A napelemek összekapcsolása egymással. Napelemek csatlakoztatása. A rendszer felépítése és működési elve

Az áram drágulása miatt a képzettek egyre inkább érdeklődnek a gazdaságosak csatlakoztatása iránt. A tiszta energia korlátlan készlete ma már mindenkit érdekel több a bolygó lakossága. Mindenkinek csak az a feladata, hogy a napenergiát hatékonyan tudja átalakítani a szükséges energiává, például elektromos vagy hőenergiává.

Az elektromos energia vétele vált valós lehetőség melynek feltalálásának köszönhetően magának a vezetőnek sajátos tulajdonságain alapul: előállítani elektromos áram fény hatására.

A rendszer felépítése és működési elve

A napelemek alapelemei a fotovoltaikus cellák, amelyek szilícium lapkákból készülnek. Maga a panel, amelyre a szilíciumlapkákat utólag rögzítik, egy alumínium keretből áll, amelybe belehelyezett edzett, ütésálló, ultra-átlátszó üveget tartalmaz. A kialakításban mátrixra emlékeztető üveg tetejére óvatosan fotovoltaikus cellákat helyeznek, amelyeket forrasztással kapcsolnak össze.

Meg kell jegyezni, hogy az épület felületére telepített napelem mérete közvetlenül függ a szükséges energiafogyasztástól. A teljes akkumulátor összeszerelésének végén 2 „+” és „-” kimenet található.

Ezt követően a kapott sejtkészletet kényszerkapszulázásnak vetik alá, azaz gondos lezárásnak vetik alá speciális fóliával vagy kétkomponensű vegyülettel.

Továbbá a napenergia hatására a szilícium lapkákon potenciálkülönbség képződik, ami a cellák egymáshoz való egymáshoz való egymáshoz való szekvenciális kapcsolódása eredményeként összegződik. Így lehetséges a napenergia összegyűjtése és elektromos árammá alakítása.

Meg kell jegyezni, hogy a napelem feszültsége állandóan változó lesz. Az ilyen változékonyság közvetlenül az intenzitástól függ fényáram, vagyis a napszak és az év.

Az átalakított villamos energia hatékony felhasználása érdekében a napelemet helyesen kell csatlakoztatni az interakciós áramkörbe más szervizeszközökkel.

Eszközcsatlakozás megvalósítása

A legnépszerűbb és legelterjedtebb ma a 12 V-os rendszerek, amelyek közvetlen átalakítása 220 V-ra történik AC feszültség. Az ilyen akkumulátor alapáramköre gyakran a következőkből áll:

1. Napelemes akkumulátor. Többféle is lehetséges, az összes elektromos berendezés energiafogyasztásától függően.
2. Akkumulátor töltés-kisütés vezérlő.
3. Újratölthető akkumulátorok.
4. Inverter.

A teljes áramkör működésének pontosabb megértéséhez meg kell érteni az egyes elemek munkáját és feladatát.

• Schottky dióda. Ezt a diódát gyakran nem tüntetik fel sematikusan az ábrákon, mivel ez a rendszer kezdetben beépített eleme. Az ilyen diódák fő célja, hogy megakadályozzák a fordított áram áramlását éjszaka és kevésbé napos időben.

• Akkumulátor töltés vezérlő. Is elektronikus eszköz, amely képes automatikusan kezelni az akkumulátor töltési és kisütési folyamatait, valamint megvédeni a túlzott töltéstől és kisütéstől.

Az akkumulátor működése a következőképpen történik: nappali órákban, amikor az akkumulátor töltődik a napelemről, a vezérlő figyeli a feszültséget az akkumulátor kapcsain, és amint az eléri a felső határt, a töltési folyamat leállítja az energia vételét, ill. az áramot átirányítják a terhelésre.

Éjszaka a napelem nem működik, a rendszer minden alkatrésze kizárólag előtöltött akkumulátorról működik. Amint az akkumulátor kapcsain a feszültség eléri az alsó határt, a vezérlő kikapcsolja az áramkört.

További funkciók, amelyeket a vezérlő a megvalósított áramkör elemeinek védelme érdekében végez: rövidzárés zivatar.

• Újratölthető akkumulátor. Ennek a működési sémának a megvalósítása során a rendszer egy napelem által a nap folyamán előállított elektromos energia tárolására szolgáló eszköz. Az áramkör ezen megvalósítása lehetővé teszi az elektromos készülékek éjszakai szervizelését.

Mint akkumulátor használhatók: autóakkumulátorok (csak nyílt helyen), karbantartást nem igénylő akkumulátorok (kifejezetten ismételt és gyakori töltési-kisütési ciklusokhoz tervezve).

Rendszer telepítés

A napelemeket nyílt területekre szerelik fel, a horizonttal dél felé 45 fokos szögben. Csak ebben a helyzetben lehet a legtöbb elektromos energiát elnyelni.

Ha a panelt egy forgó eszközre helyezi, amely automatikusan a fény irányába mozog, akkor több energiát halmozhat fel személyes használatra.

A rendszerek típusai

Meg kell jegyezni, hogy sokkal könnyebb kis helyiségeket, például magánházakat és lakásokat ellátni a szükséges villamosenergia-ellátással, mint a nagyvállalatok. Ezért speciális esetekben a rendszer telepítése saját kezűleg is elvégezhető, ami nem mondható el a nagy és erős gyártóberendezésekről, ahol a panelek területe elérheti a kilométereket.

A napelemek használata manapság kiváló alternatíva a progresszív technológiába való ésszerű tőkebefektetéshez, amely nemcsak a költségvetést, hanem a környezetet is megtakarítja.

Az alternatív energia egyre elérhetőbbé válik. Ez a cikk teljes körű ismereteket nyújt a helyi napenergiáról, a napelemek és -panelek típusairól, a napelemfarmok építésének elveiről és a gazdasági megvalósíthatóságról.

A napenergia jellemzői a középső szélességi fokokon

A középső szélességi körök lakosai számára az alternatív energia nagyon vonzó. Még az északi szélességi körökben is 2,3-2,6 kWh/m2 az éves átlagos napi sugárdózis. Minél közelebb van délhez, annál magasabb ez a szám. Jakutszkban például a napsugárzás intenzitása 2,96, Habarovszkban pedig 3,69 kWh/m2. A decemberi mutatók az éves átlag 7%-a és 20%-a között mozognak, júniusban és júliusban pedig megduplázódnak.

Íme egy példa a napelemek hatékonyságának kiszámítására Arhangelszkben, amely az egyik legalacsonyabb napsugárzási intenzitású régió:

• Q a napsugárzás átlagos éves mennyisége a régióban (2,29 kWh/m2);
• To off - a kollektor felületének déli iránytól való eltérési együtthatója (átlagérték: 1,05);
• P nom – névleges teljesítmény napelem;
• Kpot - veszteségi együttható az elektromos berendezésekben (0,85-0,98);
• A Q teszt az a sugárzási intenzitás, amelyen a panelt tesztelték (általában 1000 kWh/m2).

Az utolsó három paraméter a panelek útlevelében van feltüntetve. Így, ha a 0,245 kW névleges teljesítményű KVAZAR panelek Arhangelszk körülményei között működnek, és az elektromos berendezések veszteségei nem haladják meg a 7% -ot, akkor egy fotocella blokk körülbelül 550 Wh termelést biztosít. Ennek megfelelően egy 10 kWh névleges fogyasztású objektumhoz körülbelül 20 panelre lesz szükség.

Gazdasági megvalósíthatóság

A napelemek megtérülési ideje könnyen kiszámítható. Szorozzuk meg a napi termelt energia mennyiségét az év napjainak számával és a panelek élettartamával a teljesítmény csökkentése nélkül - 30 év. A fent tárgyalt villanyszerelés a nappali órák hosszától függően átlagosan napi 52-100 kWh teljesítményt képes termelni. Az átlagos érték körülbelül 64 kWh. Így 30 év alatt az erőműnek elméletileg 700 ezer kWh-t kellene termelnie. 3,87 rubel egykulcsos tarifával. és egy panel költsége körülbelül 15 000 rubel, a költségek 4-5 év alatt megtérülnek. De a valóság prózaibb.

A tény az, hogy a napsugárzás decemberi értékei körülbelül egy nagyságrenddel alacsonyabbak az éves átlagnál. Ezért teljesen akkumulátor élettartama erőművek télen 7-8 alkalommal szükségesek több panel mint nyáron. Ez jelentősen növeli a beruházást, de csökkenti a megtérülési időt. A „zöld tarifa” bevezetésének kilátása meglehetősen biztatónak tűnik, de még ma is lehetséges megállapodást kötni a hálózaton keresztül történő villamosenergia-ellátásról. nagykereskedelmi ár, ami háromszor alacsonyabb, mint a kiskereskedelmi tarifa. És még ez is elég ahhoz, hogy nyáron a megtermelt áram többlet 7-8-szorosát nyereségesen értékesítsék.

A napelemek fő típusai

A napelemeknek két fő típusa van.

A szilícium napelemek első generációs celláknak számítanak, és a legelterjedtebbek: a piac körülbelül 3/4-e. Két típusuk van:

• monokristályos (fekete) nagy hatékonysággal (0,2-0,24) és alacsony árral rendelkezik;
• a polikristályos (sötétkék) előállítása olcsóbb, de kevésbé hatékonyak (0,12-0,18), bár hatásfokuk kevésbé csökken szórt fénnyel.

A lágy napelemeket filmelemeknek nevezik, és vagy szilíciumlerakódásból, vagy többrétegű összetételből készülnek. A szilícium elemek előállítása olcsóbb, de hatékonyságuk 2-3-szor alacsonyabb, mint a kristályosoké. Szórt fényben (szürkületben, felhős körülmények között) azonban hatékonyabbak, mint a kristályosak.

Egyes típusú kompozit filmek hatásfoka körülbelül 0,2, és sokkal többe kerül, mint a szilárd elemek. Használatuk napelemes erőművekben nagyon megkérdőjelezhető: a fóliapanelek hajlamosabbak az idő múlásával történő leromlásra. Fő alkalmazási területük az alacsony energiafogyasztású mobil erőművek.

A fotocellák blokkján kívül a hibrid panelek kollektort is tartalmaznak - kapilláriscsövek rendszerét a víz melegítésére. Előnyük nem csak a helytakarékosság és a melegvíz-ellátás lehetősége. A vízhűtés miatt a fotocellák kevesebb teljesítményt veszítenek fűtéskor.

Táblázat. Gyártók áttekintése

Napenergia komplexum berendezései

Az akkumulátorok működés közben keletkeznek D.C. 40 V-ig. Háztartási célokra való felhasználásához számos átalakítás szükséges. A következő berendezések felelősek ezért:

1. Akkumulátor. Lehetővé teszi a megtermelt energia felhasználását éjszaka és alacsony intenzitású órákban. 12, 24 vagy 48 V névleges feszültségű gél akkumulátorokat használnak.
2. A töltésvezérlők fenntartják az akkumulátor működésének optimális ciklusát, és átadják a szükséges energiát a fogyasztóknak. Szükséges felszerelés az elemek és akkumulátorok paraméterei szerint kiválasztva.
3. A feszültséginverter az egyenáramot váltóárammá alakítja, és számos további funkciókat. Először is, az inverter prioritást ad a feszültségforrásnak, és ha nincs elegendő teljesítmény, akkor „kever” egy másik tápot. A hibrid inverterek azt is lehetővé teszik, hogy a feleslegesen termelt energiát a városi hálózatba táplálják.

1 - napelemek 12 V; 2 - napelemek 24 V; 3 - töltésvezérlő; 4 - akkumulátor 12 V; 5 - világítás 12 V; 6 - inverter; 7 – intelligens otthon automatizálás; 8 — akkumulátorblokk 24 V; 9 - vészhelyzeti generátor; 10 - fő fogyasztók 220 V

Háztartási használat

A napelemek bármilyen célra felhasználhatók: a kapott energia kompenzációjától és az egyes vezetékek áramellátásától az energiarendszer teljes autonómiájáig, beleértve a fűtést és a melegvízellátást. Ez utóbbi esetben fontos szerepet energiatakarékos technológiák - rekuperátorok és hőszivattyúk - nagyszabású felhasználását játszik.

A napenergia vegyes felhasználásához invertereket használnak. Ebben az esetben az áramot az egyes vezetékek vagy rendszerek működtetésére lehet irányítani, vagy részben kompenzálni lehet a városi villamos energia felhasználását. A hatékony energiarendszer klasszikus példája a hőszivattyú, amelyet egy kis napelemes erőmű hajt meg akkumulátorokkal.

1 — városi hálózat 220 V; 2 - napelemek 12 V; 3 - világítás 12 V; 4 - inverter; 5 — töltésvezérlő; 6 - fő fogyasztók 220 V; 7 - akkumulátor

Hagyományosan a paneleket az épületek tetejére szerelik fel, és egyes építészeti megoldásokban teljesen helyettesítik a tetőfedést. Ebben az esetben a paneleket déli oldalra kell orientálni úgy, hogy a sugarak beesése a síkra merőleges legyen.

Hogyan készítsünk napelemet saját kezűleg?

Most sok nyári lakos, valamint a magánszektorban élők érdeklődnek a napelemek telepítése iránt. Ez valóban lehetővé teszi az áram megtakarítását. Legalábbis a nyári szezonban, amíg gyakran a dachában vagyunk, a plusz áram nem árt. Nyáron a napsugárzás erős, és az akkumulátorok, ha megfelelően vannak elhelyezve, sokat termelhetnek. Azok számára pedig, akiknek nincs áramellátása a környéken, a napelem lehet az egyetlen áramforrás. Az a baj, hogy a napelemek elég drágák (egy 18 voltos panel, 40-50 watt 300-500 dollárba kerül). De pénzt takaríthat meg, ha saját maga készíti el őket. Ez a cikk arról fog szólni, hogyan készítsünk napelemet saját kezűleg. Az alábbiakban leírjuk a gyártási folyamatot, amely egyesíti a YouTube-on található különféle anyagokból és videókból szerzett tapasztalatokat.

Először is el kell döntenie, hogy mire lesz szüksége a munkában, és mennyibe kerül.

• Fotocellák. Az Aliexpressen monokristályos szilíciumból készült fotocellákat találhat, amelyek teljesítménye 4,7 watt és feszültsége 0,5 volt. Tíz darab 1200-1500 rubelt fog fizetni. Egy 18 voltos panelhez 36 darab kell. Vagyis 40-et veszünk körülbelül 5-6 ezer rubelért;
• Rétegelt lemez vagy műanyag. Aljzatként használják, amelyre fotocellákat rögzítenek. Költség (300-400 rub.);
• Alumínium vagy acél profil a kerethez (400─500 RUR);
• Üveg (500 RUR);
• Schottky dióda (30-50 dörzsölje);
• Rögzítőelemek, tömítőanyagok, huzalok, folyasztószer, gumiabroncsok és egyéb apró tárgyak (500 RUR).

Most közvetlenül magáról a folyamatról.

Először is az elemeket az általuk termelt feszültség szerint kell rendeznie. A gyártók által a fotocellákon feltüntetett besorolás 0,5 volt. De ez ideális körülmények között a napon. Normál körülmények között tesztelve az értékek 0,2–0,35 volt lesznek. Az Ön feladata, hogy olyan elemcsoportokat alkosson, amelyek feszültségében alig különböznek egymástól. Például a csoport 0,32–0,35 volt, 0,28–0,31 és így tovább.

Ezt azért kell megtenni, mert a csoport egyik eleme, amelynek lényegesen kisebb a feszültsége, ellenállásként működik. Lelassítja az áramtermelés folyamatát.

A válogatásnak természetesen akkor van értelme, ha sok napelemünk van, amelyek különböző, 36 darabos panelekre kerülnek, hogy 18 V-os végső feszültséget állítsanak elő. Ha csak egy panelre van elég, akkor nincs értelme válogatni, mert akkor is telepíteni kell az összeset.

Gyűjtősínek fotocellákra előkészítése, forrasztása

A napelem gyártása előtt rézrudakat forrasztanak a fotocellákra. Speciális pályákra vannak forrasztva, amelyek áthaladnak az elemeken. A legjobb, ha 1,8 milliméter széles és 0,16 vastag gumiabroncsot használ. A szokásos folyasztószert használják - gyanta alkohollal. A kényelem érdekében jobb, ha a folyasztószert ceruza formájában használja. A gumiabroncs és a fluxus megtalálható a rádióelektronikai alkatrészeket árusító üzletekben. Mindez 100-150 rubelbe kerül.

Először le kell vágnia az abroncsdarabokat a két elem összekapcsolásához szükséges hosszúságra. Itt ne felejtse el figyelembe venni a szomszédos elemek közötti távolságot. Vagyis ki kell találnia, hogyan helyezkednek el a panelen.

Kis mennyiségű fluxust alkalmaznak a fotocellás pályára. A tetejére egy gyűjtősínt helyeznek, és egy forrasztópákát vezetnek át rajta. Ne nyomja túl erősen. Egyenletes varratot kell készíteni sorja nélkül, hogy a jövőben ne zavarják a napelem összeszerelését.

A gyűjtősíneket minden fotocellához (36 db) hozzá kell forrasztani a napelemes akkumulátorhoz. Ne felejtse el letörölni a varrást alkohollal a forrasztás után. Nagyon sok fluxus marad, ami ott teljesen haszontalan. Ehhez használhat kozmetikai vattakorongokat. Ezt követően forrasztást végeznek, hogy a fotocellákat soros láncba egyesítsék. Ehhez a gyűjtősíneket hozzá kell forrasztaniérintkező párnák

az elem hátoldalán. A forrasztási területeket is letörlik, hogy eltávolítsák a folyasztószer maradványokat.

A legjobb megoldás egy 36 elemből álló panelhez, ha 9 elemből álló 4 sorban forrasztja őket. Ennek eredményeként magának a napelemnek lesz egy optimális területe.

Az így létrejövő 4 sor összekapcsolt elemet össze kell kombinálni egy kész napelem teleppé. Ehhez üvegre kell helyezni, és vastag rézrudakkal kell összekötni. Ehhez jobb, ha 5 milliméter vastag gumiabroncsot használ. A pozitív kapocsrésbe Schottky-diódát helyeznek. Erre azért van szükség, hogy utólag több napelem panelt problémamentesen összekapcsolhassunk egymással párhuzamosan. És ne aggódj, hogy az áram vissza fog folyni. Ez ellen egy Schottky-dióda nyújt védelmet. Az elemeket úgy kell elhelyezni, ahogy a kész napelemben lesznek. Vagyis az üveg mögött a munkaoldal a fény felé van. Ezt a következő séma szerint tesszük.

Ami az aljzatot illeti, természetesen jobb üveget használni. A plexi és a plexi is megfelelő. A különféle műanyagok súlya, szilárdsága és kényelme szempontjából előnyös. Azonban könnyen elragadhatják őket, ha folyamatosan dolgoznak a napon. A napelem jelentősen felmelegszik, ami a műanyag megvetemedéséhez vezet. Ez pedig elkerülhetetlenül a fotocellák károsodásához vezet.

Ideális esetben olyan anyagra van szükség, amely elnyeli a napsugárzás infravörös spektrumát, és minimális törésmutatóval rendelkezik. Az ásványi üveg a legalkalmasabb erre a szerepre, de meglehetősen drága.

A legjobb, ha a fotocellákat öntapadó fóliával rögzíti az üvegre. Azt kell választania, amelyik légköri körülmények között működik. Ez a lehetőség a legolcsóbb és legkönnyebben megvalósítható. Vannak olyan példák, amikor a napelemeket az üvegtáblák közé rögzítik, és minden varrat tömítőanyaggal van bevonva. Ez is egy működő lehetőség, de sokkal több gondot okoz. Egyes szakértők általában epoxi keverékkel történő tömítést javasolnak.

A napelemekre épülő alternatív energiaforrás kiváló lehetőség az önálló áramellátás megszervezésére. Nemcsak forró napokon, hanem borús időben is magas energiahatékonyságot biztosít. Jó lenne egy ilyen készülék otthon, nem?

Ehhez csak helyesen kell kiválasztania a műszaki alkatrészeket és el kell végeznie a telepítést. Ezt bárki megteheti, ha ismeri a napelemek kapcsolási rajzait és módszereit. Elmondjuk, hogyan építsünk fel olyan produktív rendszert, amely a „zöld energiát” elektromos árammá alakítja, amely a háztartási berendezések táplálásához szükséges.

Ezen kívül megtanulja, hogyan válasszon helyet a napelemek telepítésére, és hogyan kapcsolja össze őket egy helyhez kötött elektromos hálózattal. Hasznos tippekés a fontos ajánlások hatékony segítséget nyújtanak a házi kézműveseknek. A könnyebb érthetőség érdekében tematikus fényképeket, diagramokat és videókat biztosítunk.

Ha saját maga tervezi a napelemek csatlakoztatását, akkor el kell képzelnie, hogy milyen elemekből áll a rendszer.

A napelemek egy készletből állnak, melynek fő célja a napenergia elektromos energiává alakítása. A rendszer áramerőssége a fény intenzitásától függ: minél erősebb a sugárzás, annál nagyobb a generált áram.

Az ilyen erőmű eszköze a napelem modulon kívül fotoelektromos átalakítókat - egy vezérlőt és egy invertert, valamint a hozzájuk csatlakoztatott akkumulátorokat tartalmaz.

A rendszer fő szerkezeti elemei a következők:

• Napelemes akkumulátor– a napfényt elektromos energiává alakítja.
• Akkumulátor– kémiai áramforrás, amely a termelt elektromosságot felhalmozza.
• Töltésvezérlő– figyeli az akkumulátor feszültségét.
• Inverter, amely az akkumulátor egyenáramú elektromos feszültségét váltakozó 220V-ra alakítja, amely a világítási rendszer működéséhez és a háztartási gépek működéséhez szükséges.
• Biztosítékok, amely a rendszer összes eleme közé van felszerelve és védi a rendszert a rövidzárlatoktól.
• MC4 szabványos csatlakozókészlet.

A vezérlő fő célja mellett - az akkumulátor feszültségének ellenőrzése - a készülék szükség szerint kikapcsol bizonyos elemeket. Ha az akkumulátor kivezetésein lévő jelzőfény napközben eléri a 14 V-ot, ami azt jelzi, hogy túl van töltve, a vezérlő megszakítja a töltést.

Éjszaka, amikor az akkumulátor feszültsége rendkívül alacsony, 11 V-ot ér el, a vezérlő leállítja az erőmű működését.

Hol a legjobb hely a panelek felszerelésére?

A napelem telepítése és csatlakoztatása előtt az első dolog, amit meg kell tennie, az egység elhelyezésének meghatározása.

Többirányú elemek összekapcsolása

Szekvenciális napelem telepítési séma alkalmazásakor, hogy ne csökkenjen az eszközök hatékonysága, a közös áramkör összes paneljét azonos szögben és ugyanabban a síkban kell elhelyezni.

Ha a panelek különböző síkban helyezkednek el, ez oda vezethet, hogy a közelebbi vagy jobban megvilágított erősebben működik, mint a kicsit távolabbi.

Ez azt jelenti, hogy a közeli panel villamos energiát termel, amelynek egy része felszabadul a távoli panelek fűtésére. Az ok pedig abban rejlik, hogy az áram a legkisebb ellenállás útján folyik. A veszteségek minimalizálása érdekében jobb, ha minden panelhez külön vezérlőt használunk.

A fő követelmény a vezérlő használatakor a csatlakoztatott panelek 1 kW feletti teljesítménye és az akkumulátorok közötti távolság kellően nagy távolságban

A probléma megoldható vágódiódák telepítésével is. Belül a lemezek közé helyezik őket. Ennek köszönhetően a lemezek a maximális teljesítmény leadása mellett nem melegszenek túl.

A rendszer kisfeszültségű részének csatlakozásaiban, valamint magukban a vezetékekben bekövetkező feszültségesés is fontos.

Az átvitt teljesítmény és a vezeték keresztmetszete közötti eltérés táblázata, amely pirossal jelzi azokat a paramétereket, amelyeknél fennáll az erős tűzhevülés veszélye

Példa erre az a tény, hogy egy méteres, 4 mm 2 keresztmetszetű kábelen 80A áram (12 V feszültség) áthaladásakor az értékek 3,19%-kal csökkennek, ami 30,6 W. A csavarás aktiválásakor a feszültségesés 0,1 és 0,3 V között változhat.

Napenergia és helyhez kötött hálózat kombinációja

Ha a napból származó villamos energiát egy felszerelt központi helyhez kötött hálózattal párhuzamosan kívánja használni, a csatlakozási rajz kissé eltér. Ennek a döntésnek pedig az a fő oka, hogy a magánfogyasztónak nincs lehetősége „lerakni” a maradék energiát.

Ez pedig akár egy másodpercig tartó feszültséglökéseket is kiválthat.

Amikor a napenergiát egy helyhez kötött központi hálózattal kombinálják, ugyanaz a szabály vezérli őket: minél több forrás van csatlakoztatva, annál bonyolultabb lesz a rendszer.

A fenti diagram szerint a heliofield feszültségét először az akkumulátor felé irányítják, majd onnan továbbítják a terhelésre.

Ennek a telepítési lehetőségnek a kialakításakor kétféle terhelést érdemes figyelembe venni:

• nem foglalható- fény a házban, háztartási gépek stb.;
• fenntartott– biztonsági világítás, hűtőszekrény, villanybojler.

Ne feledje: minél nagyobb az akkumulátor kapacitása, annál tovább működnek a tartalék elektromos készülékek autonóm üzemmódban.

Amikor ezt a módszert választja a hálózatba történő energiatermelésre, készüljön fel arra, hogy engedélyt kell kérnie a helyi elektromos hálózatoktól.

Annak ellenére, hogy feszültséget állítanak elő, amelynek minősége esetenként magasabb, mint a központosított hálózaté, a helyi villamosenergia-hálózatok nem adják meg a lehetőséget, hogy a villanyóra forogjon. hátoldal.

Emiatt a séma szerint a szoláris inverterek működése leáll, ha a hálózat feszültsége megszűnik. És a redundáns terhelés elkezdődik az akkumulátorról.

Következtetések és hasznos videó a témában

Videó #1. Példa egy gyári szabványos rendszer összeszerelésére és telepítésére:

2. videó. A panelek helyes felszerelése:

Nincs semmi bonyolult több panelnek a rendszer más elemeivel való összekapcsolásának folyamatában. De egy kezdő mester számára a folyamat nehézkessé válhat. Ezért, ha nincs tapasztalata a számításokban és a telepítési készségekben, forduljon szakemberhez, aki rendelkezik a szükséges ismeretekkel.

Szeretné elmondani nekünk, hogyan állította össze saját napelemes erőművét nyaralójába vagy vidéki házába? Talán ismeri a folyamat finomságait, amelyeket a cikk nem ír le? Kérjük, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkba, tegyen fel kérdéseket, ossza meg véleményét és fotóit a cikk témájával kapcsolatban.

2017-ben egy 260 W-os napelemet telepítettem a telephelyre, hogy áramot termeljek. Júniusban a panel 34 kW áramot termelt, ami 4,5-szerese a normál teljesítményének.

Ki alkalmas otthoni naperőműre?

1. Azok számára, akiknek nincs áram a körzetében. A napelemek önállóan tudják majd ellátni a létesítményt árammal. Alternatív megoldásként szóba jöhet a szélmalom (amelyhez kell egy megfelelő szélrózsa) vagy egy dízelgenerátor (ami nem túl kényelmes és nem gazdaságos).
2. A napelemes állomás is befektetésnek tekinthető annak érdekében, hogy a folyamatosan emelkedő tarifák mellett a jövőben kevesebbet kelljen fizetni az áramért. Ezenkívül az akkumulátor élettartama nagyon hosszú, és a nap mindig süt.
3. Az utolsó lehetőség pedig mindenkinek szól, aki pénzt akar keresni. Ukrajnában az átvételi tarifáról szóló törvény van, amely szerint az állam akciós áron vásárolja vissza a megtermelt áramot.

Hogyan működik a napelemes akkumulátor?

A napelem (vagy PEM - fotovoltaikus modul) szilíciumelemekkel működik, amelyek a fényenergiát elektromos energiává alakítják (szemben azokkal, amelyek napenergia felhasználásával működnek).

A panel hátulján két kábel kimenete található, amelyek az inverterhez vagy az akkumulátorhoz csatlakoznak, a használati mintától függően (erről később).

Csatlakozás, ha nincs áram a helyszínen

Ha a telephely nem csatlakozik a hálózathoz, akkor a fő feladat az elektromos áram felhalmozása, hogy a jövőben szükség szerint felhasználhassa.

Milyen felszerelésre lesz szüksége:

• Napelemek.
• Akkumulátor töltés tárolására.
• Töltésvezérlő (az akkumulátor töltőáramának szabályozásához).
• Átalakító 220V-ra. A napelem alapértelmezés szerint 12V, 24V-ot ad ki, míg a legtöbb elektromos készülék 220V-ra van kötve. Ha olyan eszközöket használ, amelyek 12 V-ról működnek, akkor nincs szüksége konverterre.
• Berendezés magának az akkumulátornak a rögzítésére és rögzítésére.

A legegyszerűbb lehetőség: „csináld magad”

A legprimitívebb, de működő lehetőség „a dacha számára”: napelem + akkumulátor, amelyek terminálokkal vannak összekötve. Ebben a formában az állomás már üzemkész, és nem is kell a tetőre tenni, hanem egyszerűen a földre kell szerelni. Az áram egy akkumulátorban lesz tárolva, amelyről töltheti a telefont, csatlakoztathatja a világítást stb.

Ez az állomás nagyon könnyen összeszerelhető saját kezűleg. Csak egy akkumulátort kell vásárolnia (még egy normál autó akkumulátora is megteszi), napelemet, vezetékeket és kivezetéseket. Ha csak hétvégén érkezik a nyaralójába, akkor az állomás hordozható is lehet, mivel könnyen szétszedhető és elrejthető (vagy magával viheti).

Bonyolultabb megvalósítás

Diagram a mindennapi használatra és a csatlakozóaljzatok bekötésére. A napelemeket a tetőre (vagy különálló fémszerkezetre) szerelik fel, és a belőlük lévő kábelt az akkumulátorhoz vezetik, amelyből egy átalakítón keresztül áramot vezetnek a konnektorokba.

Az állomás szükség szerint egyszerűen méretezhető további elemek és akkumulátorok csatlakoztatásával.

Hogyan kell csatlakozni, ha van áram a helyszínen

Ha a webhely csatlakozik a hálózathoz, akkor naperőmű telepítése energiafüggetlenebbé teszi a házat, csökkenti az energiaköltségeket és még pénzt is keres rajta az átvételi tarifának köszönhetően.

Ebben a csatlakozási sémában nincs akkumulátor, mivel nincs szükség elektromos áram tárolására (de ha tartalék áramforrást szeretne, ha a lámpák kialszanak, akkor akkumulátor szükséges).

Egy ilyen állomás csatlakoztatásához csak egy (vagy több) napelem szükséges, amely hálózati inverteren keresztül csatlakozik a konnektorhoz. Ebben a formában az állomás már üzemkész. Az akkumulátor áramot termel, és Ön azonnal felhasználja belső szükségletekre: hűtőszekrény működtetése, világítás, vízforraló stb.

Például az állomás napi teljesítménye 1 kW villamos energia, az épület pedig összesen 5 kW-ot fogyaszt. Valójában csak 4 kW-ot vesz fel a hálózatról. De ha az állomás napi 5 kW-ot termel, és valójában csak 2 kW-ot fogyaszt, akkor a maradék (3 kW) elégetik. Ilyenkor rákötheted és drágábban eladhatod az államnak a különbözetet, vagy beszerelhetsz egy akkumulátort és felhalmozhatod rá a többletet.

Ma már vannak olyan cégek, amelyek kulcsrakészen kapcsolják be a zöld tarifákat. Az állomás kiválasztásától és telepítésétől az OBLENERGO-val kötött szerződés megkötéséig.

Egy naperőmű valódi teljesítménye otthonra

A teljesítmény a panelek teljesítményétől és dőlésszögétől, a nap intenzitásától és a nappali órák hosszától függ.

Az akkumulátorok területe eltérő, ami befolyásolja teljesítményüket. Lehet 10W, 100W, 150W, 260W és így tovább. A panel tényleges teljesítménye azonban általában nagyobb, mint a névleges teljesítménye, mivel a szoláris intenzitástényezőt figyelembe kell venni. A déli régiókban erősebben és hosszabb ideig süt a nap, az északi területeken pedig gyengébb és ritkábban, így ugyanaz a panel különböző mennyiségű villamos energiát termel.

Esettanulmány

Ez egy 260 W-os panel villamosenergia-termelésének grafikonja 2018 júniusában. Az állomás teljes havi teljesítménye 34,89 kW. Abból a számításból kiindulva, hogy az akkumulátor névleges havi teljesítménye 7,8 kW (260 W X 30 nap), a tényleges teljesítménye 4,5-szer nagyobbnak bizonyult (korrekciós tényező). Nyáron nagyobb, télen kisebb vagy teljesen hiányzik.

A grafikon azt mutatja, hogy a termelés nem állandó, és éles visszaesések vannak – ezek felhős napok, amikor a nappali órák rövidebbek, és a naptevékenység nagyon gyenge. A legrosszabb teljesítményt június 17-én regisztrálták - körülbelül 0,4 kW-ot, a maximumot pedig június 25-én - körülbelül 1,4 kW-ot.

És így néz ki egy napelem teljesítménye óránként a nap folyamán:

A gyártás reggel 9 óra körül kezdődik, 13 óra körül tetőzik, majd fokozatosan csökken és este 7 óra körül leáll. Napközben kisebb zuhanások vannak – amikor a napot felhők takarták el.

Az áramtermelés körülbelül 13:00 és 15:00 óra között instabil volt a felhőzet miatt. De ez nem befolyásolta jelentősen az állomás végső teljesítményét - 1,32 kW.

A nap folyamán sok meghibásodás történt, amelyek befolyásolták az állomás végső teljesítményét - 0,98 kW.

És ez egy felhős esős nap, amikor a naptevékenység nagyon gyenge, és a nap folyamán a generáció 0,45 kW volt.

Ebből arra következtethetünk, hogy nehéz teljes mértékben a napenergiára támaszkodni. Az állomás teljesítménye nagymértékben függ a nap intenzitásától, és még nyáron is inkonzisztens lehet a felhős időjárás miatt.

A napelem dőlésszöge

A panel maximális áramot termel, ha a napsugarak derékszögben esnek rá. Ebben az esetben a sugarak gyakorlatilag nem verődnek vissza, és az energiaveszteség minimális. De mivel a nap folyamatosan mozog és változtatja a magasságot a nap folyamán, nehéz állandó 90°-os beesési szöget fenntartani.

Ehhez speciális mechanizmusok vannak, amelyek nappal a napot követve forgatják a panelt és változtatják a szögét, ami a lehető legnagyobb áramtermelést adja. Otthoni állomás esetén azonban nem praktikusak: egy kis teljesítményű állomásnál további 5-15% elektromos áram nem fedezi a telepítés költségeit.

Ezért a napelem univerzális helyzete javasolt: az északi féltekén déli irány (amely lefedi a nap maximális röppályáját) és 30 ° dőlésszög nyáron és 60 ° télen. Vagy az átlagos opció 45 °, ha a panel egész évben működik.

Hogyan számítsuk ki a naperőmű teljesítményét

Abból kell kiindulni, hogy mennyi áramra van szüksége normál működésépületek. A legegyszerűbb módja az összes e-mail kiírása. a használni kívánt eszközöket, azok működési idejét és energiafogyasztását.

Példa:

• Hűtőszekrény: 100W – 24h – 2400W
• Világítás: 100W – 5h – 500W
• Vízforraló: 15 perc – 1,5 kW – 0,03 kW
• Mosógép:
• Laptop:
• Teljesítmény: 3 kW

3 kW az a teljesítmény, amelyet egy naperőműnek meg kell termelnie az épület normál működéséhez. Azok. 12 db 260 W teljesítményű panelre lesz szüksége. Gyakorlatilag nagyobb lesz a termelékenységük (4,5-ös naptevékenységi együttható mellett az állomás napi teljesítménye 14 kW), mi azonban a legpesszimistább forgatókönyvből indulunk ki, amelyben minden nap felhős. Ne feledje továbbá: ha nem csatlakozik átvételi tarifához, vagy nem akkumulátorban tárolja az energiát, a felesleg el fog égni.

Ha naperőművet telepít, hogy pénzt keressen az átvételi tarifával, akkor bármilyen kapacitással kezdheti, és fokozatosan növelheti azt.

Következtetés

Az otthoni naperőművek két fő problémát oldanak meg:

• olyan területet tud villamos energiával ellátni, amely nem csatlakozik a hálózathoz. A legegyszerűbb változatban már csak egy panelre, egy akkumulátorra és egy töltésvezérlőre van szükség, amelyek már képesek áramot termelni. Bonyolultabb megvalósítás is lehetséges, amikor az állomás villamos energiát termel és inverteren keresztül továbbítja a konnektorokba. Ez az áramkör ezenkívül egy 12 V-ról 220 V-ra tartó átalakítót igényel.
• befektetésként és bevételi forrásként szolgál. Ukrajnában létezik az átvételi tarifáról szóló törvény, amely szerint az állam kész magasabb tarifán vásárolni a lakosságtól az alternatív energiaforrásokból előállított áramot. Magyarán: bárki telepíthet napelemes erőművet otthonába, és eladhat áramot az államnak.

Az állomás teljesítménye a panel teljesítményétől és a napenergia-intenzitástényezőtől függ. A déli régiókban, ahol sokáig és intenzíven süt a nap, a panelek gyártása a névleges érték 4,5-5-szöröse is lehet. Télen az együttható gyakorlatilag hiányzik.

Felhős napokon, még nyáron is jelentősen visszaesik a termelés. Ezért nem szabad teljes mértékben a napenergiára hagyatkozni (főleg, ha a létesítményhez önálló tápegység van), és jó ötlet lenne egy tartalék forrás, például egy dízelgenerátor.

Minden, ami az otthoni naperőműről szól: csatlakozás, tényleges teljesítmény, csatlakozás, funkciók