Штекеры для солнечных батарей

Выбор коннекторов для солнечных батарей

При монтаже солнечных панелей и батарей в разных плоскостях затрудняется обеспечение их надежного, долговечного контакта.

Пара коннекторов стандарта MC4 для подключения солнечных батарей

Для параллельного соединения элементов с одинаковым рабочим напряжением в единую цепь служит коннектор для солнечных батарей MC4, конструктивно представляющий собой пару разъемов в изолированном корпусе или разветвленное устройство аналогичной конструкции.

Классификация коннекторов

Наиболее очевидным критерием классификации коннекторов для солнечных батарей является технологическая конструкция изделий, в зависимости от которой выделяются:

1. Классическая пара коннекторов «мама-папа» – трубчатые разъемы, соединяющиеся по типу ножевых клемм. Расположены внутри пластиковых или композитных герметичных корпусов, которые, в свою очередь, неподвижно фиксируются друг к другу защелками или другим надежным способом.
2. Коннекторы-разветвители – имеют общий вход (как правило, разъем-«папа») и несколько выходов. Чаще всего встречаются устройства со схемами контактов 1-2 и 1-3, но существуют и более разветвленные системы. Принцип работы, строение корпуса и большинство основных параметров коннекторов-разветвителей унифицировано с классическими парами.
3. Коннекторы с удлинительными шнурами – удобны при соединении расположенных вблизи друг от друга элементов (например, на разных склонах крыши), так как избавляют от необходимости монтировать провода самостоятельно. Могут иметь различные схемы контактов.

Монтаж солнечных элементов с использованием стандарта MC4 целесообразно осуществлять при рабочей мощности системы от 4 до 10 кВт, при этом особое внимание уделяют качеству обжимки проводов в разъемах.

Обжатые провода с коннекторами

Если рабочая мощность значительно меньше указанного диапазона, соединить элементы без значительного ущерба качеству контакта и удобству обслуживания системы можно с помощью обычных клемм или даже пайки.

Мощность более 10 кВт требует использования специального оборудования с особыми параметрами защиты цепей.

Выбор коннектора

Главное, на что следует обратить внимание при выборе коннектора для солнечных панелей и батарей – соответствие указанных производителем паспортных данных фактическим нагрузками и условиям работы.

Коннектор для параллельного соединения солнечных батарей

Прежде всего, изучите следующие показатели:

• диапазон допустимых диаметров проводника;
• номинальный рабочий ток и напряжение;
• максимальное сопротивление контакта;
• класс и степень защиты;
• температурный диапазон.

Выбранные коннекторы для солнечных элементов должны иметь запас минимум в 20% относительно стандартных рабочих показателей, чтобы избежать возникновения сбоев и неисправностей при перегрузках.

Рекомендуется также обращать внимание на авторитет производителя – ознакомиться с информацией о компании и отзывами покупателей. И уже после этого стоит руководствоваться ценовой политикой – на современном рынке доступен широкий ассортимент коннекторов со средней стоимостью от 1 до 12 долларов за пару.

Подключение солнечных модулей с помощью параллельных коннекторов стандарта MC4

При грамотном комплексном подходе к выбору и установке коннекторов, регулярном обслуживании и соблюдении рекомендованных условий, система будет безотказно работать долгие годы.

Источник

Коннекторы и разъемы для солнечных батарей

Цена: —> Цена 131руб.

Цена: —> Цена 139руб.

Цена: —> Цена 153руб.

Цена: —> Цена 475руб.

Цена: —> Цена 657руб.

Цена: —> Цена 690руб.

Цена: —> Цена 1022руб.

Цена: —> Цена 1387руб.

Цена: —> Цена 1533руб.

Соединительные коннекторы и разъемы для солнечных панелей

Источник

Инструкция по обжимке разъемов MС4 для солнечных батарей

Современные солнечные панели, как правило, оснащаются специально разработанными для этих целей коннекторами (разъемами, штеккерами). Сейчас де-факто стандартом в солнечной фотоэнергетике стало применение разъемов MC4, разработанных фирмой MultiContact. Можно встретить как оригинальные, так и не-оригинальные коннекторы MC4. Плюсовой и минусовой коннекторы отличаются и являются комплементарными. См. фотографию ниже:

Для надежного соединения солнечных панелей с такими разъемами (коннекторами) к системе солнечного электроснабжения ответные разъемы соединяются с кабелем (обычно это специальный водостойкий многожильный солнечный кабель). Кабель не только не боится влаги и воды, но и стоек к ультрафиолету, поэтому его можно размещать на открытых участках без дополнительной защитной оболочки, тем самым экономя на гофре, металлорукаве или коробе.

Для крепления кабеля к разъемам применяется специальный инструмент. Он отличается тем, что обжимной элемент имеет форму «ласточкиного хвоста», тем самым лепестки коннектора заворачиваются внутрь кабеля, тем самым обеспечивая надежный и долговечный контакт.

Почему коннекторы МС4 нельзя припаивать к кабелю?

В интернете можно встретить рекомендации по соединению пайкой (например, здесь). В отвественных электрических цепях, по которым протекают токи, измеряемые единицами и десятками амперов, давно отказались от соединений на пайке (также как и простой скрутке) ввиду их ненадежности. В автомобилях уже давно не используется пайка соединений проводов. В Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ) соединение пайкой также не рекомендовано. Допустимыми являются соединения обжимом, сваркой, а при малых токах — специальными самозажимными разъемами.

В случае с присоединением солнечного кабеля к коннектору MC4 единственным вариантом из допустимых является обжимка. Этот метод (и только этот) рекомендуется разработчиком коннекторов — компание MultiContact.

Рядом с точкой соединения кабеля есть механическое соединение контактов коннекторов между собой. Хотя коннекторы MC4 герметичные и надежные, могут быть ситуации, когда контакт нарушается и между плюсовой и минусовой клеммами сопротивление контакта возрастает. Это приводит к тому, что контакты нагреваются. К чему это приводит в случае с пайкой? Правильно, к разрушению места соединения кабеля с коннектором. Кабель может отойти, между ним и клеммой коннектора появляется дуга (ведь мы помним, что солнечные панели могут соединяться в цепочки от десятков до сотен вольт), что приводит к оплавлению коннектора, его разрушению и возможному возгоранию окружающих кабель конструкций.

Соединение пайкой может показаться проще (не нужен специальный инструмент, достаточно простого паяльника), но в конце концов может привести к гибели не только кабеля, но и целого дома вследствие пожара.

Ниже приведена иллюстрированная инструкция по правильному соединению кабеля и коннектора для солнечных батарей.

Источник

Электроснабжение при помощи солнечных батарей: сборка системы своими руками

Статья рассматривает практическое применение солнечных батарей, подробно описывает необходимые для бесперебойного электроснабжения узлы, самостоятельное подключение и настройку солнечных батарей.

Оборудование системы электроснабжения: ассортимент, характеристики

В предыдущей статье мы рассмотрели виды солнечных батарей. Но в системах генерации солнечной энергии эти элементы являются лишь первичными преобразователями. Для создания полноценной домашней электростанции нам понадобится такой комплект оборудования:

• контроллер заряда аккумуляторной батареи
• аккумуляторная батарея (АКБ)
• инвертор напряжения

Контроллеры заряда АКБ бывают двух типов: ШИМ-контроллеры (PWM-контроллеры) и ОТММ-контроллеры (MPPT-контроллеры).

ШИМ-контроллер более простое и более дешевое устройство, управляющее зарядом АКБ. КПД ШИМ-контроллера обычно выше, чем у ОТММ-контроллера в силу того, что на начальном этапе зарядки он подключает аккумулятор практически напрямую к солнечной батарее без преобразования генерируемого напряжения. ОТММ-контроллеры рекомендуют использовать с модулями с нестандартным выходным напряжением от 28 В и выше.

Экономически оправданным использование ОТММ-контроллеров будет в системах генерации номинальной мощностью более 400 Вт. Еще одно основание для использования такого контроллера — проектирование солнечной станции для круглогодичной выработки электроэнергии. В пасмурные зимние дни при зарядке аккумуляторов ОТММ-контроллер проявит себя с лучшей стороны.

Аккумулятор в системе солнечного электроснабжения играет роль буфера, накапливающего электрическую энергию.

В отличие от всего остального оборудования гелиостанции аккумулятор является расходным элементом. Поэтому чем дольше он проработает без замены, тем меньше будет срок окупаемости приобретенных вами компонентов. Чтобы АКБ прослужила долго, нужно ответственно подойти к его выбору. Основные параметры АКБ, интересующие потенциального владельца, — это:

• напряжение (Вольт, В) — в продаже есть аккумуляторы для солнечных батарей на напряжение 12, 24 и 48 В. Для небольших домашних станций мощностью 200–300 Вт вполне подходят АКБ на 12 В;
• электрическая емкость (Ампер⋅час, А⋅ч) — характеризует количество электроэнергии, которую можно аккумулировать. Соответственно, чем больше этот параметр, тем больше электросистема может проработать в автономном режиме (в пасмурную погоду или в темное время суток);
• уровень саморазряда (% от номинальной емкости) — чем ниже этот параметр, тем лучше АКБ.

Инвертор напряжения предназначен для преобразования постоянного напряжения аккумулятора в переменное напряжение сети 220 В, питающей бытовую нагрузку.

На рынке есть большой ассортимент инверторов, обладающих разнообразными функциями. Среди самых важных параметров следует отметить следующие:

• мощность инвертора;
• напряжение первичной цепи (напряжение подключаемого аккумулятора);
• наличие встроенных защит (от перегрузки, от переполюсовки аккумулятора, от короткого замыкания в нагрузке, от чрезмерного разряда аккумулятора);
• синусоидальность выходного напряжения (принципиально, если в подключаемой нагрузке есть двигатели, например, стиральные машины, холодильники, циркуляционные насосы, вентиляторы и т. п.).

Следует также отметить, что избыточное количество функций приводит лишь к удорожанию прибора и усложнению его настройки и эксплуатации.

Схема подключения оборудования гелиостанции

Сборка схемы солнечной электростанции достаточно проста. Ниже будет приведена последовательность подключений, проиллюстрированная фотографиями. Для сборки простой системы используется солнечная панель с поликристаллическими элементами, контроллер заряда и аккумулятор. Сборку начинаем с подключения кабеля к солнечной батарее.

Для батарей, которые идут в комплекте с кабелем, этот шаг не требуется. К выходным клеммам контроллера подключаем АКБ. Далее провода, идущие от панели, необходимо присоединить к входным клеммам контроллера заряда.

Все присоединения производятся по принципу «+» к «+», а «-» к «-». На входные клеммы инвертора подаем питание от аккумулятора. После включения контроллера заряда и инвертора мы видим, что генерируемое солнечной панелью электричество начинает зарядку аккумулятора.

Для того чтобы определить полярность выводов солнечной батареи, достаточно замерить напряжение на клеммах с помощью мультиметра. Если возле показаний величины напряжения стоит знак «минус», то положение черного щупа соответствует плюсовой клемме (проверьте правильность подключения щупов перед измерением). Если знак «минус» отсутствует, то положение черного щупа соответствует отрицательной клемме батареи.

Монтаж солнечных панелей и вспомогательного электрооборудования

Монтаж электрооборудования гелиостанции производится медным проводом. Сечение медного провода для одной панели стоит выбирать не менее 2,5 мм². Это обусловлено тем, что нормальная плотность тока в медном проводнике 5 ампер на 1 мм². То есть при сечении 2,5 мм² допустимый ток будет составлять 12,5 А.

При этом ток короткого замыкания панели RZMP-130-T мощностью 145 Вт составляет всего 8,5 А. При объединении нескольких панелей с параллельным подключением сечение общего выходного кабеля должно подбираться исходя из максимального суммарного тока всех панелей по вышеописанной концепции (5 А на 1 мм²).

В продаже есть разнообразные кабели для подключения солнечных батарей. Их отличительная особенность в том, что внешняя изоляция кабеля подверглась специальной обработке и имеет повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению. Покупать такие кабели необязательно. Солнечные батареи можно подключить кабелем с обычной ПВХ-изоляцией, но проложить его в гофрированном рукаве, который предназначен для прокладки внешней проводки. Такой вариант обойдется на 30–40% дешевле.

Контроллер заряда АКБ и инвертор необходимо разместить в сухом помещении с комнатной температурой, например, в кладовке или прихожей. Размещать это оборудование вне помещения нецелесообразно, так как электронные узлы аппаратуры не должны подвергаться значительным колебаниям температуры и влажности. Саму аккумуляторную батарею можно разместить вместе с электроникой.

Если вы решили использовать кислотные или щелочные аккумуляторы, то следует их разместить в хорошо проветриваемом нежилом помещении, так как при их эксплуатации выделяются вредные для здоровья испарения электролита. Кроме того, в помещении с аккумуляторами не должно быть источников искровой и огневой опасности, так как выделяющиеся кислород и водород в плохо проветриваемых помещениях могут образовать взрывоопасную смесь.

Солнечная панель может устанавливаться двумя способами:

• неподвижная установка предполагает стационарное размещение панелей на крыше дома или на кронштейне, закрепленном на стене или фундаменте. При этом панели должны быть направлены на юг, горизонтальный наклон панелей должен составлять угол, равный широте местности плюс 15°. Широту вашего местоположения можно определить, например, по показаниям GPS-навигатора или в сервисе Google Maps;
• подвижная установка панелей производится на траверсу, которая способна поворачиваться азимутально (в направлении движения солнца вдоль горизонта) и зенитально, наклоняя панели для того, чтобы солнечные лучи падали на них перпендикулярно. Такая система установки позволяет увеличить КПД используемых солнечных батарей, но требует дополнительных ощутимых финансовых затрат на конструкцию траверсы, приводные двигатели и систему для их управления.

Пути повышения эффективности автономного электроснабжения

Для повышения эффективности солнечной электростанции можно идти двумя путями: увеличивать количество генерируемой электроэнергии с одной стороны и уменьшать её потребление с другой. Пути для увеличения генерируемой электроэнергии могут быть следующие:

• установка солнечных батарей на подвижную траверсу или на механизм управления зенитальным наклоном (полумера, но тоже достаточно эффективная, в основном для монокристаллических панелей);
• использование качественных аккумуляторов с малым процентом саморазряда и долгим сроком службы без значительного снижения емкости;
• регулярное техническое обслуживание системы: чистка панелей от пыли и снега, обслуживание разъемных и клеммных соединений с целью уменьшения контактных сопротивлений и, как следствие, потерь мощности.

Со стороны нагрузки энергоэффективность может быть увеличена следующим образом:

• выделение цепи низковольтного питания напрямую от аккумулятора, например, для подключения светодиодного освещения. Это позволит избежать двойного преобразования энергии в инверторе;
• отключение инвертора при отключении нагрузки на его выходе, так как инвертор, работающий вхолостую, все равно потребляет небольшое количество энергии;
• установка совместно с освещением датчиков движения с таймером, чтобы исключить досадное расходование электроэнергии из-за того, что просто забыли выключить лампу в прихожей.

Источник