Güneş panellerini bağlama şemaları ve yöntemleri: bir güneş panelinin doğru şekilde nasıl kurulacağı

Güneş panellerine dayalı alternatif bir enerji kaynağı, bağımsız bir güç kaynağı düzenlemek için mükemmel bir seçenektir.Sadece sıcak günlerde değil bulutlu havalarda da yüksek enerji verimliliği sağlayacaktır. Evde böyle bir cihazın olması güzel olurdu değil mi?

Bunu yapmak için teknik bileşenleri doğru seçmeniz ve kurulumu yapmanız yeterlidir. Güneş panellerini bağlama şemalarını ve yöntemlerini bilen herkes bunu yapabilir. Size "yeşil enerjiyi" ev ekipmanlarına güç sağlamak için gereken elektriğe dönüştüren verimli bir sistemin nasıl kurulacağını anlatacağız.

Ayrıca güneş panellerinin kurulacağı yerin nasıl seçileceğini ve bunları sabit bir elektrik ağıyla nasıl birleştireceğinizi öğreneceksiniz. Yararlı ipuçları ve önemli öneriler, ev ustalarına etkili yardım sağlayacaktır. Anlaşılmasını kolaylaştırmak için tematik fotoğraflar, diyagramlar ve videolar sağlanmıştır.

Güneş pili cihazı

Güneş panellerini kendiniz bağlamayı planlarken sistemin hangi unsurlardan oluştuğuna dair bir fikre sahip olmanız gerekir.

Güneş panelleri bir kitten oluşur fotovoltaik pillerTemel amacı güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmektir. Sistemin mevcut gücü ışığın yoğunluğuna bağlıdır: radyasyon ne kadar parlaksa üretilen akım da o kadar büyük olur.

Sistemin ana yapısal unsurları şunlardır:

• Güneş pili – Güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürür.
• Pil – üretilen elektriği biriktiren kimyasal bir akım kaynağı.
• Şarj kontrol cihazı – akü voltajını izler.
• ÇeviriciAkünün doğrudan elektrik voltajını, aydınlatma sisteminin çalışması ve ev aletlerinin çalışması için gerekli olan alternatif 220V'a dönüştüren.
• Devre kesicilerSistemin tüm elemanları arasına monte edilen ve sistemi kısa devrelerden koruyan.
• MC4 standart konnektör seti.

Kontrolörün ana amacına ek olarak - akü voltajını izlemek için, cihaz gerektiğinde belirli elemanları kapatır. Gündüz akü terminallerindeki gösterge aşırı şarj olduklarını gösteren 14 Volt'a ulaşırsa kontrol cihazı şarjı keser.

Güneş modülüne ek olarak, böyle bir enerji santralinin cihazı fotoelektrik dönüştürücüler - bir kontrolör ve bir invertör ile bunlara bağlı piller içerir.

Geceleri akü voltajı 11 Volt gibi son derece düşük bir seviyeye ulaştığında kontrolör santralin çalışmasını durdurur.

Panelleri monte etmek için en iyi yer neresidir?

Güneş pilini takıp bağlamadan önce yapmanız gereken ilk şey ünitenin konumuna karar vermektir.

Fotovoltaik modüllerin kurulumu için metal profillerden yapılmış sabit yapıların veya daha modern döner analogların kullanılması uygundur.

Güneş panelleri hemen hemen her iyi aydınlatılmış noktaya yerleştirilebilir:

• bir kır evinin çatısında;
• bir apartmanın balkonunda;
• evin bitişiğindeki bölgede.

Önemli olan maksimum elektrik üretimi elde etmek için gerekli koşulları sağlamaktır. Bunlardan biri ufka göre yönelim ve eğim açısıdır.Bu nedenle ünitenin ışığı soğuran yüzeyi güneye doğru yönlendirilmelidir.

İdeal olarak güneş ışınlarının 90° açıyla üzerine düşmesi gerekir. Bu etkiyi elde etmek için bölgenin iklim koşullarına bağlı olarak en uygun eğim açısının seçilmesi gerekmektedir. Bu gösterge her bölge için farklıdır.

Güneş panellerinden maksimum performansın sağlanması için cihazların açısının yılda 2-4 kez değiştirilmesi tavsiye edilir: 18 Nisan, 24 Ağustos, 7 Ekim ve 5 Mart.

Örneğin Moskova bölgesinde güneş panellerinin yüzey eğim açısı yaz aylarında 15-20° iken kış aylarında 60-70° olarak değişmektedir.

Güneş panellerini evin bitişiğindeki alana yerleştirirken, çok miktarda kar yağması durumunda panelleri toprak yüzeyinin en az yarım metre üzerine çıkarmak daha iyidir. Bu çözüm aynı zamanda hava sirkülasyonu için yeterli mesafeyi sağlaması açısından da doğrudur.

Küçük bir gölgenin bile ünitenin elektrik üretimi üzerinde zararlı etkisi olduğunu hatırlamakta fayda var. Paneller yalnızca en ufak bir gölgelenmeye bile maruz kalmayacak yerlere yerleştirilmelidir.

Bazı "zanaatkarlar" pilleri korumak için panellerin üzerine ek cam yerleştirir, ancak görünür şeffaflıkta bile cam katman panellerin verimliliğini %30 oranında azaltabilir.

Panelleri sabitlemenin birkaç yolu vardır:

• sıkıştırma kelepçelerini etkinleştirerek;
• çerçevenin alt kısmında bulunan deliklerden cıvatalayarak.

Destekleyici yapı korozyona dayanıklı malzemelerden yapılmış olmalıdır. Kurulum yöntemi ne olursa olsun panel tasarımında kendiniz değişiklik yapamaz veya ek delikler açamazsınız.

Panelleri temiz tutmak ev sahibinin görevidir. Ekranda toz, kar ve kuş pisliklerinin toplanması sistemin ürettiği elektrik miktarını en az %10 oranında azaltacaktır.

Güneş pili bağlantı seçenekleri

Güneş panelleri birkaç ayrı panelden oluşur. Sistem çıkış parametrelerini güç, voltaj ve akım şeklinde arttırmak için elemanlar fizik kanunları kullanılarak birbirine bağlanır.

Birkaç panelin birbirine bağlanması, üç güneş paneli kurulum şemasından biri kullanılarak yapılabilir:

• paralel;
• ardışık;
• karışık.

Paralel devre, elemanların iletkenlerin yakınsaması ve dallanması için iki ortak düğüme sahip olduğu, aynı adı taşıyan terminallerin birbirine bağlanmasını içerir.

Paralel bir devrede, "artılar" "artılara" ve "eksiler" "eksilere" bağlanır, bunun sonucunda çıkış akımı artar ve çıkış voltajı 12 Volt içinde kalır.

Paralel devrede mümkün olan maksimum çıkış akımı doğrudan orantılıdır. bağlı elemanların sayısı. Miktar hesaplama ilkeleri önerilen makalemizde verilmiştir.

Bir seri devre zıt kutupların bağlanmasını içerir: ilk panelin "artı"sı ikincinin "eksi"sine. İkinci panelin kalan kullanılmayan "artı"sı ve birinci pilin "eksi"si devrenin ilerisinde bulunan kontrol cihazına bağlanır.

Bu tür bir bağlantı, enerjinin kaynaktan tüketiciye aktarılması için tek yolun kaldığı elektrik akımının akışı için koşullar yaratır.

Seri bağlantı şemasıyla çıkış voltajı artar ve 24 Volt'a ulaşır; bu, taşınabilir ekipmanlara, LED lambalara ve bazı elektrikli alıcılara güç sağlamak için yeterlidir.

Seri-paralel veya karışık devre çoğunlukla birkaç pil grubunun bağlanması gerektiğinde kullanılır. Bu devre kullanılarak çıkıştaki hem gerilim hem de akım arttırılabilir.

Seri-paralel bağlantı devresinde çıkış voltajı, özellikleri evdeki sorunların büyük kısmını çözmeye en uygun seviyeye ulaşır.

Bu seçenek aynı zamanda sistemin yapısal elemanlarından birinin arızalanması durumunda diğer bağlantı devrelerinin çalışmaya devam etmesi açısından da faydalıdır. Bu, tüm sistemin güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

Kombine devre kurma prensibi, her gruptaki cihazların paralel bağlanmasına dayanır. Ve tüm gruplar seri olarak tek bir devreye bağlanır.

Farklı bağlantı türlerini birleştirerek gerekli parametrelere sahip bir bataryayı monte etmek zor değildir. Önemli olan, bağlı elemanların sayısının, şarj devresindeki düşüş dikkate alınarak akülere sağlanan çalışma voltajının akülerin voltajını aşacak şekilde olması gerektiğidir. pillerve akü yük akımı gerekli miktarda şarj akımını sağladı.

Güneş enerjisi sistemi montaj şeması

Güneş panellerinin bağlantısı, 4 mm kesitli yerleşik bağlantı kabloları kullanılarak gerçekleştirilir.². Yalıtım örgüsü ultraviyole radyasyona dayanıklı olan tek damarlı bakır teller bu amaç için en uygunudur.

Yalıtımı UV ışınlarına dayanıklı olmayan bir tel kullanıyorsanız, bunun dışında oluklu bir manşon içine yerleştirilmesi tavsiye edilir.

Her bir telin ucu lehimleme veya kıvırma yoluyla bir MC4 konektörüne bağlanır, bu da sızdırmaz bir bağlantı sağlar

Seçilen şemaya bakılmaksızın, daha önce güneş panellerinin bağlanması Elektrik kurulumunun doğruluğunu kontrol etmek zorunludur.

Panelleri bağlarken, diğer cihazların izin verilen akımı ve maksimum voltajı için teknik gereksinimlerin aşılması önerilmez. Üretici tarafından belirtilen şarj kontrol cihazı ve invertör spesifikasyonlarına uyulması önemlidir.

En basit güneş enerjisi santralinin standart montaj şeması aşağıdaki gibidir.

Panellerin aküye, invertöre ve kontrolöre bağlantı şeması tasarım açısından basittir ve bu nedenle bağlantıda herhangi bir özel zorluğa neden olmaz

Kırılmayı önlemek için denetleyici, sistem elemanlarını bağlarken sırayı takip etmek önemlidir.

Kurulum işi birkaç aşamada gerçekleştirilir:

1. Pil, uygun konektörler kullanılarak ve kutuplara dikkat edilmesi hatırlanarak kontrol ünitesine bağlanır.
2. Aynı polariteyi koruyarak kontrol ünitesine konektörler aracılığıyla bir güneş pili bağlanır.
3. Denetleyici konnektörlerine 12 V'luk bir yük bağlanır.
4. Elektrik voltajını 12'den 220 V'a dönüştürmek gerekiyorsa devreye bir invertör dahil edilir.Yalnızca aküye bağlanır ve hiçbir durumda doğrudan denetleyiciye bağlanmaz.
5. 220 V voltaj için tasarlanmış elektrikli cihazlar, invertörün serbest çıkışına bağlanır.

Bağlantıyı yaptıktan sonra polariteyi kontrol etmeniz ve panellerin açık devre gerilimini ölçmeniz gerekmektedir. Gösterge pasaport değerinden farklıysa bağlantı doğru yapılmamıştır.

Cihazı sisteme bağlamak için bağlantı kutusunu açmaya gerek yoktur; tüm bağlantı konnektörleri kolayca erişilebilecek bir yerde bulunmaktadır

Son aşamada güneş pilinin topraklanması gerekir. Kısa devre olasılığını en aza indirmek için akü, invertör ve kontrolör arasındaki bağlantı noktalarına sigortalar takılır.

Güneş enerjisi santrallerinin enerjisi, düşük güçlü ev aletlerinin çalıştırılmasında ve mobil ekipmanların pillerinin şarj edilmesinde kullanılacak:

Kendi elleriyle güneş pili yapmak isteyenlere sağlanan bilgiler yardımcı olacaktır. bir sonraki makalede.

Çok yönlü elemanların bağlanması

Sıralı güneş paneli kurulum şeması kullanıldığında, cihazların verimliliğini düşürmemek için ortak devrenin tüm panelleri aynı açıda ve aynı düzlemde yerleştirilmelidir.

Panellerin farklı düzlemlerde yer alması, en yakın veya daha fazla aydınlatılan panelin, biraz daha uzakta bulunan panellerden daha güçlü çalışmasına neden olabilir.

Bu, yakındaki panelin elektrik üreteceği ve bunun bir kısmının uzaktaki panelleri ısıtmak için serbest bırakılacağı anlamına geliyor. Bunun nedeni, akımın en az dirençli yol boyunca akması gerçeğinde yatmaktadır. Kayıpları en aza indirmek için her panel için ayrı bir kontrol cihazı kullanmak daha iyidir.

Kontrol cihazını kullanırken temel gereksinimler, bağlı panellerin 1 kW'ın üzerindeki gücü ve piller arasındaki mesafenin yeterince büyük olmasıdır.

Sorun, kesme diyotları takılarak da çözülebilir. Plakaların arasına yerleştirilirler. Bu sayede maksimum güç sağlanırken plakalar aşırı ısınmaz.

Sistemin düşük voltajlı kısmının bağlantılarındaki ve kabloların kendisindeki voltaj düşüşü de önemlidir.

İletilen güç ile tel kesiti arasındaki tutarsızlık tablosu, güçlü yangın ısınma riskinin bulunduğu parametreleri kırmızıyla gösterir

Bir örnek, 4 mm kesitli bir metrelik kablo parçası için² 80A akım (voltaj 12 V) geçtiğinde değerler %3,19 oranında düşer yani 30,6 W. Büküm etkinleştirildiğinde voltaj düşüşü 0,1 ila 0,3 V arasında değişebilir.

Güneş enerjisi ve sabit şebekenin birleşimi

Donanımlı bir merkezi sabit ağ ile güneşten gelen elektriği paralel olarak kullanmayı planlarken, bağlantı şeması biraz farklı yapılır. Ve bu kararın ana nedeni, özel tüketicinin kalan enerjiyi "boşaltma" fırsatına sahip olmamasıdır.

Bu da bir saniyeye kadar süren voltaj dalgalanmalarına neden olabilir.

Güneş elektriğini sabit bir merkezi ağ ile birleştirirken aynı kurala göre yönlendirilirler: ne kadar çok kaynak bağlanırsa şema o kadar karmaşık hale gelir.

Yukarıdaki diyagrama göre helio alanından gelen voltaj ilk önce aküye yönlendirilir ve oradan yüke iletilir.

Bu kurulum seçeneğini tasarlarken iki tür yükü dikkate almakta fayda vardır:

• rezerve edilemez – evdeki ışıklar, ev aletleri vb.;
• rezerve – acil durum aydınlatması, buzdolabı, elektrikli kazan.

Unutmayın: Pil kapasitesi ne kadar büyük olursa, yedek elektrikli cihazlar otonom modda o kadar uzun süre çalışır.

Ağa enerji üretmenin bu yöntemini seçerken, yerel elektrik şebekelerinden izin almak zorunda kalacağınız gerçeğine hazırlıklı olun.

Rağmen güneş panelleri için invertörler kalitesi bazen merkezi ağdakinden daha yüksek olan voltaj üretir; yerel elektrik ağları, elektrik sayacının ters yönde dönmesine izin vermez.

Bu nedenle şemaya göre solar invertörler ağdaki voltaj kesildiğinde çalışmayı durdurur. Ve yedek yük aküden "güçlendirilmeye" başlar.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Aşağıda verilen video materyalinin yazarları kişisel deneyimlerini paylaşıyor ve güneş panelleri kurmanın nüanslarını analiz ediyor.

Video #1. Fabrika standardı bir sistemin montajı ve kurulumuna bir örnek:

2. video. Paneller doğru şekilde nasıl kurulur:

Birkaç paneli sistemin diğer elemanlarına bağlama sürecinde karmaşık bir şey yoktur. Ancak acemi bir usta için süreç zorlaşabilir. Bu nedenle hesaplamalar ve kurulum becerileri konusunda deneyiminiz yoksa gerekli bilgiye sahip bir uzmana başvurmalısınız.

Yazlık eviniz veya kır eviniz için kendi güneş enerjisi santralinizi nasıl kurduğunuzu bize anlatmak ister misiniz? Belki de makalede anlatılmayan sürecin inceliklerini biliyorsunuzdur? Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın, sorular sorun, yazının konusuyla ilgili görüşlerinizi ve fotoğraflarınızı paylaşın.