Rakstā apskatīta saules paneļu praktiskā pielietošana, sīki aprakstīti mezgli, kas nepieciešami nepārtrauktai barošanas avotam, patstāvīgai pieslēgšanai un saules paneļu uzstādīšanai..
Barošanas sistēmas aprīkojums: diapazons, raksturlielumi
Iepriekšējā rakstā mēs apskatījām saules paneļu veidus. Bet saules enerģijas ražošanas sistēmās šie elementi ir tikai primārie pārveidotāji. Lai izveidotu pilnvērtīgu mājas elektrostaciju, mums ir nepieciešams šāds aprīkojuma komplekts:
- akumulatora uzlādes kontrolieris
- akumulators (akumulators)
- sprieguma pārveidotājs
Akumulatora uzlādes kontrolieri ir divu veidu: PWM kontrolieri (PWM kontrolieri) un OTMM kontrolieri (MPPT kontrolieri).
PWM kontrolieris ir vienkāršāka un lētāka ierīce, kas kontrolē akumulatora uzlādi. PWM kontroliera efektivitāte parasti ir augstāka nekā OTMM kontrolierīce sakarā ar to, ka sākotnējā uzlādes posmā tas akumulatoru gandrīz tieši savieno ar saules bateriju, nepārveidojot ģenerēto spriegumu. OTMM kontrolierus ieteicams izmantot kopā ar moduļiem ar nestandarta izejas spriegumu 28 V un lielāku.
OTMM kontrolleru izmantošana būs ekonomiski pamatota tādu sistēmu ražošanā, kuru nominālā jauda ir lielāka par 400 W. Vēl viens šāda kontroliera izmantošanas iemesls ir saules stacijas projektēšana enerģijas ražošanai visu gadu. Mākoņainās ziemas dienās, uzlādējot baterijas, OTMM kontrolieris parādīs savu labāko pusi.
Akumulators saules energoapgādes sistēmā spēlē bufera lomu, kas akumulē elektrisko enerģiju.
Atšķirībā no visām citām saules staciju iekārtām, akumulators ir patērējams priekšmets. Tāpēc, jo ilgāk tas darbosies bez nomaiņas, jo īsāks būs iegādāto komponentu atmaksāšanās laiks. Lai akumulators kalpotu ilgu laiku, jums atbildīgi jāpieiet pie tā izvēles. Galvenie akumulatora parametri, kas interesē potenciālo īpašnieku, ir:
- spriegums (V, V) – pārdošanā ir 12, 24 un 48 V saules baterijas.Mažām mājas stacijām ar jaudu 200-300 W, 12 V baterijas ir diezgan piemērotas;
- elektriskā jauda (ampēru stunda, ah? h) – raksturo uzkrātās elektrības daudzumu. Attiecīgi, jo lielāks ir šis parametrs, jo vairāk elektriskā sistēma var darboties autonomā režīmā (mākoņainā laikā vai naktī);
- pašizlādes līmenis (% no nominālās jaudas) – jo zemāks ir šis parametrs, jo labāks ir akumulators.
Sprieguma pārveidotājs paredzēti akumulatora pastāvīgā sprieguma pārvēršanai maiņstrāvas spriegumā 220 V elektrotīklā, kas piegādā mājsaimniecības slodzi.
Tirgū ir plašs invertoru klāsts ar dažādām funkcijām. Starp svarīgākajiem parametriem var minēt šādus:
- invertora jauda;
- primārā ķēdes spriegums (pievienotā akumulatora spriegums);
- iebūvētu aizsardzību klātbūtne (pret pārslodzi, pret akumulatora polaritātes maiņu, pret īssavienojumu slodzē, pret pārmērīgu akumulatora izlādi);
- sinusoidālais izejas spriegums (principā, ja pievienotajā slodzē ir motori, piemēram, veļas mazgājamās mašīnas, ledusskapji, cirkulācijas sūkņi, ventilatori utt.).
Jāatzīmē arī, ka pārmērīgs funkciju skaits tikai palielina ierīces izmaksas un sarežģī tās konfigurēšanu un darbību..
Saules stacijas aprīkojuma savienojuma shēma
Saules elektrostacijas ķēdes montāža ir pavisam vienkārša. Zemāk parādīta savienojumu secība, kas ilustrēta ar fotogrāfijām. Vienkārša sistēma ir samontēta, izmantojot saules paneli ar polikristāliskām elementiem, uzlādes regulatoru un akumulatoru. Mēs sākam montāžu, savienojot kabeli ar saules paneli.
Šis solis nav nepieciešams akumulatoriem, kas nāk ar kabeli. Pievienojiet akumulatoru regulatora izejas spailēm. Turklāt vadi, kas nāk no paneļa, jāpievieno pie uzlādes kontroliera ieejas spailēm.
Visi savienojumi tiek veikti pēc principa “+” uz “+” un “-” uz “-“. Mēs piegādājam enerģiju no akumulatora uz invertora ieejas spailēm. Pēc lādēšanas kontrollera un invertora ieslēgšanas mēs redzam, ka saules paneļa radītā elektrība sāk uzlādēt akumulatoru.
Lai noteiktu saules baterijas spaiļu polaritāti, ir pietiekami izmērīt spriegumu spailēs ar multimetru. Ja pie sprieguma rādījumiem ir mīnusa zīme, tad melnās zondes stāvoklis atbilst pozitīvajam spailei (pirms mērīšanas pārbaudiet, vai zondes ir pareizi pievienotas). Ja mīnusa zīmes nav, tad melnās zondes stāvoklis atbilst akumulatora negatīvajam spailei.
Saules paneļu un elektrisko palīgierīču uzstādīšana
Saules stacijas elektriskais aprīkojums ir uzstādīts ar vara stiepli. Vara paneļa šķērsgriezums vienam panelim jāizvēlas vismaz 2,5 mm2. Tas ir saistīts ar faktu, ka normālais strāvas blīvums vara vadītājā ir 5 ampēri uz 1 mm2. Tas ir, ar 2,5 mm šķērsgriezumu2 pieļaujamā strāva būs 12,5 A.
Šajā gadījumā RZMP-130-T paneļa īssavienojuma strāva ar jaudu 145 W ir tikai 8,5 A. Apvienojot vairākus paneļus ar paralēlu savienojumu, kopējā izejas kabeļa šķērsgriezums jāizvēlas, pamatojoties uz visu paneļu maksimālo kopējo strāvu saskaņā ar iepriekšminēto koncepciju (5 A uz 1 mm).2).
Pārdošanā ir dažādi saules kabeļi. To atšķirīgā iezīme ir tāda, ka ārējā kabeļa izolācija ir īpaši apstrādāta, un tai ir paaugstināta izturība pret ultravioleto starojumu. Šādi kabeļi nav jāpērk. Saules paneļus var savienot ar kabeli ar parasto PVC izolāciju, bet ievietojiet to gofrētā uzmavā, kas paredzēta ārējo vadu ierīkošanai. Šī opcija maksās par 30–40% mazāk.
Akumulatora uzlādes kontrolieris un invertors jānovieto sausā telpā ar istabas temperatūru, piemēram, skapī vai gaitenī. Šādu aprīkojumu izvietot ārpus telpām ir nepraktiski, jo iekārtas elektroniskos komponentus nedrīkst pakļaut būtiskām temperatūras un mitruma svārstībām. Pats akumulators var tikt novietots kopā ar elektroniku.
Ja jūs nolemjat izmantot skābes vai sārma akumulatorus, jums tie jānovieto labi vēdināmā vietā, kas nav dzīvojamā platība, jo to darbības laikā izdalās veselībai kaitīgi elektrolītu tvaiki. Turklāt telpā ar akumulatoriem nedrīkst būt dzirksteles un ugunsbīstamības avotu, jo slikti vēdinātās telpās izdalītais skābeklis un ūdeņradis var veidot sprādzienbīstamu maisījumu..
Saules paneli var uzstādīt divos veidos:
- Stacionāra uzstādīšana ietver stacionāru paneļu izvietošanu uz mājas jumta vai stiprinājuma, kas piestiprināts pie sienas vai pamatiem. Šajā gadījumā paneļi jānovirza uz dienvidiem, paneļu horizontālajam slīpumam jābūt leņķim, kas vienāds ar reljefa platumu plus 15 °. Jūsu atrašanās vietas platumu var noteikt, piemēram, ar GPS navigatora rādījumiem vai pakalpojumā Google Maps;
- paneļu pārvietojama uzstādīšana tiek veikta uz šķērsvirziena, kas spēj pagriezties azimutāli (saules virzienā gar horizontu) un zenītu, noliekot paneļus tā, lai saules stari kristu uz tiem perpendikulāri. Šāda uzstādīšanas sistēma ļauj palielināt izmantoto saules bateriju efektivitāti, taču prasa papildu taustāmas finansiālas izmaksas traversa, piedziņas motoru un to vadības sistēmas uzbūvei..
Autonomās barošanas efektivitātes uzlabošanas veidi
Lai uzlabotu saules elektrostacijas efektivitāti, varat izvēlēties divus veidus: no vienas puses palielināt saražotās elektroenerģijas daudzumu, no otras puses, samazināt tā patēriņu. Saražotās elektroenerģijas palielināšanas veidi var būt šādi:
- saules paneļu uzstādīšana uz pārvietojama traversa vai uz zenīta slīpuma kontroles mehānismu (puse mēra, bet arī diezgan efektīva, galvenokārt monokristāliskiem paneļiem);
- augstas kvalitātes akumulatoru lietošana ar zemu pašizlādes procentu un ilgu kalpošanas laiku bez ievērojamas jaudas samazināšanās;
- regulāra sistēmas apkope: paneļu tīrīšana no putekļiem un sniega, noņemamu un spaiļu savienojumu uzturēšana, lai samazinātu kontakta pretestību un rezultātā enerģijas zudumus.
Slodzes pusē energoefektivitāti var palielināt šādi:
- zemsprieguma barošanas ķēdes piešķiršana tieši no akumulatora, piemēram, LED apgaismojuma pievienošanai. Tas ļaus izvairīties no enerģijas pārveidošanas divkāršā pārveidotājā;
- invertora izslēgšana, kad slodze ir atvienota pie tās izejas, jo tukšgaitas invertors joprojām patērē nelielu enerģijas daudzumu;
- uzstādīšana kopā ar kustības sensoru apgaismojumu ar taimeri, lai novērstu kaitinošo elektroenerģijas patēriņu sakarā ar to, ka viņi vienkārši aizmirsa izslēgt lampu gaitenī.
Barošanas avots ar saules paneļiem: DIY sistēmas montāža
Izveidojiet savu patstāvīgi strādājošo elektroenerģijas sistēmu, izmantojot saules paneļu barošanas avotus! Patstāvīga sistēma nozīmē jauninātas komunālās rēķinu parādības, ieguvumus enerģijas efektivitātes un ekoloģiskās tīrības uzlabošanas virzienā, kā arī jaunas iespējas izvēlēties DIY montāžas veidu.
Inženiertehniskās sistēmas 
Vai ir ieteicams montēt saules paneļus DIY sistēmā patstāvīgi vai it nepieciešams meklēt profesionāļu palīdzību? Kāda ir šādas montāžas sarežģītība un vai tas varētu ietekmēt avota efektivitāti vai noturību?