Солнечные уличные фонари не нужно подключать к миниэлектростанции. Однако это практическое решение работает по тем же принципам
Схемы и способы подключения солнечных батарей: как правильно провести монтаж солнечной панели
Альтернативный источник энергии на основе солнечных батарей — отличный вариант для независимого энергоснабжения. Он обеспечивает высокую энергоэффективность не только в жаркие, но и в пасмурные дни. Было бы неплохо иметь такое устройство у себя дома, не так ли?
Все, что вам нужно сделать, это выбрать подходящие технические компоненты и приступить к установке. Это может сделать любой человек, если он знает системы и способы подключения солнечных модулей. Мы покажем вам, как построить производительную систему, которая преобразует «зеленую энергию» в электричество для бытовых приборов.
Мы также покажем вам, как выбрать место для установки солнечных батарей и как совместить их с электросетью. Полезные советы и важные рекомендации — это эффективная помощь для тех, кто делает все сам. Для облегчения понимания имеются тематические фотографии, диаграммы и видеоролики.
Перед установкой и подключением солнечного модуля необходимо сначала определить место расположения системы.
Для установки солнечных модулей подходят стационарные конструкции из металлических профилей или более современные вращающиеся аналоги.
Солнечные модули могут быть размещены практически в любом хорошо освещенном месте
- на крыше загородного дома
- на балконе многоквартирного дома,
- территория вокруг дома.
Главное — иметь необходимые условия для максимальной выработки электроэнергии. Одним из них является ориентация и угол наклона по отношению к горизонту. Поэтому светопоглощающая поверхность устройства должна быть обращена на юг.
В идеале солнечные лучи должны падать на него под углом 90°. Для достижения этого эффекта необходимо выбрать оптимальный наклон в соответствии с климатическими условиями местности. Это зависит от региона.
Для обеспечения максимальной эффективности солнечных панелей рекомендуется изменять угол наклона 2-4 раза в год: 18 апреля, 24 августа, 7 октября и 5 марта.
В Московском регионе, например, угол наклона солнечных модулей составляет 15-20° в летние месяцы и 60-70° в зимние месяцы.
Чаще всего на крышах домов, гаражей и хозяйственных построек устанавливают несколько солнечных модулей, объединенных в мини-электростанцию. Они также размещаются в навесах, которые могут выдержать вес солнечной установки.
Солнечные панели, которые могут следовать по пути солнца, могут значительно повысить эффективность системы.
Если солнечные батареи нужны только для зарядки мобильных устройств и в качестве вторичного источника энергии, их можно установить на фасаде. Выберите сторону с наибольшим количеством света и наилучшим углом.
Хорошая производительность, хотя и не такая хорошая, как на наклонной крыше, достигается при использовании системы, установленной на перилах мансарды, крыльца или террасы.
При установке солнечных панелей на соседнем участке, во время сильных снегопадов лучше всего устанавливать панели на высоте не менее полуметра над поверхностью земли. Это также является правильным решением, так как обеспечивает достаточное пространство для циркуляции воздуха.
Следует помнить, что даже незначительное затенение негативно влияет на производительность системы. Панели следует размещать только в тех местах, которые не подвержены даже малейшему затенению.
Некоторые «умельцы» помещают дополнительное стекло поверх панелей для их защиты, но даже при видимой прозрачности стеклянный слой может снизить эффективность панелей на 30%.
Существует несколько способов крепления панелей
- С помощью зажимных скоб,
- прикручиваются через сквозные отверстия в нижней части панели.
Варианты соединения гелиобатарей
Солнечные панели состоят из нескольких отдельных модулей. Для увеличения производительности системы по мощности, напряжению и току элементы соединяются друг с другом с помощью законов физики.
Соединение нескольких модулей может быть выполнено с помощью одной из трех систем крепления солнечных модулей:
- параллельно,
- в серии,
- смешанный.
При параллельном соединении одноименные клеммы соединяются друг с другом, а ячейки имеют два общих узла сходящихся проводников и точки их соединения.
В параллельной цепи знаки плюс подключаются к знакам плюс, а знаки минус — к знакам минус, так что выходной ток увеличивается, а выходное напряжение остается в пределах 12 вольт.
Значение максимально возможного выходного тока в параллельной цепи прямо пропорционально количеству подключенных элементов. Принципы расчета этого числа описаны в нашей рекомендуемой статье.
В последовательной цепи противоположные полюса соединены вместе: «положительный полюс» первой панели к «отрицательному полюсу» второй панели. Оставшаяся неиспользованной «плюсовая» клемма второй панели и «минусовая» клемма первой батареи подключаются к блоку управления далее по цепи.
Этот тип соединения создает условия для протекания тока, который является единственным способом передачи энергии от источника к потребителю.
При последовательном соединении выходное напряжение увеличивается и достигает значения 24 вольта, что достаточно для питания портативных устройств, светодиодных ламп и некоторых электропотребителей.
Последовательно-параллельная или смешанная схема в основном используется, когда необходимо соединить несколько групп батарей вместе. С помощью этой схемы можно увеличить как напряжение, так и ток на выходе.
При использовании последовательно-параллельной схемы выходное напряжение достигает уровня, характеристики которого наиболее подходят для большинства бытовых применений.
Его преимущество также в том, что при выходе из строя одного компонента другие соединительные цепи продолжают функционировать. Это значительно повышает надежность всей системы.
Независимо от типа и размера, один элемент в сборке солнечных батарей может генерировать 0,7 В.
В зависимости от требуемой мощности выбирается количество солнечных модулей, которые состоят из 36 или 72 штук
Солнечная тепловая система сконструирована таким образом, что солнечные батареи соединены последовательно. Солнечная тепловая система подключается последовательно, если требуется более высокое напряжение, и параллельно, если требуется более высокое значение тока.
Для прямого подключения к уличному освещению контроллеры заряда иногда не используются. Такое решение возможно, если номинальное напряжение батарей значительно выше, чем выходное напряжение батарей.
Это важно: солнечные модули подключаются ко второй (главной) паре контактов. Важно не менять полярность, иначе система не будет работать.
Как установить?
Начнем с выбора места. Солнечные модули можно установить практически в любом месте: на крыше загородного дома, на участке земли рядом с домом или даже на балконе многоквартирного дома. Главное, чтобы были соблюдены основные требования для максимальной выработки электроэнергии. Это угол наклона по отношению к горизонту и ориентация.
Светопоглощающая поверхность солнечных модулей должна быть обращена на юг. Идеальные условия достигаются, когда солнечные лучи падают на поверхность солнечного коллектора под углом 90° в течение максимально возможного времени. Выберите оптимальный угол наклона для вашего участка, учитывая время года, когда ожидается наибольшее потребление электроэнергии. Оптимальный угол определяется индивидуально для каждого региона. Например, в Московском регионе оптимальный угол наклона составляет 15 o-20 o летом и 60 o-70 o зимой. Чтобы получить максимальную отдачу от солнечных панелей, рекомендуется менять угол наклона не реже двух раз в год.
При последовательном соединении все панели в цепи должны находиться в одной плоскости и под одним углом, чтобы избежать снижения эффективности.
Если вы решили установить солнечные панели не на крыше, а на участке земли рядом с домом, не забудьте поднять их как минимум на 50 см от земли (на случай, если зимой выпадет много снега).
Солнечные батареи и тень
Даже небольшая тень отрицательно влияет на производство электроэнергии солнечными панелями. Поэтому рекомендуется размещать солнечные панели в местах, не подверженных затенению. В течение года положение экрана меняется, что необходимо учитывать при установке. Старайтесь не закрывать солнечные модули дополнительным стеклом, так как это снижает эффективность модуля примерно на 30 %, хотя прозрачность стекла заметна.
Рисунок 1. Отражение света
Вентиляция солнечных батарей
Не устанавливайте нижние части солнечных модулей вплотную друг к другу; между модулем и монтажной поверхностью должно оставаться пространство для циркуляции воздуха. Достаточная вентиляция нижней стороны солнечных модулей обеспечивает отвод избыточного тепла, которое влияет на производительность модулей.
Для обеспечения надежного крепления солнечные модули должны быть зафиксированы как минимум в четырех точках. Алюминиевая монтажная рама предназначена для монтажа на длинной стороне, не используйте для монтажа короткую сторону.
Рисунок 2. Крепление солнечных панелей
Существует несколько способов крепления солнечных панелей, основные из них: с помощью зажимов и с помощью винтов через отверстия в нижней части рамы. Для крепления используйте только отверстия, предусмотренные в раме панели. Гарантия на солнечные модули аннулируется, если просверлены дополнительные отверстия или изменена конструкция. Для крепления солнечных модулей используйте прочные крепежные элементы из коррозионностойких материалов.
