Солнечные батареи для дома схема подключения солнечных батарей

Сборка и подключение солнечной батареи

Гелиоэнергетика – это настоящая находка для получения дешевой электроэнергии. Однако даже одна солнечная батарея стоит достаточно дорого, а для того чтобы организовать эффективную систему их нужно немалое количество. Поэтому многие решаются собрать солнечную батарею своими руками. Для этого нужно уметь немного паять, так как все элементы системы собираются в дорожки, а потом крепятся на основание.

Виды фотоэлементов

Основная и довольно сложная задача – найти и купить фотоэлектрические преобразователи. Они представляют собой кремниевые пластины, которые преобразовывают солнечную энергию в электричество. Фотоэлементы делятся на два типа: монокристаллические и поликристаллические. Первые более эффективны и отличаются высоким КПД – 20-25%, а вторые всего до 20%. Поликристаллические фотоэлементы ярко синие и менее дорогостоящие. А моно- можно отличить по форме – она не квадратная, а восьмиугольная, и цена на них выше.

Если паять получается не очень хорошо, то для подключения солнечной батареи своими руками рекомендуется приобретать готовые фотоэлементы с проводниками. Если же присутствует уверенность, что припаять элементы получится самостоятельно, не повредив преобразователь, можно приобрести набор, в котором проводники приложены отдельно.

Самостоятельно вырастить кристаллы для фотоэлементов — довольно специфическая работа, и сделать её практически нереально в домашних условиях. Поэтому фотоэлементы лучше покупать готовые.

Как выбрать и где приобрести преобразователи

Дешевле будет приобрести фотоэлементы на китайских интернет-площадках, хоть, конечно же, там зачатую продаются заводские детали, имеющие брак. Для старта и это неплохо, тем более, что цена у них ниже. А после того, как придет опыт в сборке батарей, можно брать более качественные детали с завода.

Некоторые продавцы продают преобразователи все скопом запаянные в воск, дабы во время транспортировки они не повредились, ведь кремниевые пластины хрупкие, как хрусталь. Очищение их от воска – весьма трудоёмкое занятие. Для начала необходимо погрузить их в горячую воду и после того, как воск расплавится, очень осторожно разделить их. После нужно опустить каждый фотоэлемент в мыльный раствор, а потом в чистую горячую воду. И так, пока воск не отстанет от пластин полностью. Потом нужно разложить их сушиться на махровом полотенце. В общем, это лишние хлопоты, так что лучше покупать пластины без воска.

На проверенных китайских площадках Ebay и Alibaba приобретать фотоэлементы для установки солнечных батарей своими руками надёжно. Для покупки нужно зарегистрироваться и вписать в поисковую строку нужный запрос. На экран выведется несколько предложений.

Выбирать нужно не только из тех соображений, что понравился именно этот товар – необходимо обязательно обращать внимание на отзывы и рейтинг продавца. Если нет желания переплатить за товар вдвое из-за платной доставки, нужно посмотреть, есть ли у выбранного товара опция «бесплатная доставка». Если нет – это неподходящий вариант, так как это — чересчур затратное дело.

Деньги за товар нужно перечислить сразу. Продавцу они попадут только после подтверждения о получении товара покупателем. Платить можно прямо платежной картой или через промежуточные сервисы – всё зависит от степени доверия к таким торговым интернет-ресурсам. Возвратить товар тоже можно, но лучше сразу отовариваться у продавца с хорошей репутацией, дабы избежать тяжб по поводу возврата. Посылка может идти и месяц, и полтора – это уже во власти почты.

Пайка и сборка панелей

Сборку солнечных панелей своими руками можно разделить на три этапа:

1. Изготовление каркаса;
2. Пайка фотоэлектрических преобразователей;
3. Установка их в каркас и герметизация.

Каркас можно сбить из деревянных планок или сварить из алюминиевых уголков. Так или иначе, его габариты, форма и выбор материалов для изготовления напрямую зависят от того, как он будет монтироваться.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки солнечной батареи понадобятся следующие материалы:

• алюминиевый или стальной уголок сечением 25х25;
• болты 5х10 мм – 8 шт;
• гайки 5 мм – 8 шт;
• стекло или поликарбонат 5-6 мм;
• клей – герметик Sylgard 184;
• клей – герметик Ceresit CS 15;
• поликристаллические преобразователи;
• флюс фломастер (смесь канифоли и спирта);
• серебряная лента для подключения к панелям;
• лента для шины;
• тонкий припой;
• поролон – 3 см, опилки или стружка;
• плотная полиэтиленовая пленка 10 мкм.

Инструменты, которые понадобятся для сборки:

• напильник;
• ножовка по металлу с полотном 18;
• дрель, сверла на 5 и 6 мм;
• ключи рожковые;
• паяльник.

Этапы сборки

Сборка состоит из нескольких этапов:

1. Для начала нужно определиться с размерами рамы каркаса. Они будут зависеть от габаритов самих панелей и их количества. При расположении солнечных батарей на крыше, панели могут полностью покрыть скат или занять небольшую его часть – тут нет определенных правил, поэтому какая ширина и длина будет у рамы, выбирает сам сборщик.
2. Сверху каркаса необходимо установить стекло для того чтобы защитить фотоэлементы от разрушения. Закрепить его можно тонким слоем силиконового герметика, а вот эпоксидную смолу для этих целей лучше не использовать, так как снять стекло в случае необходимости проведения ремонтных работ и не повредить панели будет крайне сложно.
3. При подключении солнечных батарей к сети схему лучше выбрать смешанную, так как она оптимальна. Собранные панели укладываются в ранее подготовленный каркас. На этом этапе важно не перепутать тыльную сторону панели с лицевой.
4. Чтобы защитить заднюю часть батареи во время сборки, можно сделать поролоновый мат и обернуть его в полиэтиленовую пленку. Также подойдут опилки или стружка, но главное, чтоб их частицы не остались на элементах.
5. После этого нужно убрать пузырьки воздуха, которые образуются между фотоэлементами и стеклом, так как их присутствие помешает эффективной работе батареи. Для этого на панели нужно уложить груз, а на мягкий мат твердый лист фанеры. Таким образом, фотоэлементы оказываются зажатыми и так их нужно оставить на полсуток. Потом груз убирается, а фанера и мат снимаются. Монтировать батарею после этого пока рано, надо чтоб герметик полностью схватился.
6. Последний этап – это изготовление задней стенки батареи из ДСП или ДВП с подложкой – это предотвратит деформацию панелей.

Возможные места установки

В качестве места установки можно предложить несколько различных вариантов:

1. Если решено осуществить монтаж солнечных батарей на крыше, то её уклон должен быть не больше 40 градусов. Такой вариант предполагает использование профилей в качестве несущей конструкции для солнечной батареи. Если же уклон кровли от 30-40 градусов, можно поставить солнечные панели без кронштейна.
2. Для установки солнечной батареи на плоской крыше, придется изготовить каркас со специальной наклонной подставкой, так как конструкция должна находиться под уклоном к крыше дома.
3. На стене установка солнечных батарей осуществляется довольно редко. В этом случае, как и в других, понадобится стальной наклонный каркас, который обеспечит расположение батареи под уклоном.
4. Если в зимнюю пору для местности характерны обильные осадки, то установку можно расположить на земле. Для этого понадобится опереть её на специальную штангу.
5. Батарею можно разместить на крыше балкона или лоджии, в случае если это верхний этаж частного дома или квартира находится на последнем этаже. Если инсоляция позволяет, то установить солнечную панель можно и на внешней стороне балкона.

Схемы подключения системы

Схема подключения солнечных батарей состоит из нескольких устройств:

1. Солнечная панель, которая будет аккумулировать свет, и преобразовывать его в электричество.
2. Контроллер, который будет отслеживать уровень заряда в устройстве. Когда аккумуляторы заряжены, это приспособление автоматически отключает зарядку, а когда уровень заряда упадет, контроллер снова заработает.
3. Аккумулятор, который нужен для сбора сгенерированной энергии.
4. Инвертор – это устройство создает нужное напряжение для сети, получая из аккумулятора электроэнергию и преобразовывая её в 220 В.

Между всеми участниками сети должны быть обязательно установлены предохранители, дабы избежать короткого замыкания и поломки одного из устройств.

Если планируется использовать одну солнечную панель, то здесь всё понятно.

При установке же двух и более для начала необходимо выбрать одну из следующих схем подключения солнечных батарей загородного дома или квартиры:

• Параллельная. Такой способ укладки панелей происходит посредством соединения одноименных клемм. Напряжение при этом не меняется и остается на том же уровне.
• Последовательная. В такой схеме плюс одного из фотоэлементов подключается к минусу другого. Осуществить такое соединение достаточно просто, однако на выходе получится 24 В.
• Смешанная. Такая система состоит из нескольких групп. Элементы внутри группы соединяются параллельно, а крайние панели групп объединяются между собой последовательно.

Последняя параллельно-последовательная схема подключения солнечных батарей является оптимальной для того, чтобы сэкономить на приобретении контроллера, поскольку мощное устройство для такой схемы не понадобится. В такой системе создается баланс между высокими напряжениями, которые возникают при последовательном соединении и большими токами параллельной схемы.

Монтаж конструкции

Первостепенно надо определиться с местом установки – или прямо на крыше, или с использованием в качестве подставки каркаса из специальных ферм. Как крепить гибкую солнечную батарею на крышу? Её нужно закрепить болтами к профилям, что и место сэкономит и имеет эстетически привлекательный вид.

Если же решено установить панели на фермы, то необходимо:

1. Приобрести фермы. Так как они продаются в виде уголков, их потребуется самостоятельно собрать.
2. Соединить элементы каркаса болтами.
3. Определится с местом установки панелей.
4. Крепление солнечной батареи к ферме происходит посредством болтового соединения. Это следует выполнять тщательно, чтобы любые погодные условия не могли повлиять на прочность конструкции.
5. Последний этап – это подсоединение всех участников в сеть: батареи, аккумулятора, контроллера и инвертора.

Как избежать распространенных ошибок

При сборке и монтаже обратите внимание на следующие нюансы:

1. Не нужно осуществлять сборку на каркасе с задней стенкой из брусьев, так как дерево может разбухнуть и конструкция деформируется. Кроме того, брус очень утяжеляет её.
2. Нельзя использовать в качестве крышки оргстекло, так как оно перегревается и за счёт этого контакты между панелями приходят в негодность, а сама система может разгерметизироваться.
3. Соединительные клеммы – не лучший вариант объединения панелей друг с другом, так как в случае ремонта их невозможно будет разъединить — лучше пользоваться специально предназначенными для этого коннекторами.

Полезные советы

Прислушайтесь к рекомендациям опытных строителей:

1. Панели необходимо тщательно очищать от снега, грязи и пыли, так как это существенно снижает поглощение солнечной энергии устройством.
2. Пышные кроны высоких деревьев, которые препятствуют попаданию солнечных лучей на батарею, придется проредить. Если дом находится в тени других построек, то установка солнечных панелей целесообразна разве что только поликристаллических, и то эффективность будет снижена.
3. Прежде чем приниматься за сборку панелей, нужно произвести небольшой расчёт. Для начала нужно проанализировать, сколько киловатт нужно получить из системы в день. Одна панель способна выработать 0,12 кВт, так что может быть, что при небольшом потреблении их установка окупится лет через 50, поэтому она не целесообразна. В зависимости от требуемой средней дневной нормы и подбирается количество панелей.
4. При монтаже солнечных батарей своими руками, панели лучше ориентировать на юг, так как в солнечные часы с этой стороны поступает максимальное количество солнечной энергии.

Видео

Смотрите в нашем видео подробную инструкцию по сборке солнечной батареи.

Источник

Как подключить солнечную панель

Интересуясь темой как подключить солнечную панель, стоит хорошо изучить особенности монтажа и устройства. Также стоит задать себе вопрос – для чего нужна домашняя электростанция, и какая главная цель ее установки. Как показывает практика, ответов здесь несколько: борьба с постоянными перебоями энергоснабжения, экономия электроэнергии и возможность создать полностью автономную электросеть. Когда главная цель определена, тогда уже можно подходить к технической стороне вопроса. Подготовленная статья расскажет, как подключить солнечную батарею от Энерговольт и других нюансах такой системы.

Разные типы солнечных электростанций

Чтобы хорошо разобрать схемы подключения, нужно ознакомиться с полным комплектом оборудования небольшой гелиосистемы Энерговольт. Стоит уточнить, солнечные электростанции бывают сетевые и автономные, поэтому набор оборудования у них немного отличается. Например, сетевой тип солнечных панелей Энерговольт успешно используется в ТРЦ, офисах, частных домах, фермах, гостиницах, а список компонентов выглядит следующим образом:

• Инвертор, о котором будет отдельный раздел статьи.
• Солнечные панели поликристаллического либо же монокристаллического типа.
• Одножильный медный кабель, обязательно с качественной двойной изоляцией и хорошей устойчивостью к влиянию довольно агрессивной среды. Рекомендованное сечение 6 мм и более.
• Выключатели постоянного и переменного тока.
• Быстросъемные коннекторы для подключения панелей.
• УЗИП постоянного тока.
• Датчик ДОКА.
• Крепления необходимо заказывать отдельно.
• Реверсивный электросчетчик необходим в тех случаях, когда предполагается продажа электроэнергии государству. Учитывая «зеленый тариф», можно неплохо заработать.

Автономные солнечные электростанции Энерговольт поставляется в следующей комплектации:

• солнечные панели определенного типа;
• контроллер заряда аккумуляторов;
• инвертор входит не в каждый комплект;
• несколько вариантов аккумуляторных батарей (зачастую гелевые);
• устройства защиты (предохранители, автоматические выключатели);
• кабели сечением не менее 4 мм.

Автономные комплекты Энерговольт используются в большинстве случаев для уличного освещения, на автодомах, яхтах, светофорах, питания автоматики, а также в домах, где нет центрального электроснабжения и соответственно возможности для подключения. Идеальный вариант, который за небольшие деньги позволяет создать автономную электросеть и пользоваться разными электроприборами, даже вдали от цивилизации.

Если гелиосистема будет снабжена аккумуляторными батареями, тогда важно обратить внимание на такие параметры:

• максимальное напряжение при условии пиковой мощности Vmp;
• номинальное напряжение панелей: 24В либо 12В;
• значение напряжения холостого хода (обозначается Voc), которое характеризует величину напряжения, вырабатываемого панелью при отсутствии нагрузки. Важный параметр при выборе контроллера;
• Ток Imp – ток при максимально возможной мощности панели.

Для чего нужна сетевая электростанция Энерговольт

Начать стоить с того, сетевая солнечная электростанция – это хороший способ существенно сократить ежемесячный платеж за электричество, с учетом постоянного подорожания энергоносителей. Данное оборудование не требует накопителей и специально заточено на экономию. Этот тип электростанций Энерговольт пользуются особым спросом среди владельцев коммерческой недвижимости, ведь стоимость 1кВт*ч значительно выше, по сравнению с частными сектором.

Частные домохозяйства также проявляют интерес к сетевым электростанциям, ведь электроэнергию можно продавать по «зеленому тарифу». Что позволяют хорошо экономить на коммунальных платежах, расходуя семейный бюджет более экономно и разумно. Несмотря на цену 1кВТ*ч, а еще цену периодического обслуживания и все затраты на установку гелиостанции, данные инвестиции более чем выгодные. Ведь за долгий срок службы (панели до 30 лет) электростанция себя окупит не один раз, однако для более детальных расчетов нужно знать точную конфигурацию.

Схемы подключения

Бывает 3 возможные схемы, которые помогут соединить между собой солнечные панели Энерговольт: параллельная, последовательная, а также последовательно-параллельная. Далее более подробно о каждой из схем.

Параллельное соединение

Чтобы не ошибиться, необходимо просто к выходам и входам панелей присоединять клеммы одинакового знака. Наиболее удобные коннекторы типа Y.

Благодаря этой схеме можно увеличивать ток, при этом, не повышая напряжение панелей. Например, установлено 4 панели от Энерговольт и каждая по 12В, при напряжении 22.48В, максимальный ток 5.42А. Замерив напряжение холостого хода и номинальное напряжение, можно увидеть, что показатели не изменились. Однако максимальная мощность выглядит как 5,42А*4=21,68А.

Последовательное соединение

Видно из схемы, что минусовая клемма от первой панели подключается к плюсовой клемме второй, а минусовая второй к клемме третьей и далее по этой же схеме. При таком соединении показатели напряжения панелей суммируются. Схема позволит добиться даже показателя в 220В, однако это делают крайне редко.

Приведем пример для лучшего понимания. При наличии 4 панелей Энерговольт номинальной мощностью по 12В, Voc: 22.48В (показатель напряжения холостого хода) в итоге получаем 48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В. Однако максимальная мощность тока останется прежней.

Чтобы не снижать эффективность системы в целом, необходимо использовать солнечные панели с одинаковыми значениями Imp.

Последовательно-параллельное соединение

Приведенная схема содержит панели, которые частично подключены параллельно, а частично последовательно. Данная особенность позволяет подбирать наиболее оптимальный режим функционирования электростанции, благодаря регулированию выходной силы тока и номинальной мощности. Для наглядности стоит разобрать пример 4-х панелей со следующими характеристиками:

• Напряжение холостого хода или Voc — 22.48В;
• Номинальное напряжение 12В;
• Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А.

При подключении 2 панелей параллельно и 2 последовательно, выходное напряжение будет равно 24В, а напряжение холостого хода 44,96В и ток 5,42А*2=10,84А.

Схема позволяет создать сбалансированную систему, которая не будет нуждаться в контроллере заряда аккумулятора, ведь отсутствует большое пиковое напряжение. Также появляется возможность собирать гелиосистему из панелей Энерговольт разной мощности, для примера 2 по 12В, а далее преобразовывать в 24В. Если необходимо обеспечить частный дом солнечным электричеством, данная схема наиболее целесообразна для использования.

Инструкция для подключения солнечной панели к контроллеру заряда

Для системы снабженной аккумуляторными батареями необходим контроллер, который будет тщательно следить за уровнем зарядки. Например, устройство будет сбрасывать лишнюю электроэнергию, чтобы она не копилась при полном заряде аккумуляторов. Также появляется возможность подключать к сети приборы с низким номинальным напряжением – 24В, 12В, 48В и т.д.

Зачастую у контроллера имеется 3 пары контактов, а существующие схемы подключения контроллеров солнечных батарей подразумевают следующие действия:

1. Пара №1 необходима для подключения панелей;
2. Пара №2 необходима для подключения аккумуляторов;
3. Пара №3 необходима для подключения источника с низким потреблением.

Специалисты рекомендуют в первую очередь подключать аккумуляторные батареи, что позволит проверить корректную работу оборудования. Во вторую очередь солнечные панели, а затем после проверки правильного функционирования системы – потребителей.

Приметка. Помимо описанного стандартного варианта подключения, может быть и другое количество клемм, поэтому нужно внимательно изучать инструкцию, которая поставляется вместе с оборудованием. Также важно следить за полярностью всей системы, в противном случае может выйти из строя контроллер или же система не будет работать. При подключении оборудования к сети, из-за несоблюдения полярности может возникнуть замыкание.

Подключение к аккумулятору

Если дому требуется значительная автономность, тогда нужно задаться вопросом, как подключить солнечную батарею к аккумулятору и правильно настроить гелиосистему. Помимо контроллера заряда, батареи подключаются к инвертору Энерговольт, который способен преобразовать 12В, 24В, 48В в привычные для бытовой техники 220В. При создании системы нужно применять провода большого сечения, а также строго соблюдать полярность схемы. Рекомендованное сечение от 3 мм.

В принципе можно обойтись без контроллера, подсоединив аккумуляторы напрямую к солнечным панелям Энерговольт. Однако делать это не желательно, ведь тогда возникает несколько негативных факторов: постоянная бесконтрольная зарядка, повышенное потребление электричества, а также сильный нагрев аккумуляторов. Данные факторы значительно снижают их срок эксплуатации, поэтому потребуется частая замена.

Чаще всего используются гелевые либо обычные свинцово-кислотные аккумуляторы. При установке в жилых помещениях, АКБ должны быть закрытого типа. Большинство энтузиастов солнечной энергетики применяют стандартные автомобильные аккумуляторы, рассчитанные на 12В.

Подключение инвертора Энерговольт

Чтобы получить в доме 220В, необходимо знать, как подключить инвертор к солнечной панели Энерговольт и правильно его интегрировать в систему. Данное устройство выполняет функцию преобразователя, превращая напряжение от аккумуляторов и солнечных батарей в стабильные 220В. Для оборудования промышленного типа существуют инверторы, которые способны выдать 380В. Подобные устройства редко используются в домашних условиях.

Процесс совсем несложный: соблюдая полярность подсоединить клеммы к панелям напрямую или через контроллер и АКБ.

Инвертор Энерговольт должен быть обязательно гибридного типа, ведь он универсальный. Когда солнечные панели будут обеспечивать достаточно энергии, устройство будет использовать только ее. Когда же выработка станет недостаточной либо увеличиться потребление, будет использована электроэнергия из сети. Система очень гибкая, поэтому можно проводить тонкую настройку оборудования для максимально эффективного использования разных источников электроэнергии. Можно установить зарядку АКБ от сети, если день будет пасмурный, к примеру, или воспользоваться преимуществами ночного тарифа с более дешевой энергией.

При необходимости можно рассчитать мощность инвертора Энерговольт, для этого понадобится общая мощность панелей, а также их мощность:

Высчитать общую мощность не составит особого труда, нужно лишь знать количество и мощность каждой из них. Например, 5 панелей по 200Вт, что в итоге даст 1 кВт. Выбирая устройство, нужно учитывать небольшой запас, поэтому подойдет инвертор на 1,2 кВт. Возможно, в будущем появится необходимость добавить панель или несколько.

В чем основные преимущества солнечных батарей Энерговольт

Начать стоит с того, что производитель дает гарантию на сетевой инвертор Энерговольт и солнечные панели Энерговольт целых 10 лет. Само оборудование служит 30 и 20 лет соответственно, что говорит о высокой надежности и безотказности на протяжении долгого времени.

Если говорить об автономном оборудовании, тогда гарантийный срок солнечных батарей Энерговольт 10 лет, на инвертор от стороннего производителя дается 3 года, на контроллер 2 года, а также на накопители от 1 до 3 лет, что зависит от модели.

Оборудование совсем неприхотливое, поэтому может стабильно работать в температурном диапазоне от -25 до 60 °C. Оснащено по современному стандарту защиты класса IP65.

Клиент может заказать солнечные фотоэлектрические модули Энерговольт и получить бесплатную доставку практически в любой регион, за исключением самых отдаленных: Камчатка, Якутия и т.д. К каждому покупателю всегда индивидуальный подход, длительные консультации, чтобы подобрать необходимое оборудование и удовлетворить запрос. Для оптовых клиентов имеется система скидок. Солнечная система комплектуется и отправляется максимально быстро (всего 1-2 дня), ведь все оборудование хранится на складах производителя Энерговольт.

Источник