительный эксплуатационный период.

Более того, в случае зарядки до предельного уровня возможен взрыв. При значительных морозах рекомендуется утеплять накопитель.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Хорошей стороной являются очень маленькие потери энергии. Также батареи можно применять неоднократно на протяжении длительного срока времени.

Хорошо то, что устройство можно применять при механических повреждениях корпуса. Работать этот вид накопителя энергии может в большом температурном диапазоне без потерь качества.

Хранение в разряженном виде не приводит к потерям емкости, а ставить можно в различных положениях.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

В данном типе батарей содержится малое число электролита. У вещества желеобразная консистенция.

Область использования составляют котлы на газу, мотоциклы, скутеры и солнечные станции.

Щелочные

Вид замечательно подойдет для маломощных энергосистем Солнечного света. Это связывают с кратковременной эксплуатацией – понемногу батареи теряют емкость.

Что касается заряда большими токами и полного разряда, то щелочные АКБ переносят их хорошо.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Первый подвид – никель-металлогидридный аккумулятор. Выделяется большим служебным сроком. При этом объем электролита невысокий.

Необходимо помнить при подборе вида энергетического источника, что он требует к себе постоянного внимания. Уровень заряда и объем электролита должны находиться под строгим контролем. На хранении источник питания должен быть в разряженном состоянии.Большим преимуществом может стать эксплуатационная возможность в течение долгого времени при низкой температуре.

Такой вид может выдерживать большие нагрузки.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Второй подвид – никель-кадмиевые аккумуляторы. Корпус с электродами и сепаратором нужно заливать электролитом.

Во всем другом подвид фактически не отличается ничем от собственного собрата. Накопители щелочного типа не опасны: они не взрываются и не приводят к пожарам. С целью увеличения эксплуатационного срока необходимо избегать глубоких зарядок.

В среднем щелочные системы способны пережить порядка тысячи циклов разряда и заряда. Их не ненавредят большие нагрузки, а цена радует.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Литиевые

Лучше всего работают в случае заряда частично, в другом случае уменьшается служебный срок устройства, а со временем такой аккумулятор вообще перестает заряжаться. Служебный срок вида составляет порядка пяти сотен циклов. Встроенный контроллер даст возможность делать зарядку правильно.

Но это не спасает от неизбежной деградации элемента питания. Она в большинстве случаев составляет порядка десяти процентов в течение каждого последующего года эксплуатации.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

На данный момент производством самых разных видов электронакопителей Солнечного света занимаются общеизвестные изготовители оборудования которое применяется в промышленности. Среди них на русскоязычном рынке можно повстречать германские модели от компании Bosh, Sonnenschein.

С ними удачно конкурируют варианты от британской компании YUASA. В Штатах батареями занимается фирма S&D Technologies.

Востребованы китайские аналоги компаний Delta и Haza, тайваньские варианты APS.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Советы по выбору

При подборе аккумуляторного накопителя обязательно необходимо смотреть на совокупность требований и их технических свойств. Среди них в первую очередь имеет смысл узнать кол-во циклов зарядки.

Данная цифра прямо отражает служебный срок. Время заряда и прочие технические свойства накопителя предстоит выяснить у продавца также на шаге выбора.

В другом случае применение устройства не принесёт радости. Имеет смысл посмотреть на необходимость дополнительного обслуживания батареи.

Приобретение «неправильного» варианта приводит к непредвиденным затратам.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Компонент питания должен быть стоек к влияниям внешней среды. Он обязан быть работоспособен в условиях места собственного нахождения.

Самым важным показателем выбора становится общее соответствие уже приобретенных и искомых элементов будущей системы. Все отдельные детали должны замечательно подходить всей системе.

Также они должны удовлетворять показатель самой большой эффективности.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Если подойти к вопросам выбора серьёзно, то смотреть нужно на следующие критерии:

  • скорость разряда и заряда;
  • степень саморазрядки;
  • емкость и уровень продуктивности;
  • размер и масса;
  • эксплуатационные условия;
  • эксплуатационный период.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Фактически все эти характеристики могут меняться в энергоносителях не зависимо от емкости. Это даёт простор для выбора замечательно подходящего во всем технического устройства.

При подборе также необходимо не забывать про то, что имеются установленные потери энергии не зависимо от качества и размеров батарей.

Как подключить?

Самым основным правилом подсоединения накопителей Солнечного света можно отметить соблюдение всех действующих правил безопасности. Это собственно их берут за основу при создании современных схем по подключению. Очень часто при обустраивании системы энергоснабжения на основе фотоэлектрических батарей применяется более одного элемента накопления энергии.

Это необходимо с целью увеличения напряжения и емкости.
При подключении гелиосистем сегодня применяют три схемы.

  • Постепенно соединенные системы. Емкость в данном варианте равна емкости одного элемента системы. Напряжение высчитывается как сумма всех значений по всей цепи элементов.
  • Параллельное соединение системы. Напряжение в такой схеме приравнивается к значению одного из элементов. Емкость по всей цепи суммируется.
  • Комбинированное соединение батарей. Такой вариант дает возможность применять два предыдущих принципа.
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Одним из принципов безопасного подсоединения считается необходимость применения аккумуляторов одного вида: у них обязаны быть похожими емкость и напряжение, возраст. Лучше всего применять детали питания одного изготовителя.

Необходимо устанавливать их на стеллажи в случае большого числа. Последовательная и комбинированная схемы часто приводят к разбалансировке всей системы.

Используя два варианта, обязательно необходимо применять контроллеры. Раз в году в подобных схемах необходимо проверять емкость каждого составного элемента при помощи зарядки и разрядки.

С такой же целью рекомендуют применять особые перемычки для выравнивания.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

В общем же необходимо правильно сосчитать мощность вырабатываемой электрической энергии. После чего определяется нужное кол-во модулей.

В конце всего этого можно говорить о предпочитаемом типе накопительного элемента. Одним из строгих правил можно считать запрет на установку в гелиосистемах накопителей долгой эксплуатации.

Впрочем длительность жизни расходника можно сделать больше.
Для этого необходимо регулярно контролировать следующие нюансы:

  • температура (идеальная цифра составляет десять градусов по шкале Цельсия);
  • система вентиляции (должна подходить эксплуатационным требованиям аккумуляторных накопителей; при ее помощи следует отводить взрывчатые газы);
  • емкость (при неверных подсчетах подача энергии закончится);
  • контроль зарядки и разрядки (несоблюдение приводит к выходу из строя, неполадкам);
  • техобслуживание (позволяет выявить неполадки на ранней стадии).
Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Что касается всей системы электропитания дома, то тут надо будет подключить фотоэлектрические батареи, аккумулятор, контроллер и преобразователь напряжения. Панели бережно выловят солнечную энергию, аккумуляторы накопят преобразованный ток, контроллеры сберегут всю систему от перебоев, преобразователь напряжения видоизменяет энергию в «хороший» ток.

Эксплуатационные правила

Одной покупки и монтажа для счастья будет мало – обязательно необходимо познакомиться с правилами пользования системами сбора энергии солнца и аккумуляторов. Для экономии носителя энергии необходимо обеспечить максимально предполагаемую передачу электрической энергии от солнечного приемника к конечному потребителю.

Необходимо применять аккумуляторы только для накопления электричества. В данном варианте эксплуатационный период будет искусственно увеличен.

Той же цели послужит защита от тряски и других ненужных воздействий.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Следует контролировать температуру элементов питания. В случае увеличения может появиться необходимость в добавлении воды или добавочном обслуживании. В результате уменьшения температуры электролит может загустеть.

Два варианта приводят к быстрому истощению, перебоям в работе. Это означает, что владельца ждут лишние траты на незапланированный ремонт.

Глубокая разрядка и зарядка устройства от фотоэлектрической батареи приводит к сокращению емкости. Это оказывается основой преждевременного выхода из строя элементов питания.

Устранить малоприятный конец можно при помощи современных составляющих системы.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Батареи не нужно держать возле открытого огня, в другом случае возможно воспламенение паров. Попадание воды и других осадков также нельзя допустить: грязь и пыль могут плохо оказать влияние на трудоспособность.

Со временем установленной системе может пригодиться модернизация.

В данном варианте следует еще раз выучить технические свойства имеющегося оборудования. Нужно усвоить, что можно применять еще раз. Поломанные и неподходящие детали нужно заменить либо точно аналогичными, либо на подходящие аналоги.

Нельзя пренебрегать возможностью переоснащения и улучшения гелиосистемы с целью увеличения эффективности.

Схема подключения солнечных батарей к контроллеру, к аккумулятору и обслуживаемым системам

Накопительные детали для солнечных систем будут радовать собственных хозяев лишь в случае прекрасной работы. Чтобы это сделать нужно детально выучить вопрос.

Нелишним в этом недешевом деле окажется обращение к специалистам с опытом. Профессиональный монтаж, хорошие детали, верный промах смогут помочь избежать малоприятных ситуаций и ошибок.

О том, как подобрать аккумулятор для фотоэлектрических панелей, смотрите в следующем видео.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.