Shemă de conectare a panourilor solare: la controler, la acumulator și la sistemele alimentate

Sistemele autonome de alimentare cu electricitate ale locuințelor de la țară permit un trai confortabil chiar și la distanță de utilitățile centralizate. Adesea, pe lângă schemele tradiționale, se folosesc și cele alternative, bazate pe energia solară.

Pentru ca sistemul solar să funcționeze corect, este necesară o schemă de conectare a panourilor solare bine întocmită. Va fi nevoie de un set de echipamente de calitate, capabil să facă față sarcinilor atribuite.

Vă vom spune cum să planificați corect amplasarea componentelor mini-centralei electrice. Veți afla cum să alegeți dispozitivele tehnice pentru asamblarea sistemului și cum să le conectați corect. Ținând cont de sfaturile noastre, veți putea construi o instalație eficientă.

Schema centralei solare

Vom analiza modul în care este construit și funcționează un sistem solar pentru o casă de la țară. Principalul său scop este de a transforma energia solară în electricitate de 220 V, care este sursa principală de alimentare a aparatelor electrocasnice.

Componentele principale ale unei centrale solare:

1. Panourile care convertesc radiația solară în curent continuu.
2. Controlerul care reglează încărcarea acumulatorului.
3. Setul de acumulatori.
4. Invertorul care transformă tensiunea acumulatorului în 220 V.

Construcția panoului este concepută astfel încât echipamentul poate funcționa în diverse condiții meteorologice, la temperturi cuprinse între -35 °C și +80 °C.

Astfel, panourile solare corect instalate vor funcționa cu aceeași productivitate atât iarna cât și vara, dar numai în condițiile unui cer senin, când soarele furnizează cantitatea maximă de căldură. Pe vreme înnorată, eficiența scade brusc.

Randamentul centralelor solare în latitudinile medii este bun, dar nu suficent pentru a asigura integral alimentarea cu electricitate a caselor mari. De cele mai multe ori, sistemul solar este considerat o sursă suplimentară sau de rezervă de energie.

Greutatea unui panou de 300 W este de 20 kg. Cel mai adesea, panourile se montează pe acoperiș, pe fațadă sau pe suporți speciali amplasați lângă locuință. Condițiile necesare sunt: orientarea suprafeței spre soare și o înclinație optimă (în medie 45° față de sol), care asigură incidența perpendiculară a razelor solare.

Dacă este posibil, se instalează un tracker care urmărește mișcarea soarelui și reglează poziția panourilor.

Partea superioară a bateriilor este protejată de un sticlă călită anti-șoc, care suportă cu ușurință loviturile de grindină sau încărcăturile grele de zăpadă. Totuși, este necesar să se monitorizeze integritatea stratului de acoperire, altfel plăcile de siliciu deteriorate (celule fotovoltaice) vor înceta să funcționeze.

Controlerul îndeplinește mai multe funcții. Pe lângă funcția principală – reglarea automată a încărcării bateriei acumulator, controlerul reglează alimentarea cu energie de la panourile solare, protejând astfel acumulatorul de descărcarea completă.

La încărcare completă, controlerul deconectează automat acumulatorul de la sistem. Dispozitivele moderne sunt echipate cu un panou de control cu un afișaj care indică tensiunea bateriilor.

Pentru sistemele solare artizanale, cea mai bună alegere o reprezintă acumulatorii gel, care se remarcă printr-o durată de funcționare neîntreruptă de 10–12 ani. După 10 ani de funcționare, capacitatea lor scade cu aproximativ 15–25 %. Acestea sunt dispozitive fără întreținere și absolut sigure, care nu emit substanțe nocive.

Iarna sau pe vreme înnorată, panourile continuă să funcționeze (dacă sunt curățate regulat de zăpadă), dar producția de energie scade de 5–10 ori.

Sarcina invertoarelor este de a converti tensiunea continuă de la bateria acumulator în tensiune alternativă de 220 V. Ele se diferențiază prin caracteristici tehnice precum puterea și calitatea tensiunii obținute. Echipamentele cu undă sinusoidală pot deservi cele mai „exigente” dispozitive în ceea ce privește calitatea curentului – compresoare, electronice de uz casnic.

Prezentarea sistemului solar casnic:

Trebuie să știți că centralele electrice casnice pot deservi un frigider care funcționează constant, o pompă submersibilă care pornește periodic, un televizor, un sistem de iluminat. Pentru a alimenta funcționarea unui cazan sau chiar a unui cuptor cu microunde, va fi necesar un echipament mai puternic și foarte scump.

Schema cea mai simplă a unei centrale solare, care include principalele elemente componente. Fiecare dintre ele își îndeplinește funcția, fără de care funcționarea centralei solare este imposibilă.

Există și alte scheme de asamblare a centralelor solare mai complexe, însă această soluție este universală și cea mai solicitată în uz casnic.

Pașii de conectare a panourilor solare la echipamentele centralei solare

Conectarea are loc în etape, de obicei în următoarea ordine: mai întâi se conectează controlerul cu bateria, apoi controlerul cu panourile solare, apoi bateria cu invertorul, și abia în ultimul rând se face distribuția către consumatori.

Etapa #1: conectarea la acumulator

Bateriile ocupă un loc bine definit în rețea. Ele sunt conectate la panourile solare nu direct, ci printr-un controler care reglează încărcarea/descărcarea lor. Pe de altă parte, blocul de baterii se conectează la invertor, care transformă curentul.

Astfel, schema de conectare a panourilor solare la baterie arată astfel:

• realizăm conexiunea baterie/controler (apoi controler/panouri solare);
• conectăm bateria și invertorul.

Sunt posibile și alte variante de conectare, dar aceasta este optimă, deoarece bateria păstrează energia neconsumată, iar la nevoie o cedează consumatorilor.

Există două variante de achiziționare a bateriilor: ca parte a unei centrale solare complet gata de instalare sau separat, conform parametrilor specificați. Un set chinezesc ieftin costă cel mult 100 lei

Dacă o singură baterie nu este suficientă, se achiziționează mai multe baterii cu aceleași caracteristici. Ele se instalează într-un singur loc și se conectează în serie.

Pentru confortul utilizării și întreținerii, blocurile se instalează pe un raft metalic cu acoperire polimerică.

Produsele mărcii chinezești Delta s-au dovedit excelente. În fotografie – o baterie gel cu tensiunea de 12 V și capacitatea de 55 Ah. Toate dispozitivele mărcii Delta sunt proiectate pentru o durată de viață de 10 ani.

Să analizăm cum se conectează bateria la controler și invertor.

Următorul pas – conectarea controlorului la panourile solare, iar a blocului de acumulator – la invertor.

Etapa #2: conectarea la controler

Să analizăm varianta pe care o folosesc adesea în practică proprietarii de case de la țară. Ei comandă echipamente ieftine de producție RPC pe una dintre platformele de internet.

Controlor bugetar cu un număr minim de setări, echipat cu trei perechi de borne, capabil să deservească un bloc de panouri solare cu o putere de 150 W. Cost – 65 lei

Conectarea are loc în următoarea ordine:

• Mai întâi, la controlor se conectează blocul de baterii acumulatoare. Acest lucru se face intenționat pentru a verifica cum dispozitivul va identifica tensiunea nominală a rețelei (valori standard – 12 V, 24 V). La conectarea cu bateria, se folosește prima pereche de borne.
• Apoi se racordează direct panourile solare, folosind firele atașate acestora, iar la controlor – a doua pereche de borne.
• În ultimul rând, se instalează echipamentul pentru iluminatul nocturn – tocmai pentru aceasta este destinată a treia pereche de borne. În afară de iluminatul de joasă tensiune, care funcționează exclusiv după căderea nopții și este alimentat de la baterie, nu se poate utiliza alt echipament.

La orice tip de conectare, este necesar să se respecte polaritatea.

Nerespectarea polarității duce la defectarea imediată a controlorului, precum și la deteriorarea pieselor panourilor solare.

Schema de conectare a controlorului cu trei perechi de borne. Iluminatul nocturn (12 V) – o funcție opțională, așa că unii pur și simplu nu o folosesc. Aprinderea becurilor poate fi setată în funcție de timp: pentru funcționare în orele de seară sau de dimineață (+)

Controlorul și bateria interacționează constant. De exemplu, în timpul sarcinilor de vârf, bateria reprezintă un tampon care asigură protecția controlorului împotriva defectării.

Aceste două aparate, la fel ca și celelalte elemente ale sistemului, nu pot fi considerate separat. La asamblarea unei centrale solare, trebuie să se țină cont de fiecare dispozitiv, chiar dacă conexiunea specifică nu îl privește.

Instrucțiuni pas cu pas pentru conectarea panourilor solare la controler

După conectarea controlerului la acumulator și la panouri, conectăm invertorul și, dacă este necesar, aparatele de iluminat de joasă tensiune.

Etapa #3: conectarea la invertor

Invertorul trebuie inclus în sistem dacă aparatele din casă funcționează la 220 V. Dar există excepții, când panourile solare sunt instalate pentru un sistem de 12 V, caz în care invertorul nu este necesar.

Locul de instalare a invertorului în sistemul centralei solare – între blocul de acumulatoare și consumatorii de energie, adică dispozitivele casnice, aparatele de iluminat etc. (+)

Aparatul se achiziționează la fel ca și celelalte părți ale sistemului solar: ca parte a unui kit SES sau separat.

Ordinea operațiunilor la conectarea invertorului la acumulator:

Dacă nu v-ați ocupat anterior de instalarea centralelor solare, vă recomandăm să achiziționați nu aparate separate, ci un sistem complet.

Avantajul unui sistem gata de instalare constă în conformitatea parametrilor echipamentului (baterii corect dimensionate în funcție de putere, numărul necesar de panouri solare, set de fire pentru conectare rapidă).

Este logic ca aparatele compatibile ca capacitate, tensiune și putere să transforme energia solară mult mai eficient și să asigure alimentarea casei cu electricitate. Practic, energia “verde” gratuită poate fi utilizată în sisteme de încălzire, alimentare cu energie a dispozitivelor casnice.

Concluzii și material video util pe această temă

Proprietarii de locuințe suburbane au apreciat de mult timp avantajele energiei alternative și utilizează activ centralele solare ca sursă permanentă sau de rezervă. Recomandările utile de la utilizatorii centralelor solare vă vor ajuta la montarea propriului sistem.

Video #1. Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblare și conectare:

Video #2. Analiza erorilor frecvent întâlnite la alegerea și instalarea echipamentului:

Video #3. Prezentarea uneia dintre variantele de instalare casnică:

Utilizarea energiei alternative pentru nevoile umanității este cu adevărat un mare salt tehnologic. Astăzi, fiecare proprietar de casă poate asambla și conecta independent o centrală solară care alimentează casa cu electricitate. Având în vedere amortizarea și puritatea ecologică, aceasta este o soluție practică și eficientă.

Doriți să povestiți cum ați asamblat o mică centrală solară cu propriile mâini? Aveți fapte interesante și informații utile pe tema articolului? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să împărtășiți impresiile, opinia și fotografiile tematice.