Поддержка сети солнечными батареями
Очень часто нам задают вопрос – насколько эффективно и нужно ли вообще использовать солнечные батареи, если уже есть подключение к сети. Ответ на это вопрос зависит от многих факторов. Ниже рассмотрены некоторые типичные случаи и даны рекомендации по применению солнечных батарей в этих случаях.
1. Сеть есть, качество электроэнергии отличное, перерывов в электроснабжении не бывает.
Соединенная с сетью фотоэлектрическая система электроснабженияВы счастливчик! В этом случае экономического эффекта от применения солнечных батарей, скорее всего, сразу не будет. Стоимость электроэнергии, генерируемой от солнечных батарей, в настоящее время выше, чем при покупке от местных энергосетей. Поэтому возможна только экономия потребляемой электроэнергии, но не денег.
Точнее, стоимость электроэнергии выше, если брать срок окупаемости 10 лет. Если разделить затраты на покупку солнечных батарей на весь их срок службы, то стоимость 1 кВт*ч будет примерно равна той цене, которую мы имеет сейчас от сетей – 2,5-3 рубля за кВт*ч.
Учитывая стремительный рост тарифов на электроэнергию после реформы РАО ЕЭС, вполне возможно, что экономический эффект от соединенной с сетью солнечной электростанции станет положительным в ближайшие годы. Если вспомнить, что срок службы кремниевых фотоэлектрических модулей составляет как минимум 30 лет, то вполне возможно, что ваша фотоэлектрическая станция принесет вам существенную прибыль в течение времени ее эксплуатации.
Если вы решаете поставить солнечную батарею у себя в доме даже при наличии надежного централизованного электроснабжения, наиболее оптимальный вариант – это соединенная с сетью система, состоящая из:
- солнечных фотоэлектрических панелей необходимой мощности
- сетевых инверторов соответствующей мощности.
- опционально можно поставить дополнительные счетчики электроэнергии (если такая функция не встроена в инвертор)
Все! Больше ничего не нужно для того, чтобы вы начали вырабатывать свою экологически чистую и, в каком-то смысле, бесплатную электроэнергию. Стоимость электроэнергии от соединенных с сетью фотоэлектрических станций гораздо ниже, чем в автономных системах, за счет того, что:
- Нет необходимости в аккумуляторах – сеть является бесплатным аккумулятором практически бесконечной емкости. Она принимает излишки энергии когда есть избыток солнечного электричества, и дает энергию, если солнечной энергии не хватает
- Сетевые инверторы дешевле батарейных
- В сетевой системе гораздо меньше элементов, чем в батарейной – не нужно аккумуляторов, соединителей аккумуляторов, контроллеров заряда, защитных устройств постоянного тока и т.п.
- Соединения на стороне переменного тока также проще – не нужно выделять в щитке нагрузку, которую нужно резервировать, не нужно заботиться о соответствии мощностей нагрузки и инвертора и т.д. Вы просто подключаете выход сетевого инвертора к щитку.
- Обслуживание практически не требуется
Все вышеперечисленное объясняет, почему во всем мире самыми распространенными системами являются соединенные с сетью.
Следует учитывать некоторые требования, которые имеют местные энергосети к подключению дополнительных источников энергии к сети. Обычно, для генерации энергии в сеть необходимо оформлять довольно дорогостоящее разрешение, да и дело это хлопотное. К сожалению, в отличие от продвинутых в отношении солнечной энергетики стран, наше законодательство пока не предусматривает безусловное подключение солнечных генерирующих мощностей к общей электросети.
Несмотря на то, что солнечные инверторы вырабатывают очень качественное напряжение, зачастую намного лучшее, чем напряжение в сети, сети не разрешают вашему электросчетчику просто крутиться в обратную сторону. И это даже невзирая на тот факт, что никакой опасности для сетей солнечные сетевые инверторы не представляют – они прекращают генерацию энергии как только в сети пропадает напряжение (например, его отключают для проведения ремонтных работ на линии электропередач).
Поэтому, для исключения претензий со стороны местных энергосетей, нужно обеспечить потребление всей электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.
Справедливости ради нужно сказать, что в последнее время стало все больше таких объектов – люди просто хотят иметь у себя на крыше солнечные батареи. Тем самым они показывают, что заботятся о сохранении окружающей среды, думают о том, что они оставят своим детям после себя. К счастью, иметь солнечные батареи у себя дома становится даже модным! Это подтверждает в очередной раз известный закон развития рынка – на первом этапе новые технологии применяют “продвинутые” люди, которые уловили тенденции развития техники, и которые пользуются этими новыми технологиями несмотря на то, что они пока еще дороже традиционных решений.
2. Сеть есть, но выделенной мощности не хватает. Есть кратковременные перерывы в электроснабжении.
В этом случае есть достаточные основания рассмотреть введение в систему электроснабжения солнечных батарей и аккумуляторов. Очень часто выделяемой мощности электрических сетей недостаточно для питания всей нагрузки в доме. Это бывает связано как с лимитом на выделяемые мощности (например, в садовом товариществе ставят трансформаторную подстанцию определенной мощности, и каждому участку достается максимум 3 кВт), или с прогрессивной стоимостью подключения мощности сверх лимитированной (например, до 5 кВт одна цена, а все, что свыше 5 кВт – в 10 раз дороже).
Система в качестве основных элементов будет включать в себя блок бесперебойного питания (ББП), аккумуляторы, солнечные батареи. Инверторно-аккумуляторная система будет обеспечивать покрытие пиковых нагрузок. Солнечные батареи будут питать электрические потребители в доме, когда светит солнце, а если есть излишки электроэнергии от солнца – заряжать аккумуляторы. Далее возможны варианты, связанные с тем, как будет “обвязываться” система – по постоянному или по переменному току. Основные способы соединения различных источников тока рассмотрены на странице “Методы построения гибридных систем электроснабжения“.
Мы предлагаем различные комплекты систем резервного электроснабжения с поддержкой солнечными батареями и ветроустановками, с обвязкой как по переменному току, так и по постоянному.
Эти комплекты позволяют обеспечить резервное электроснабжение в доме при пропадании энергии в сети, а также уменьшить потребление электроэнергии от сети за счет солнечной энергии. Система работает параллельно с сетью централизованного электроснабжения в полностью автоматическом режиме.
Для того, чтобы обеспечить электроснабжение во время аварий в сетях централизованного электроснабжения в системе применены аккумуляторы. Их емкость зависит от количества электроэнергии, которое необходимо обеспечить во время перерывов в централизованном электроснабжении. Наличие аккумуляторов также позволяет перейти при желании на полностью автономную работу; однако в этом случае может потребоваться увеличить емкость аккумуляторов и мощность солнечных батарей.
Работа параллельно с сетью имеет неоспоримые преимущества.
- Аккумуляторы должны запасать энергию только в количестве, достаточном для обеспечения нагрузки во время перерывов в электроснабжении. А они, при наличии сети, бывают не часто.
- Так как аккумуляторы работают в буферном режиме и при наличии сети практически всегда полностью заряжены, можно применять более дешевые AGM аккумуляторы. Применение аккумуляторов глубокого циклирования позволяет закладывать допустимый разряд до 80% (изредка такие АБ допускают глубоких разряд).
- Выработка энергии солнечными модулями повышается примерно на 15-30% за счет наиболее полного использования солнечной энергии. Солнечные модули работают всегда в точке максимальной мощности. Энергия потребляется в первую очередь резервируемой нагрузкой, излишки направляются на питание других потребителей в доме. Если ваш счетчик может учитывать электроэнергию, поставленную в сеть (т.е. считать в обратную сторону) , то можно “отматывать” счетчик в периоды, когда генерация энергии солнечными батареями больше потребления нагрузкой в доме. Этот режим является настраиваемым и может быть запрещен или разрешен настройками блока бесперебойного питания (
- Система при необходимости может добавлять мощность от солнечных батарей и от ББП к мощности сети. Это бывает необходимо при недостаточной подключенной мощности централизованной сети.
- Возможно ограничить потребление от сети настройками
- В предлагаемой системе солнечные батареи работают через сетевой фотоэлектрический инвертор. Это позволяет повысить эффективность работы солнечных батарей на 20-30%.
Состав системы
- Солнечного фотоэлектрического инвертора мощностью 2-5 кВт
- Фотоэлектрических модулей общей мощностью от 2 до 5 кВт.
- Блока бесперебойного питания на 6 кВт
- Устройств защитного отключения (автоматы постоянного и переменного тока, предохранители и т.п.)
- Солнечный провод (специальный, с двойной изоляцией и стойкий к ультрафиолету) – для соединения солнечных панелей между собой и с коммутационным боксом
- Коннекторы для присоединения к модулями и инверторам
- Дополнительное электромонтажное оборудование (провода, кабельные наконечники, боксы, байпас и т.д.)
В системе могут применяться различные комплектующие. Некоторые варианты приведены в таблице ниже.
Провода переменного тока для подключения к розетке или щитку, а также автоматы переменного тока не входят в комплект. Используются уже имеющиеся в щитке или покупаются дополнительно.
Типовые комплекты таких систем есть в нашем Интернет-магазин в разделе “Комплекты – СБ+сеть“. Дополнительная информация по комплектующим – на страницах с описанием соответствующих товаров.
Эта статья прочитана 18538 раз(а)!
Продолжить чтение
50
Повышение мощности сети с помощью комплектов бесперебойного электроснабжения Бурное развитие коттеджного строительства в последние годы привело к тому, что электрические сети не успевают развиваться соответственно потребностям в электроэнергии. Очень часто типичной выделенной мощности не достаточно для бесперебойного электропитания нагрузки в…
Солнечная электростанция для дома — 296-31-91
Методика расчёта и выбора оборудования на примере автономной солнечной электростанции1. Создать таблицу EXCEL в которую нужно занести данные о наименовании потребителей, их номинальной мощности, их количестве, часов работы в день, в неделю и в месяц, подытожить просуммированные значения номинальных мощностей эл.приборов и значения потребления в месяц эл. энергии.
2. Подобрать инвертор по суммарной номинальной мощности потребителей, которые могут одновременно работать более получаса и необходимо учесть некоторый запас в 20% для компенсации потерь, возникающих при преобразовании постоянного тока в переменный. При расчётах следует учесть и перегрузочную способность инвертора, которая должна в течении 6 секунд покрывать пиковые нагрузки, вызываемые в момент включения такими приборами, как: холодильник, СВЧ-печь, водяной глубинный насос, сплит-система, стиральная машина, у последней номинальная мощность двигателя 150Вт. Бросок пускового тока этих электроприборов может достигать 3х-6ти крат от номинального. Конечно, при использовании электрических приборов, включаться одновременно они не будут, у каждого будет свой временной интервал запуска, но наиболее вероятен одновременный пуск холодильника, глубинного насоса и СВЧ-печи.
3. Вычислим нагрузку постоянного тока на аккумуляторы, в неделю, для питания инвертора. Коэффициент полезного действия инвертора принимается 90%. Поэтому общее потребление нагрузки умножается на 1,1. При этом, сначала выбрать входное напряжение постоянного тока инвертора:12, 24, 48В. Обычный подход состоит в следующем- до 1,5кВт=12В, 2-2,5кВт=24В, 3 и более=48В. Чем выше напряжение постоянного тока, тем меньше потери и значения токов в цепях, что определяет толщину проводов и токовых уставок автоматов и предохранителей, цена которых зависит именно от данных параметров.
4. Рассчитать ёмкость аккумуляторной батареи для солнечной электростанции.Для этого умножить полученные киловатт*часы перевести в Ач в день, умноженные на число дней. Это будет кол-во электричества, которое нужно запасти в АБ. Для свинцово-кислотных аккумуляторов (GEL, AGM) нужно умножить емкость на поправочный коэффициент 0,7. Выбираем батарею по её типу, например, если в помещении может быть отрицательная температура, лучше выбрать GEL.
4.1.Определяемся с ёмкостью, например 100 или 200Ач.
4.2. Далее, рассчитанную общую ёмкость аккумуляторного накопителя поделить на выбранную 100 или 200Ач- это будет число цепочек аккумуляторных батарей соединенных параллельно.
4.3.Если разделить номинальное напряжение системы (12В или 24В или 48В) на напряжение одного АКБ (обычно 12В), то получим число батарей подключенных последовательно.
4.4.Перемножаем п.4.2 и п.4.3- узнаем общее кол-во аккумуляторов заданной ёмкости.
4.5. В итоге рассчитываем энергоёмкость накопителя в кВт*часах, для этого значение общей ёмкости умножить на выбранное входное напряжение инвертора и на поправочный коэффициент 0,7.
Следует знать, что оптимальным током заряда является 1/10 номинальной ёмкости.
5. Рассчитываем количество солнечных панелей солнечной электростанции Недельное потребление электричества разделить на 7= потребление э.э. в сутки. Умножаем полученное значение на поправочный коэффициент компенсации потерь=1,2, возникающие в аккумуляторах, инверторе и проводах.
5.1. Смотрим карту инсоляции своего региона России, из которой выбранное среднемесячное значение приходов солнечной радиации в месяце (с учётом наклона панелей) нужно разделить на число дней в месяце. Вы получите среднемесячное количество числа пиковых солнце-часов.
5.2. Угол наклона принимаем равным широте вашей местности.
5.3. П.4.5. / среднее кол-во пиковых солнце-часов- высчитаем требуемую общую мощность солнечной батареи.
5.4. Подсчитать количество солнечных модулей. Для этого выбираем солнечную панель по мощности и напряжению, например, 200Вт и 24В. Далее, делим п.5.3. на 200Вт и получим кол-во солнечных модулей (панелей).
5.5. Для вычисления числа модулей, соединенных последовательно, для обеспечения требуемого выходного напряжения постоянного тока нужно входное напряжение инвертора / на рабочее напряжение солнечной панели.
5.6. Общее количество модулей делим на их количество в последовательной цепочке и получаем количество цепочек или п.5.4/5.5.
5.7. Примечание. Если используется контроллер с технологией МРРТ, то желательно, чтобы солнечные панели были соединены на напряжение в 1,5 — 2 раза выше чем общее напряжение АКБ. Например, для системы с АКБ на 48В, надо соеденить солнечные панели на 72В, т.е. цепочка из 3-х панелей на 24В соединённых последовательно. Тогда рассчёт чуть изменится: 48В*1,5=72В.
5.8. Рассчитаем количество модулей в цепочке, если применяется солнечный контроллер заряда с технологией МРРТ: напряжение солнечных панелей делим на рабочее напряжение одного модуля и получаем, например- 72/24=3шт.
5.9. Рассчитываем общее кол-во чепочек панелей: п.5.4/п.5.8. и получаем 3 цепочки.
5.10. Общее количество солнечных панелей в массиве подсчитываем следующим образом:
п.5.8.* п.5.9. В данном примере получится 9 штук по 200Вт каждая.
6. Выбрать контроллер заряда. Если коротко, то существуют два типа контроллеров: ШИМ или широтно-импульсные и МРРТ или с отслеживанием максимальную точку мощности, за счёт регистрации которой повышается выработка энергии на 25%. Но МРРТ – контроллеры рассчитаны на напряжение аккумуляторной батареи от 24В и могут работать на входном напряжении солнечного массива до 150В и более. Чем выше напряжение, тем меньше токи, нагрузка, мощность контроллера заряда, что значительно снижает стоимость последнего, сечение проводов при зарядке.
6.1. Принимаем из паспорта солнечного модуля его напряжение максимальное, например, 37 В. Умножаем 37 на п.5.9. и получаем напряжение, на которое должен подбираться контроллер, в данном случае =111В.
6.2. Для определения тока заряда, который должен обеспечить солн. контроллер заряда, надо сначала посчитать общую мощность всего массива солнечных панелей: мощность одной панели * общее кол-во панелей. Например, 200Вт*9шт=1800Вт.
6.3. Общую мощность массива делим на выбранное напряжение блока аккумуляторов и инвертора и получаем ток, который должен обеспечить солнечный контроллер: Например, 1800/48=37,5А.
Важно! Надо выбирать контроллер с некоторым запасом по этому параметру, т.к. в некоторых случаях, солнечные панели способны выдать мощность выше паспортной.
Правила установки солнечной электростанции. Сначала определяют место монтажа массива солнечных панелей. Главным критерием выбора места является освещённость, отсутствие тени и ориентация плоскости на юг так, чтобы солнечная панель оставалась всегда под солнцем. Чаще всего монтируются солнечные модули на склонах крыш строений. При их установке используют специальный комплект из алюминиевого профиля и набора зажимов различного назначения. Сначала на месте собирается монтажная конструкция из алюминиевого профиля для установки солнечных модулей. Важно при этом выставить правильный угол относительно горизонта, равный широте местности -2°. Например, для Ростовской области значение угла установки =45°. Далее — на готовую конструкцию крепятся солнечные батареи, которые соединяются между собой проводами по определенной при подборе схеме. Рекомендуется применять специальные провода для соединения солнечных батарей, изоляция которых имеет свойства повышенной стойкости к атмосферным осадкам и ультрафиолетовому излучению.
Провода должны быть отпрессованы коннекторами для обеспечения надёжного контакта и обеспечения влагозащиты. Следующим этапом установки солнечной электростанции размещается остальное оборудование: инвертор, контроллер заряда, аккумуляторы. Их, как правило, монтируют внутри помещения строения. К аккумуляторам предъявляются отдельные требования: применение стартерных автомобильных батарей недопустимо, так как во время работы они выделяют обильно взрывоопасные и токсичные газы, кроме того стартерные аккумуляторные батареи не предназначены для работы в режимах длительного и глубокого разряда, в таком режиме их ресурс исчисляется 3-4 месяцами.
Поэтому в солнечных электростанциях используют другие свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, герметичного типа, не выделяющие газов, электролит которых находится в густом состоянии. Ресурс таких накопителей исчисляется годами, от 4 до 12лет, в зависимости от установленных на инверторе настроек параметров цикла заряда и разряда. По использованию емкости накопителей следует знать, что величина глубины разряда не должна превышать 50% от номинальной ёмкости, в противном случае срок службы аккумуляторных накопителей будет ощутимо снижаться. Что приведёт к их истощению и преждевременной замене. Поэтому, нередко выбирают аккумулятор с запасом в 30-50%.
Инвертор и контроллер заряда должны быть смонтированы на негорючей поверхности с соблюдением условий руководства по эксплуатации и обеспечения рабочего температурного режима. Для соединения цепей применяются обычные одножильные многопроволочные провода с сечением и длиной жилы, обеспечивающим прохождение тока с наименьшими потерями. Следует применять в цепях соединений между устройствами и солнечными панелями, аккумуляторными батареями защитных аппаратов, таких как: плавкие предохранители, устройства защиты от импульсных перенапряжений или молний. Корпуса аппаратов и солнечных батарей, несущих конструкций обязательно должны быть заземлены. На выходе инвертора рекомендуется использовать устройство защитного отключения (УЗО).
Подводя черту под вышесказанным, при покупке оборудования для солнечных электростанций, можно пойти двумя путями:
расчёт, подбор комплектующих и установку солнечной электростанции доверить нашим специалистам;
для расчёта и подбора комплектующих солнечных электростанций привлечь специалиста нашей организации, а монтаж системы выполнить своими руками, используя базовые знания по электротехнике и электромонтажным работам, если они у вас есть.
Для подачи заявок на расчёт и поставку солнечной электростанции для дома звоните по телефону: 8 (863) 296-31-91
Водонепроницаемый контроллер заряда от солнечных батарей VOYAGER 20A PWM
Водонепроницаемый контроллер заряда от солнечных батарей
20А ШИМ
Версия 1.0
Важные инструкции по безопасности
Сохраните эти инструкции.
В этом руководстве содержатся важные инструкции по безопасности, установке и эксплуатации контроллера заряда. В руководстве используются следующие символы:
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Указывает на потенциально опасное состояние. Будьте предельно осторожны при выполнении этой задачи.
ВНИМАНИЕ!
Указывает на критическую процедуру для безопасной и правильной работы контроллера.
ЗАМЕТКА
Обозначает процедуру или функцию, которые важны для безопасной и правильной работы контроллера.
Общая информация по безопасности
- Перед началом установки прочтите все инструкции и предостережения в руководстве.
- У этого контроллера нет обслуживаемых частей. НЕ разбирайте и не пытайтесь ремонтировать контроллер.
- Убедитесь, что все соединения, входящие в контроллер и выходящие из него, надежны. При подключении могут возникнуть искры, поэтому убедитесь, что рядом с установкой нет легковоспламеняющихся материалов или газов.
Безопасность контроллера заряда
- ЕЩЕ НИКОГДА НЕ БЫЛ подключить солнечную батарею к контроллеру без батареи.
Сначала необходимо подключить аккумулятор. Это может вызвать опасное происшествие, когда контроллер будет испытывать высокий уровень холостого хода.tagе на терминалах. - Убедитесь, что входная мощность PVtagе не превышает 55 В постоянного тока чтобы предотвратить необратимое повреждение. Используйте разомкнутую цепь (VOC), чтобы убедиться, что громкостьtage не превышает этого значения при последовательном соединении панелей между собой.
Безопасность батареи
- Свинцово-кислотные батареи и батареи LiFePO4 могут быть опасными. При работе рядом с батареями убедитесь в отсутствии искр или пламени. Обратитесь к настройкам скорости зарядки, установленным производителем аккумулятора. ЗАПРЕЩАЕТСЯ заряжать аккумулятор неподходящего типа.
- Никогда не пытайтесь заряжать поврежденный аккумулятор, замерзший аккумулятор или неперезаряжаемый аккумулятор.
- НЕ позволяйте положительной (+) и отрицательной (-) клеммам батареи соприкасаться.
- Используйте только герметичные свинцово-кислотные, заливные, гелевые или LiFePO4 батареи, которые должны быть глубокого разряда.
- Во время зарядки могут присутствовать взрывоопасные газы аккумулятора. Убедитесь, что вентиляция достаточна для выпуска газов.
- Будьте осторожны при работе со свинцово-кислотными аккумуляторами большой емкости. Надевайте защитные очки и держите под рукой свежую воду на случай контакта с аккумуляторной кислотой.
- Чрезмерная зарядка и чрезмерное осаждение газа могут повредить пластины аккумулятора и вызвать осыпание материала на них. Слишком высокий или слишком длинный уравнительный заряд может привести к повреждению. Пожалуйста, внимательно повторноview особые требования к батарее, используемой в системе.
- Если кислота из аккумулятора попала на кожу или одежду, немедленно промойте водой с мылом. Если кислота попала в глаз, немедленно промойте глаз проточной холодной водой в течение не менее 10 минут и немедленно обратитесь за медицинской помощью.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Подключите клеммы аккумулятора к контроллеру заряда ПЕРЕД подключением солнечной панели (панелей) к контроллеру заряда. НИКОГДА
подключать солнечные панели к контроллеру заряда до тех пор, пока не будет подключен аккумулятор.
Главная Информация
Voyager — это усовершенствованный ШИМ-контроллер заряда, подходящий для солнечных систем 12/24 В. Он оснащен интуитивно понятным ЖК-дисплеем, на котором отображается такая информация, как ток зарядки и емкость аккумулятора.tage, а также система кодов ошибок для быстрой диагностики потенциальных неисправностей. Voyager полностью водонепроницаем и подходит для зарядки до 4-х различных типов батарей, включая литиевые.
Ключевый функции
- Технология Smart PWM, высокая эффективность с функцией пробуждения лития
- ЖК-дисплей с подсветкой, отображающий информацию о работе системы и коды ошибок
- 4 Совместимые типы батарей — гелевые, AGM, залитые, литиевые
- Водонепроницаемый дизайн, подходит для использования в помещении или на открытом воздухе
- 4-Stage Зарядка с ШИМ: объемная, абсорбционная, плавающая и выравнивающая
- Защита: несколько аккумуляторов, контроллеры и электронная защита фотоэлектрических элементов. Общий контроллер положительного заряда.
Идентификация частей
Ключевые части
| ① ЖК-дисплей с подсветкой ② AMP/ Кнопка VOLT ③ Кнопка BATTERY TYPE | ④ Порт дистанционного датчика температуры ⑤ Клеммы аккумулятора ⑥ Солнечный терминал |
Размеры
Дополнительный компонент
Voyager поставляется отдельно без дополнительных компонентов. Дополнительные компоненты, которые требуют отдельной покупки:
Датчик температуры Voyager: Измеряет температуру батареи и использует эти данные для очень точной температурной компенсации. Датчик поставляется с кабелем длиной 9.8 фута, который подключается к контроллеру заряда. Просто подключите кабель и приклейте датчик сверху или сбоку батареи, чтобы записать температуру окружающей среды вокруг батареи.
Установка
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Подключите провода клемм аккумулятора к контроллеру заряда ПЕРВЫМ, затем подключите солнечную панель (и) к контроллеру заряда. НИКОГДА не подключайте солнечную панель к контроллеру заряда перед аккумулятором.
ВНИМАНИЕ!
Не перетягивайте и не затягивайте винтовые клеммы. Это потенциально может сломать кусок, который держит провод к контроллеру заряда.
Обратитесь к техническим характеристикам для получения информации о максимальных размерах проводов на контроллере и максимальном amperage проходит через провода.
Рекомендации по установке:
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Никогда не устанавливайте контроллер в закрытом корпусе с залитыми батареями. Может накапливаться газ и существует опасность взрыва. Voyager предназначен для вертикального монтажа на стене.
- Выберите место установки— установите контроллер на вертикальную поверхность, защищенную от прямых солнечных лучей, высоких температур и воды. Убедитесь, что есть хорошая вентиляция.
- Проверить зазор— убедитесь, что достаточно места для прокладки проводов, а также свободного пространства над и под контроллером для вентиляции. Зазор должен быть не менее 6 дюймов (150 мм).
- Марк Хоулз
- Сверлить отверстия
- Закрепите контроллер заряда
Электропроводка
Voyager имеет 4 терминала, которые четко обозначены как «солнечный» или «аккумуляторный».
ЗАМЕТКА
Это предполагает одну панель мощностью 100 Вт. Предохранитель перед контроллером заряда будет меняться в зависимости от количества подключенных солнечных панелей.
Размер кабеля
Дистанционная проводка
| Общая длина кабеля Расстояние в одну сторону | <10 футов | 10ft-20ft |
| Размер кабеля (AWG) | 14-12AWG | 12-10AWG |
Максимальный ток NEC для медных проводов разного диаметра
| AWG | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 |
| Max.Current | 10A | 15A | 20A | 30A | 55A | 75A | 95A | 130A | 170A |
операция
После подключения аккумулятора к контроллеру заряда контроллер автоматически включится. При нормальной работе контроллер заряда будет переключаться между разными дисплеями. Вот они:
Voyager — это простой в использовании контроллер, требующий минимального обслуживания. Пользователь может настроить некоторые параметры на основе экрана дисплея. Пользователь может вручную переключаться между экранами дисплея с помощью кнопки «AMP/ VOLT »и« BATTERY TYPE »
| AMP / ВОЛЬТ | Циклическое переключение между различными экранами дисплея. | |
| БАТАРЕИ ТИП | Циклическое переключение между различными экранами выбора и настройка некоторых параметров на контроллере заряда. |
Измените параметры
ЗАМЕТКА
Экран должен быть на соответствующем интерфейсе, чтобы изменить конкретный параметр.
- Сбросить общую выработку электроэнергии до 0 кВтч
Пользователь может перейти к экрану кВтч, нажав «BATTERY TYPE» или «AMP/ VOLT », а чтобы сбросить текущую выработку электроэнергии обратно на 0 кВтч, пользователь должен удерживать« BATTERY TYPE ». - Выбор типа батареи
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Неправильные настройки типа батареи могут повредить батарею. При выборе типа батареи ознакомьтесь со спецификациями производителя вашей батареи.
ЗАМЕТКА
Если вы выбрали литиевый и хотите установить уровень заряда батареиtage или Charge Parameters перейдите к «4. Выберите объем литиевой батареиtage и Charge Voltage, далее в этой таблице.
SEL имеет в виду герметичную батарею и батарею AGM.
На экране отображается уровень заряда аккумулятораtagд, удерживайте нажатой кнопку «BATTERY TYPE» примерно 3-5 секунд, прежде чем на экране замигает текущий тип батареи.
После мигания используйте значок «AMP/ VOLT », чтобы выбрать правильный тип батареи, а затем снова удерживайте« BATTERY TYPE », чтобы зафиксировать выбранный тип батареи. - Изменить с C ° на F °
На экране, показывающем температуру контроллера или удаленного датчика температуры, пользователь может удерживать кнопку «BATTERY TYPE» примерно 3-5 секунд, чтобы переключиться с Цельсия на Фаренгейт или наоборот. - Выберите объем литиевой батареиtage и Charge Voltage
На экране отображается уровень заряда аккумулятораtagд, удерживайте нажатой кнопку «BATTERY TYPE» примерно 3-5 секунд, прежде чем на экране замигает текущий тип батареи. После мигания используйте кнопку «AMP/ VOLT ”, чтобы выделить LI.
Когда LI начнет мигать, нажмите кнопку «BATTERY TYPE», и на экране замигает 12 В.
Если вы хотите зарядить LI 12 В, затем снова выберите «BATTERY TYPE», чтобы перейти к LI Boost Charging Vol.tagе. Если вам нужна зарядка LI 24 В, выберите «AMP/ VOLT »для перехода с 12В на 24В LI Charging. После подтверждения зарядки LI (12 В или 24 В) нажмите «BATTERY TYPE», чтобы перейти к LI Boost Charging Vol.tage.
Нажмите «AMP/ VOLT », чтобы изменить Boost Vol.tagе. Значение по умолчанию — 14.2 В, и пользователь может установить его в диапазоне 2.6 ~ 16.0 В с шагом 0.2 В. Один раз
готово, удерживайте «BATTERY TYPE», чтобы подтвердить выбор. Настройка также будет автоматически сохранена через 15 секунд без удерживания «BATTERY TYPE».
ЗАМЕТКА
Обратите внимание, что при выборе настройки аккумулятора LI 24 В, объем ускоренной зарядкиtages по-прежнему будут отображаться в значениях 12 В. Умножить
значение на 2, чтобы узнать напряжение зарядки 24 Вtage.
Значки состояния системы
Четыре зарядки Stages
«Вояджер» имеет 4-х ступенчатуюtagАлгоритм зарядки аккумулятора для быстрой, эффективной и безопасной зарядки аккумулятора. К ним относятся массовая зарядка, ускоренная зарядка, плавающая зарядка и выравнивание.
Технология ШИМ
Voyager использует технологию широтно-импульсной модуляции (PWM) для зарядки аккумулятора. Зарядка аккумулятора — это процесс, основанный на токе, поэтому управление током будет управлять напряжением аккумулятора.tagе. Для наиболее точного возврата емкости и предотвращения чрезмерного давления газов необходимо, чтобы аккумулятор контролировался указанным объемомtagРегулируемые уставки для абсорбционного, плавающего и выравнивающего заряда.tages. Контроллер заряда использует автоматическое преобразование рабочего цикла, создавая импульсы тока для зарядки аккумулятора. Рабочий цикл пропорционален разнице между измеренным напряжением батареи.tagе и указанный объемtage уставка регулирования. Как только аккумулятор достигнет указанного уровняtage, режим зарядки импульсным током позволяет батарее реагировать и обеспечивает приемлемую скорость заряда для уровня заряда батареи.
Массовая оплата: Этот алгоритм используется для повседневной зарядки. Он использует 100% доступной солнечной энергии для зарядки аккумулятора и эквивалентен постоянному току.
Повышение заряда: Когда аккумулятор заряжен до Boost vol.tage уставки, он подвергается поглощению stage, что эквивалентно постоянному объемуtagРегулировка, предотвращающая нагревание и чрезмерное выделение газов в батарее. Время разгона составляет 120 минут.
Плавающий заряд: После ускоренной зарядки контроллер снизит уровень заряда аккумулятора.tagе на поплавок voltage уставка. Когда аккумулятор полностью заряжен, химических реакций больше не будет, и весь зарядный ток превратится в тепло или газ.
Из-за этого контроллер заряда снизит объемtagе заряжайте меньшее количество, слегка заряжая аккумулятор. Это делается для компенсации энергопотребления при сохранении полной емкости аккумулятора. Если нагрузка, потребляемая от аккумулятора, превышает ток заряда, контроллер больше не сможет поддерживать аккумулятор на уровне уставки плавающего режима, и контроллер прекратит плавающий заряд.tage и вернемся к массовой зарядке.
Выравнивание: Осуществляется каждые 28 дней месяца. Это преднамеренная перезарядка аккумулятора в течение контролируемого периода времени. Некоторые типы аккумуляторов получают выгоду от периодических выравнивающих зарядов, которые могут перемешивать электролит, уравновешивая объем аккумулятора.tagд и полные химические реакции. Выравнивающий заряд увеличивает емкость аккумулятораtage, выше, чем у стандартного дополнения voltagе, газифицирующий электролит аккумулятора.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Когда выравнивание активировано при зарядке аккумулятора, он не выйдет из этого режима.tage, если от солнечной панели не поступает достаточный зарядный ток. При выравнивающей зарядке на аккумуляторах не должно быть нагрузки.tage.
Чрезмерная зарядка и чрезмерное осаждение газа могут повредить пластины аккумулятора и вызвать осыпание материала на них. Слишком высокий или слишком долгий выравнивающий заряд может вызвать повреждение. Пожалуйста, внимательно повторноview особые требования к батарее, используемой в системе.
Активация литиевой батареи
Контроллер заряда Voyager PWM имеет функцию реактивации, чтобы разбудить спящую литиевую батарею. Схема защиты литий-ионного аккумулятора обычно отключает аккумулятор и делает его непригодным для использования в случае чрезмерной разрядки. Это может произойти при хранении литий-ионного аккумулятора в разряженном состоянии в течение любого периода времени, поскольку саморазряд постепенно истощит оставшийся заряд. Без функции пробуждения для активации и зарядки аккумуляторов эти аккумуляторы станут непригодными к эксплуатации, и батареи будут выброшены. Voyager подаст небольшой ток заряда, чтобы активировать схему защиты, и если правильная мощность ячейкиtagе можно дотянуться, начинает нормальную зарядку.
ВНИМАНИЕ!
При использовании Voyager для зарядки литиевой батареи 24 В установите системную громкость.tage до 24 В вместо автоматического распознавания. В противном случае переразряженная литиевая батарея 24 В не будет активирована.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Неправильная установка типа батареи может повредить батарею.
Чрезмерная зарядка и чрезмерное осаждение газа могут повредить пластины аккумулятора и вызвать осыпание материала на них. Слишком высокий или слишком долгий выравнивающий заряд может вызвать повреждение. Пожалуйста, внимательно повторноview особые требования к батарее, используемой в системе.
Решение Проблем
| Индикатор | Описание | Устранение неполадок |
| Мигающий | Батарея над об.tage | Используйте мультиметр, чтобы проверить объемtagе батареи. Убедитесь, что уровень заряда аккумулятораtage не превышает номинальных характеристик контроллера заряда. Отсоедините аккумулятор. |
| Мигающий | Батарея под об.tage | Используйте мультиметр, чтобы проверить номинальную емкость аккумулятора.tagе. Отключите все нагрузки, подключенные к аккумулятору, чтобы дать ему зарядиться. |
| Другие соображения | ||
| Контроллер заряда не заряжается в дневное время, когда солнечные батареи освещают солнечные лучи. | Убедитесь, что имеется плотное и правильное соединение от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда и солнечных панелей к контроллеру заряда. Используйте мультиметр, чтобы проверить, не перепутана ли полярность солнечных модулей на солнечных клеммах контроллера заряда. | |
| Все подключено правильно, но жк на контроллере не включается | Проверьте номинальную емкость аккумулятора.tagе. ЖК-дисплей не будет отображаться на контроллере заряда, если от аккумуляторной батареи не будет не менее 9 В. | |
Коды ошибок
| Номер ошибки | Описание |
| EO | Ошибок не обнаружено |
| 0.00E + 00 | Батарея чрезмерно разряжена |
| 0.00E + 00 | Батарея перегрузкаtage |
| 0.00E + 00 | Перегрев контроллера |
| 0.00E + 00 | Перегрев батареи |
| EDS | PV перегрузка по току на входе |
| 0 | PV over-voltage |
| 0.00E + 00 | Обратная полярность PV |
| 0.00E + 00 | Обратная полярность батареи |
| 5 | Батарея не обнаружена |
Техническое обслуживание
Для обеспечения наилучшей производительности контроллера рекомендуется время от времени выполнять эти задачи.
- Проверьте проводку, идущую к контроллеру заряда, и убедитесь, что нет повреждений или износа.
- Затяните все клеммы и осмотрите все незакрепленные, сломанные или перегоревшие соединения.
- Время от времени очищайте корпус, используя рекламуamp ткань
Технические характеристики
| Электрические параметры | VOYP20 |
| System Voltage | 12 В / 24 В Авто |
| Номинальный ток батареи | 20A |
| Максимальный объем батареиtage | 32V |
| PV входной объемtage Диапазон | 15–55 В |
| Максимальный вход PV (Voc) | [электронная почта защищена] [электронная почта защищена] |
| Максимальная потребляемая мощность | 12 В при 260 Вт 24 В при 520 Вт |
| потребляемая мощность | 12 В при 0.24 Вт 24 В при 0.74 Вт |
| Типы батарей | SLD / AGM, GEL, FLD, LI |
| Электронная защита | Защита аккумулятора / контроллера от перегрева Обратная полярность PV / батареи, перенапряжениеtage, Защита от сверхтока |
| Механические параметры | |
| Тип заземления | Положительный |
| Клеммы контроллера | 20-6 AWG, 2-контактные клеммы |
| Температурная компенсация | -3 мВ / C / 2 В, кроме LI |
| Рабочая Температура | -31 ° F —113 ° F |
| Температура хранения | -31 ° F — 167 ° F |
| Влажность при эксплуатации / хранении | 10% — 90%, без конденсации |
| Уровень защиты | IP67 |
| Размеры | 6.08 х 3.83 х 1.40 дюймов |
| Вес | 0.55 фунтов |
| Параметры зарядки аккумулятора GEL | ЗАПЕЧАТАННЫЙ | ЗАПОЛНЕННЫЙ | LITHIUM | ||||||
| Over-voltage Предупреждение | 16 V | ||||||||
| Предельный объем зарядкиtage | 15.5 V | 15.5 V | 15.5 V | 15.5 V | |||||
| Более объемtage Повторное подключение | 15 V | 15 V | 15 V | 15 V | |||||
| Объем выравниванияtage | – | 14.6V | 14.8V | – | |||||
| Boost Voltage | 14.2 V | 14.4 V | 14.6 V | 14.2 V (Пользователь: 12.6-16 В) | |||||
| Float Voltage | 13.8V | 13.8V | 13.8V | – | |||||
| Boost Return Vol.tage | 13.2 V | ||||||||
| Под Voltage Предупреждение | 12 V | ||||||||
| Под Voltage Восстановить | 12.2 V | ||||||||
| Предупреждение о чрезмерном разряде | 11.1 V | ||||||||
| Восстановление после разряда | 12.6 V | ||||||||
| Предельный объем разрядаtage | 10.8 V | ||||||||
| Продолжительность выравнивания | – | 2 часа | 2 часа | – | |||||
| Продолжительность ускорения | 2 часа | 2 часа | 2 часа | – | |||||
[электронная почта защищена]
800-390-9264
Коннектор MC4 30A
Все товары категории
Солнечные электростанции
Все товары категории
Автономные — Независимость
Гибридные — Экономия+Независимость
Сетевые — Экономия
Источник бесперебойного питания Smart
Все товары категории
Солнечные батареи
Все товары категории
Поликристаллические
Монокристаллические
Инверторы
Все товары категории
Инверторы МАП
Аксессуары для инверторов
Аккумуляторы
Все товары категории
Для резервных источников питания
Литий-железо-фосфатные
Свинцово-кислотные
Тяговые панцирные
Аксессуары для АКБ
Ветрогенераторы
Все товары категории
Горизонтальные
Комплектующие
Контроллеры
Все товары категории
Контроллеры для ветрогенераторов
Солнечные коллекторы
Аксессуары для солнечных батарей
Все товары категории
Кабели и коннекторы
Крепления для солнечных батарей
Схема подключения солнечных батарей
Подключая солнечные батареи, стоит продумать схему подключения солнечных батарей и учитывать все нюансы – будущую нагрузку, необходимость установки устройства, которое будет контролировать зарядку АКБ, дополнительных источников тока.
Схема подключения солнечных батарей
Существуют разные схемы солнечных батарей и способы их подключения к устройствам. Самое главное в настройке солнечной батареи – это правильно рассчитать нагрузку, настроить контроллер зарядки, контроллер, который отбирает энергию у источников.
Чтобы понять, как правильно подключить солнечную батарею, стоит рассмотреть все нюансы. Например, расскажем, почему панели могут по-разному освещаться. Кроме этого, более подробно рассмотрим виды контроллеров зарядки.
Схема подключения разнонаправленных солнечных батарей
Например, если разместить в одной плоскости несколько панелей, тогда проблем с подключением быть не должно. А когда панели находятся в различных плоскостях, тогда и работают они по-разному. Одна из них, которая находится ближе к точке с максимальной мощностью, будет освещаться больше. Она будет генерировать электричество, а часть этого электричества потом будет идти на нагрев другой панели.
Чтобы в этой схеме подключения сделать потери минимальными, наилучшим вариантом будет для каждой панели сделать по контроллеру. Но делать это нужно при условии, что панель имеет мощность больше 1 кВт, либо когда между панелями довольно большое расстояние.
Также можно поставить отсекающие диоды. Бывает, что производители иногда устанавливают диоды в панели с самого начала, оставляют в коробке распределительной для них место. Предусмотрено, чтобы внутри между пластинами были диоды, тогда в результате будет максимальный показатель мощности. Также не будут “грется” пластины, отличающиеся низшими показателями.
Обращайте также внимание на потерю в соединениях, напряжение, когда оно падает, в проводах, расположенных в низковольтной части системы. К примеру, мы берем кабель (1 метр), у которого сечение – 4 мм2. Когда по нему проходит 80 А и напряжение составляет 12 В, то падение в “скрутках” будет достигать показателя 0,383 В, а падение напряжения будет равно 3,19%.Контроллер зарядки в солнечной батарее
В схеме солнечной батареи нужно помнить и об установке устройства, которое контролирует зарядку АКБ. Ведь оно распределяет электрическую энергию, которая генерируется. Стоит следить, чтобы АБК всегда был заряженным, следить за его состоянием зарядки. Когда она полностью будет заряжена, тогда энергия направляется в инвертор.
Как организовать контроль зарядки при подключении солнечных батарей?
На солнечную батарею можно установить два вида контроллера: PWM (ШИМ) либо MPPT.
PWM является устройством, которое генерирует измерительные импульсы (1 Гц). такие контролеры усреднено контролируют состояние батареи.
Второй вид контроллера MPPT имеет процессор, он фиксирует точки, где проявляются показатели напряжения и тока по максимуму. Другое плечо контроллера следит, в каком состояние находится АКБ. С помощью процессора определяются показатели напряжения, тока, которые направляются на АКБ.
Независимо от выбора контроллера, вам обеспечен комфортный режим работы вашей солнечной батареи. Контроллер MPPT имеет свой плюс – он может накапливать информацию. Также мы имеем возможность наблюдать за его работой.
Схема подключения солнечных батарей и дополнительных источников тока
Если к схеме подсоединить иные источники электрики, тогда надежность электроснабжения становится гораздо выше. Но при появлении других устройств, которые контролируют и управляют,схема подключения солнечных батарей становится сложнее.
Схема подключения солнечных батарей и ветрогенератора
Если вы установили разные источники энергии, то обязаны следить, чтобы у них было одинаковое напряжение. В противном случае вам необходимо будет устанавливать контроллеры зарядки, иногда могут потребоваться даже инверторы. Схема блока АКБ поможет подстроиться под то напряжение, которое издается всеми источниками.
Схема подключения солнечных батарей и источника переменного тока
Слегка меняется схема, когда вы подключаете устройство, которое издает переменный ток.
Также схема солнечной батареи становится сложнее, когда вы решили непосредственно к сети централизованной подключить автономную систему. Ведь частному потребителю не предоставляется возможность сбрасывать оставшуюся энергию. Возможны во время работы перепады напряжения, которые могут продолжаться до 1 сек. Все зависит еще от установленного переключателя, насколько он сложный.
Чем больше других источников вы подключаете, тем сложнее становится схема подключения. При сложной комплектации стоит обратить внимание на:
- Характеристики источников, устройств, которые управляют, преобразовывают энергию.
- Надежность системы, которая включает также проблемы с утилизацией избыточной энергией.
Если вы не можете самостоятельно освоить схему подключения солнечных батарей то доверьте работу по установке специализированным компаниям. Профессионалы самостоятельно разработают схему подключения солнечных батарей, своими руками выполнят монтаж.
Рекомендуем прочесть:
Как правильно подключать солнечные батареи разной мощности. | Пелинг
И так У большинства возникает проблема связанная с подключением солнечных батарей разной мощности, но одинаковым напряжением. Из за этой проблемы я и начинал первые образцы ускорителя. Если солнечную батарею соединить просто параллельно с равной или отличимой мощностью то мы должны по идее получить такое же напряжение и суммарный ток, однако мы получаем немного заниженное напряжение и заниженный ток.
С чем же это связано -Все просто из за разного напряжения и тока, и из за того что СБ превращаются в батарейку при подачи на нее лучей света. При прямом соединении меньшая по мощности из солнечных батарей начинает забирать на себя часть мощности. При ярком теплом солнечном дне, можно наблюдать эту проблему при параллельном подключении солнечных батарей разной мощности, где самая слабая будет заметно греться.
Потеря мощности может быть не заметна в зимний или прохладный день, а так же в дни когда есть ветер, и емкость ваших батарей велика.
Но если просто добавить к каждой солнечной батареи диод Шоттки то мощность станет заметна даже и не вооруженным глазом. При условии что у вас не одна солнечная батарея. Тем самым вы получаете именно совмещение двух раздельных источников а не совмещение и нагрузку.
Фото:
Диоды в СБ обычно не ставят, и изредка можно увидеть панель с установленными диодами Шоттки по выходу с СБ, а не между сегментами, или линейками. Несмотря на то что так правильней, и СБ меньше нагружается.
Другие статьи
- 19.10.2015 Тест / Обзор, CC-CV для светодиодной лампы, понижающий DC-DC LM2596
Тест / Обзор, CC-CV для светодиодной лампы, понижающий DC-DC LM2596. В этом ролике мы с […] Posted in LED - 11.12.2014 Обзор контроллера заряда для солнечной панели CM20D PWM 10А
Предоставляю вашему вниманию, новый контроллер заряда для солнечных панелей, марка […] Posted in Контроллеры заряда - 03.05.2018 Инвертор Nesh 24 3000p 24v
Внимание перед просмотром данного видео вы должны понимать, что во-первых, это мое […] Posted in Сетевой инвертор - 03.04.2018 Солнечные панели Раз невыгодно, завязал? дорогой магазин NESh34
ВНИМАНИЕ ОЧЕНЬ ДОРОГО НЕ ОТКРЫВАЙТЕ ССЫЛКИ! Дорогие инверторы — […] Posted in News - 09.09.2017 DUALDSP-24-3000-UPS. НЕ ПЕРЕКЛЮЧАЕТ НА СЕТЬ
Очередная покупка Олега от а-электроники и снова проблемы, инвертор мало того что […] Posted in Сетевой инвертор
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Похожее3D измерение поверхности. Характеристика солнечных батарей
Комбинирование технологий интерферометрии и конфокальной микроскопии позволило получить бесконтактный и высокоточный инструмент анализа текстуры поверхности
В прошлом для этого требовался СЭМ анализ, занимающий очень много времени. Двухъядерный измерительный 3D микроскоп является результатом комбинирования технологий интерферометрии и конфокальной микроскопии, который обеспечивает бесконтактный и высокоточный анализ текстуры поверхности солнечных батарей за считанные секунды.
Для подробного ознакомления с медицинской и исследовательской техникой основных мировых производителей оптических систем и сопутствующего оборудования посетите наш каталог или свяжитесь с нашими специалистами и получите полную профессиональную консультацию по любым, имеющимся у Вас, вопросам.
Монокристаллический и поликристаллический кремний
Самым часто используемым базовым материалом для солнечных батарей является кремний. При широком использовании установок по добыче энергии из энергии Солнца используются в основном толстопленочные батареи с различием в материале. Монокристаллические батареи производятся из монокристаллических кремниевых пластин, еще используемых при производстве полупроводников. Поликристаллические батареи состоят из пластин с различно ориентированными кристаллами. Их производство значительно легче, а цена меньше по сравнению с монокристаллическими батареями.
Эффективность солнечной батареи зависит от кремниевого допанта, интенсивности света, диапазона длины волны, оптической плотности и структуры поверхности. На данный момент, эффективность переработки энергии солнечной батареей составляет около 20 процентов. Применение дорогостоящих методов обработки поверхности позволяет повысить этот показатель до 50 процентов.
Текстура поверхности может улучшить коэффициент переработки энергии
Были протестированы бесчисленные техники по увеличению эффективности солнечных батарей, к примеру, фокусировка света с помощью линз Френеля, концентраторы солнечной энергии или противоотражающие покрытия. Самым эффективным методом увеличения уровня поглощения света стало повышение оптической плотности поверхности кремния.
3D измерение поверхности за считанные секунды
Контроль качества солнечной батареи проводится в конце производства. Тестируется эффективность каждой отдельной батареи. В отличие от долгого сканирования с помощью СЭМ, новейшие системы позволяют сделать это меньше чем за 10 секунд. На изображении можно увидеть 3D измерение монокристаллической кремниевой пластины после пирамидального травления. Для данного 3D измерения был использован 150x объектив с числовой апертурой 0.95. В результате размер видимого поля был уменьшен до нескольких десятков микрон, что приблизительно равно полю зрения СЭМ. Поверхность сканируется на несколько микрон по позиции фокуса объектива, шаг за шагом получая конфокальные изображения, которые потом преобразуются в единое изображение высокого разрешения.
Как устроена солнечная батарея
Сегодня солнечные модули становятся все более востребованными в самых разных сферах. Из технологической экзотики они давно превратились в надежный источник энергии, почти такой же привычный, как и бытовая электросеть или газовый котел. Но если о преимуществах гелиопанелей знают практически все, то устройство солнечной батареи и принцип ее функционирования далеко не так известны.
Особенности конструкции
По сути, классическая солнечная батарея – это несколько объединенных между собой фотоэлектрических ячеек, помещенных в защитный корпус с прозрачным верхом. Ее главными элементами являются именно фотоячейки, которые преобразуют падающие на них лучи солнца в электричество. В отличие от коллекторов, нагревающих воду и вырабатывающих тепловую энергию, солнечная батарея генерирует непосредственно электричество.
Устройство солнечной батареи
Фотоячейка же представляет собой полупроводниковую структуру (обычно – на базе кремния), состоящую из двух веществ с разным типом проводимости. Сегодня выпускается три вида таких фотоячеек: поликристаллические, монокристаллические и тонкопленочные. Наиболее востребованы модули на монокристаллах, поскольку они отличаются более высокой производительностью за счет однородной структуры.
Защитный корпус же необходим для предохранения хрупких фотоэлементов от негативных факторов. Причем лицевая часть корпуса обязательно выполняется из специального высокопрочного стекла, пропускающего полный спектр солнечного излучения. Такое устройство позволяет преобразовывать в электричество практически все падающие лучи (за исключением некоторых потерь в самих полупроводниках).
Принцип действия солнечных батарей
Фотоэффект и солнечные батареи
Суть фотоэффекта заключается в преобразовании солнечной энергии в постоянный электроток. Происходит это следующим образом. Электроны некоторых веществ (например, кремния) способны поглощать энергию солнечных лучей. В результате они покидают свои орбиты, образуя направленный поток. Этот направленный поток электронов и будет постоянным фототоком.
Для получения этого эффекта используются специальные вещества – полупроводники. Они бывают двух типов: с p- и n-проводимостью. N-проводимость означает избыток электронов в веществе, p-, соответственно, — их недостаток. Для создания фотоэлемента необходимы два разнопроводимых полупроводника. Они помещаются один на другой, образуя двухслойную структуру. Иными словами, получается своеобразное подобие электродной батареи, в которой роль катода играет n-проводник, а анода – p-проводник.
Дальнейший принцип действия фотоэлемента основан на формировании на стыке полупроводников зоны p-n перехода. Под действием падающих лучей электроны n-проводника (который располагается вверху структуры) покидают свои атомарные орбиты. Они переходят в p-слой, где наблюдается нехватка электронов. Таким образом и возникает направленный поток электронов, он же – фототок.
Для снятия тока к пластинам полупроводников подключаются тонкие проводники и нагрузка. Работать подобная система может очень долго, так как ее функционирование на связано с химическими взаимодействиями, а значит, не происходит разрушения материалов.
Солнечные фотоэлементы
Сегодня серийные солнечные элементы выпускаются на базе кремния. Это связано с тем, что, во-первых, кремний широко распространен, а во-вторых, его промышленная обработка не требует значительных затрат. Для придания кремнию разных типов проводимости используют всевозможные примеси. Например, избыток электронов создается за счет введения бора, а недостаток – мышьяка. Также применяют арсенид, галлий, кадмий и т.д. Помимо формирования проводимости добавка примесей позволяет повысить эффективность кремниевых батарей, КПД которых в среднем составляет 20%.
Конечно, существуют и солнечные батареи с гораздо более высоким КПД, но их производство крайне ограничено. Они изготавливаются малыми партиями в лабораторных условиях для спеццелей (например, для нужд космической промышленности). Это объясняется тем, что несмотря на аналогичные принципы действия, в этих солнечных батареях используются другие материал и примеси. Причем эти материалы довольно сложно обрабатывать, поэтому массовое их производство пока нецелесообразно. Тем не менее, сегодня продолжаются активные разработки в этой области, направленные на получение высокоэффективных и экономически выгодных солнечных батарей.
Типы солнечных батарей
На основе кремния производятся фотопанели трех видов:
- Из монокристаллов. Для их изготовления выращиваются монокристаллы с однородной структурой. В результате такие фотоячейки отличаются равномерной поверхностью и, как следствие, лучше поглощают солнечные лучи. Иными словами, их КПД выше, чем у других видов, но при этом они стоят несколько дороже. Эти ячейки имеют вид квадратов со скошенными углами или многоугольников, что объясняется формой монокристаллической кремниевой заготовки.
- Из поликристаллов. Такие ячейки имеют неоднородную, поликристаллическую, структуру. Их светопоглощение несколько ниже, чем у моноячеек, поскольку неравномерная поверхность отражает часть лучей.
- На тонких пленках. Принцип работы таких солнечных батарей аналогичен кристаллическим. Но выпускаются они в виде гибких ячеек, которые можно устанавливать на криволинейных поверхностях. Эти батареи дешевы в производстве, и довольно эффективны, но для бытовых целей применяются редко, поскольку по сравнению с кристаллическими занимают большую площадь (примерно в 2,5 раза) на единицу мощности.
Разумеется, каждая отдельно взятая фотоячейка не обладает достаточной производительностью. Поэтому их и объединяют в большие модули. Делается это для увеличения выходного напряжения или выходного тока системы. Для повышения тока применяют параллельную коммутацию, для напряжения – последовательную. Хотя чаще всего эти схемы комбинируются. Таким образом, классическая солнечная батарея, состоящая из нескольких фотоячеек, работает как обычная электросхема.
Соединение солнечных ячеек
Для повышения эффективности системы солнечные фотоячейки соединятся между собой последовательно либо параллельно (обычно эти схемы комбинируются). Причем параллельное соединение позволяет увеличить выходной ток, а последовательное – напряжение. Однако здесь есть несколько нюансов.
Например, чисто последовательное соединение нередко сложно реализовать из-за условий внешней среды и специфических электроэффектов, возникающих в фотоячейках. Дело в том, что в модульных солнечных батареях гелиоячейки располагаются рядами. И затенение отдельных рядов (как полное, так частичное) может привести к появлению обратных токов от освещенных ячеек. В лучшем случае это приведет к ощутимому снижению производительности, в худшем – к полному выходу ячейки из строя.
Поэтому система, которая устроена на базе только последовательного соединения применяется редко. Обычно схемы коммутации комбинируются, а ряды фотоячеек формируются как самостоятельные элементы. Для предотвращения обратных токов в этих случаях применяют специальные схемы распараллеливания. Также широко используются особые системы независимого распределения нагрузок. Принципы действия их основаны на избегании строго фиксированных цепей и переключении ячеек между последовательным и параллельным режимами для компенсации затенений и падений эффективности отдельных модулей.
Подключение солнечных панелей последовательно или параллельно: что лучше?
Поймите разницу между последовательным и параллельным подключением солнечных панелей.
Вы хотите, чтобы ваши солнечные панели обеспечивали максимально возможное количество энергии, верно? Но знаете ли вы, как ваши солнечные панели подключены к электрической проводке вашего дома, насколько хорошо они работают? Последовательное и параллельное подключение солнечной панели влияет на протекание тока и определяется настройкой вашей установки.
Предупреждение: наука внизу! Хотя мы не собираемся вдаваться в подробности, разница между последовательным и параллельным подключением солнечных панелей — это обсуждение солнечной энергии на промежуточном уровне. Если вы ищете что-то большее для начинающих, ознакомьтесь с нашими статьями Как работают солнечные панели? и все, что вам нужно знать о типах солнечных инверторов.
Хорошо, теперь, когда отказ от ответственности исчез, мы готовы!
Что такое схема?Прежде чем мы перейдем к вопросу о том, какие солнечные панели лучше подключать последовательно или параллельно, давайте немного поговорим об основах электромонтажа, начиная со схем.Электронная схема — это просто путь, по которому могут проходить электроны. Самая простая схема — это аккумулятор, провода и лампочка.
Когда электроны движутся по цепи, они создают напряжение , — разность зарядов между двумя точками (измеряется в вольтах) — и ток , — скорость протекания заряда (измеряется в амперах). Посмотрите это великолепное 5-минутное видео, чтобы понять разницу между напряжением и током — оно пригодится позже!
Каждый электрический компонент в цепи влияет на ток, изменяя свои электрические свойства.Например, резисторы рассеивают энергию, а конденсаторы накапливают электрический заряд. Проводящие провода позволяют току течь. Конфигурация или размещение этих компонентов в электрической цепи влияет на протекание тока и его электрическую мощность.
Что вообще означает «последовательно» и «параллельно»?Компоненты, соединенные последовательно выглядит как гирлянда рождественских гирлянд — каждый элемент размещается в линию, один за другим, причем каждый элемент соединяется только с предыдущим и последующим.Поскольку все компоненты соединены в одну линию, электрический ток может течь только в одном направлении. Если в какой-то момент цепь отключится, ток не сможет протекать через нее. Это остановит электрическую активность во всей цепи.
Вы испытываете это каждый год, когда достаете эти рождественские огни из хранилища, а затем должны проверять каждую лампочку, чтобы найти ту, которая перегорела и не дает загореться всей нити.
К счастью, в вашем доме не так устроена проводка.Большинство бытовых электрических цепей — это параллельных цепи. Каждый компонент связан со всеми остальными компонентами. Параллельная цепь будет продолжать работать, даже если она содержит неисправный компонент, потому что у нее есть несколько путей для прохождения тока.
Неисправный компонент снижает общий ток, но другие компоненты остаются в рабочем состоянии. Вот почему у вас может быть 5 ламп, подключенных к одной цепи в вашем доме, но вы можете выбрать, какие из них включать или выключать, не затрагивая другие.
Как это применимо к солнечным батареям?Как и в примерах выше, вы можете выбрать, подключать ли солнечные панели последовательно или параллельно. Давайте рассмотрим плюсы и минусы каждого из них, а также то, как выбирать между ними.
Последовательное подключение
При последовательной установке солнечных панелей напряжение складывается, но ток остается неизменным для всех элементов. Например, если вы установили 5 солнечных панелей последовательно — каждая солнечная панель рассчитана на 12 вольт и 5 ампер — у вас все еще будет 5 ампер, но полные 60 вольт.
Последовательное подключение солнечных панелей дает несколько основных преимуществ. Во-первых, это позволяет обойтись без проводов меньшего размера (поскольку ток остается неизменным), что значительно сэкономит вам деньги и усилия во время установки.
И, во-вторых, у вас могут быть очень длинные провода (например, от солнечных панелей на крыше до инвертора на стене дома) без потери слишком большого количества электроэнергии. По этим причинам большинство солнечных панелей в домах сегодня, по крайней мере частично, соединены последовательно.
Однако есть одна проблема с последовательным подключением. Если вы помните наш пример с рождественскими огнями, приведенный выше, вы можете представить себе недостатки аналогичного подключения солнечных панелей. Если одна солнечная панель погаснет или будет затемнена, производительность всей системы резко упадет.
Затенение снижает производительность в любой системе, и поэтому установщики обычно избегают участков вашей крыши, где близлежащие деревья, кусты, здания, спутники, дымоходы или что-либо еще может помешать.
Параллельное подключение
Солнечные элементы также могут быть расположены параллельно, при этом каждая солнечная панель подключается к любой другой панели в цепи. В отличие от последовательного соединения, параллельное соединение позволяет напряжению оставаться неизменным, но ток складывается. Фактически, это полная противоположность последовательному соединению!
Используя тот же пример с 5 панелями, каждая из которых рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, если вы подключите их параллельно, у вас все еще будет 12 вольт, но теперь 25 ампер!
Для параллельного соединения панелей требуется более толстый провод для обработки более высокого тока (25 ампер против 5 ампер в приведенных выше примерах), и вам нужно больше проводов для выполнения всех подключений к различным панелям.Сложнее и дороже проложить эти большие провода для подключения солнечных панелей к удаленному инвертору (как это обычно бывает в жилых помещениях).
Автономные системыобладают большей гибкостью, и владельцы солнечных батарей иногда подключают свои панели параллельно, чтобы удовлетворить свои потребности в батареях (например, солнечная система на 12 В для зарядки батареи на 12 В).
Также можно установить солнечную батарею как комбинацию последовательной и параллельной цепей, чтобы попытаться максимизировать преимущества обоих типов проводки.Эта комбинация также может помочь вам достичь желаемого значения напряжения или тока в зависимости от ваших потребностей.
Как мы уже упоминали, в большинстве домов, подключенных к сети, используются последовательно соединенные солнечные панели. Меньшие системы могут обойтись одной цепочкой панелей, но более крупным системам обычно требуется 2 или более цепочки, чтобы безопасно разместить количество панелей в игре, и многие инверторы в наши дни удовлетворяют эту потребность.
Если вы хотите обойти проблему подключения солнечных панелей последовательно или параллельно, вы всегда можете просто установить микроинверторы, которые оптимизируют каждую панель индивидуально — не нужно беспокоиться о затенении или чем-то подобном!
Следует ли мне устанавливать солнечные панели последовательно или параллельно?Выбор способа подключения солнечных панелей зависит от конструкции вашей установки (где будут установлены панели и инвертор), от того, подключены ли вы к сети или нет, и от размера вашей установки.
Имейте в виду, что у каждой системы есть свои плюсы и минусы. Хотя может быть проще подключить солнечные панели последовательно, нарушение одного из элементов приведет к нарушению всей цепи, поэтому она менее надежна. С другой стороны, для панелей, соединенных параллельно, требуется более крупный и дорогой провод (и больше).
В идеале, ваш план солнечной энергетики должен включать в себя какой-либо тип отслеживания оптимизации, такой как MPPT, в дополнение к любым модификациям, внесенным в сам солнечный элемент, поскольку может быть более выгодно выполнять отслеживание энергии, а не изменять проводку ваших солнечных панелей.И не забывайте полностью избегать этой проблемы и использовать микроинверторы!
Изображение предоставлено под лицензией CC через Flickr — 1, 2, 3
Проводка 12 В солнечных панелей параллельно по сравнению с серией
Электропроводка панели солнечных батарей: что лучше — параллельное или последовательное?
Итак, вы заинтересованы в создании собственного массива солнечных панелей для зарядки ваших батарей. Возможно, вы хотите использовать портативные солнечные панели для жилых автофургонов или морских аккумуляторов или установить комплект портативного солнечного генератора DIY для питания бытовой техники, такой как портативный охладитель Dometic CoolFreeze, телевизор, освещение, варочная панель и т. Д.Изучив солнечные генераторы по сравнению с портативными солнечными батареями и оценив ваши потребности в мощности фотоэлектрических модулей с помощью наших солнечных калькуляторов, вы понимаете, что одной солнечной панели 12 В 100 Вт может быть недостаточно для удовлетворения ваших потребностей, поэтому вы можете подумать о добавлении дополнительных портативных солнечных панелей от 50–100 Вт или больше.
Как следует соединить портативные солнечные панели вместе? Если вы покупаете комплект портативных солнечных панелей, который включает в себя более одной солнечной панели вместе с контроллером заряда, вы всегда должны следовать инструкциям по установке и подключению, которые прилагаются к вашему комплекту.Принятие мер по подключению этих панелей вопреки инструкциям может иметь серьезные негативные последствия, учитывая тот факт, что включенный вами контроллер заряда является основным определяющим фактором при подключении солнечных панелей параллельно, а не последовательно. Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (PWM) используются для параллельного подключения солнечных панелей, тогда как контроллеры заряда с отслеживанием максимальной мощности (MPPT) более гибкие и необходимы для последовательного подключения солнечных панелей.
Если, однако, вы — DIY’er, который собирает свой собственный комплект для солнечной зарядки, выбирая свои собственные компоненты, вам нужно будет учесть несколько фактов при выборе параллельного подключения солнечных панелей.набор. Ваш выбор повлияет на текущий расход и эффективность солнечных панелей, и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Давайте изучим их.
Подключение солнечных панелей параллельноПодключение 12 В солнечных панелей параллельно, как правило, поддерживает постоянное напряжение, и вы получаете более высокий ток в амперах. Каждая солнечная панель должна иметь одинаковое номинальное напряжение, и ваш контроллер заряда солнечной батареи должен выдерживать общую силу тока системы. Если у вас есть 2 портативные солнечные панели на 12 В с номиналом 5 А, параллельное подключение этих портативных солнечных панелей на 12 В даст максимум 12 В и 10 А при пиковой нагрузке на солнце.
Самым большим преимуществом параллельной проводки солнечных панелей для жилых автофургонов является то, что каждая панель подключена ко всем остальным компонентам, и если одна солнечная панель на 12 В по какой-то причине выйдет из строя, другая солнечная панель на 12 В продолжит вырабатывать солнечную энергию. При параллельном подключении двух или более солнечных панелей вы получаете меньший эффект затенения. Это означает, что вы можете лучше заряжать солнечные панели в условиях частичного затемнения. С другой стороны, в этих ситуациях вы также можете столкнуться с нестабильностью напряжения , , что может снизить общую производительность вашей солнечной панели.Если ваши кабели прочные и не слишком длинные (предотвращающие потерю преобразования энергии), падение напряжения становится менее серьезной проблемой.
Для нескольких параллельных схем подключения солнечных панелей на 12 В требуются более толстые и короткие провода, приспособленные для работы с более высокими амперными нагрузками, что довольно типично для схем солнечных панелей, изготовленных своими руками. Это было бы чрезвычайно дорого и сложно реализовать для больших солнечных установок на крыше.
Электромонтаж солнечных панелей в серииПри последовательном подключении двух или более солнечных панелей заряд вашего усилителя остается стабильным, а напряжение увеличивается в несколько раз.Если у вас есть две солнечные панели на 12 В, каждая из которых рассчитана на 5 ампер, вы сохраните 5 ампер, но получите заряд 24 В. Вы должны быть осторожны, чтобы не превысить максимальное (аккумуляторное) напряжение системы. Другими словами, для этой схемы потребуется контроллер заряда солнечной батареи MPPT, который настроен на «понижение» напряжения в тех случаях, когда вы заряжаете только одну 12-вольтовую батарею. Или вам понадобятся две батареи на 12 В, также соединенные последовательно, чтобы установить 24 напряжения для работы этой портативной комбинации «генератор» солнечной энергии.
Преимущества последовательного подключения солнечных панелей заключаются в том, что такая конфигурация обеспечивает меньшее падение напряжения во время цикла зарядки, что в конечном итоге обеспечивает самое быстрое и эффективное время зарядки солнечных панелей. Еще одно преимущество последовательной разводки состоит в том, что длина соединительных проводов не так важна с точки зрения потери энергоэффективности. Вот почему большинство солнечных панелей на крыше подключаются последовательно.
В то же время помните, что последовательное подключение солнечных панелей на 12 В означает, что каждая панель подключается только к той, которая находится до / после нее.Думайте об этом как о гирлянде рождественских огней. Если в какой-то момент цепь отключится, ток не будет течь. В частности, если одна из ваших панелей находится в полутени, производство солнечной энергии всей системой, вероятно, немного упадет, если каждая панель не будет независимо подключена к своему собственному контроллеру солнечного заряда. С этим решением ваши затраты на установку просто увеличатся, и вам лучше вернуться к параллельной разводке солнечных панелей. С другой стороны, если ваши потребности в производстве солнечной энергии зависят от времени, последовательное подключение портативных солнечных панелей на 12 В может быть правильным для вас в конце концов.Все, что связано с установкой солнечной энергии, имеет свои компромиссы.
Несколько батарейЧто делать, если у вас более одной батареи? Следует подключать их параллельно или последовательно? Опять же, у каждого есть свои плюсы и минусы. Соединение батарей параллельно увеличивает мощность, тогда как соединение батарей последовательно увеличивает напряжение. Если вы решите подключить свои солнечные панели последовательно, тем самым увеличив пиковое напряжение, в идеале вы должны также подключить батареи последовательно, или обязательно используйте контроллер MPPT для понижения напряжения по мере необходимости.
Тем не менее, чем больше батарей вы добавите, тем больше у вас будет гибкости в установлении желаемых ампер и напряжения вашей самодельной солнечной системы. Например, можно взять шесть батарей на 12 В, соединить три батареи параллельно (2x), а затем соединить два набора из трех батарей вместе в серию. Это дает вам в 2 раза больше напряжения (24 В) и в 3 раза больше мощности, сила тока которых будет зависеть от характеристик батареи.
Остались вопросы? Нужна небольшая помощь от солнечных батарей своими руками? Пожалуйста, напишите нам, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.Обязательно оставьте нам подробную информацию об оборудовании, которое вы используете или собираетесь приобрести, чтобы мы могли наилучшим образом ответить на ваши вопросы.
Поиск комплектов солнечной энергии
Серия
и параллельная разводка солнечных панелей
Дай угадаю:
Вы сбиты с толку, потому что не знаете, какие способы подключения солнечных панелей вызывают у вас проблемы. Производитель, возможно, упомянул кое-что о последовательном и параллельном подключении и оставил вам так много вопросов.
Если вы новичок в системах солнечных панелей, вы можете задаться вопросом, имеет ли какое-то значение их конкретное подключение? Короткий ответ: да, есть. Электропроводка солнечных панелей оказывает значительное влияние на то, как они будут работать.
В этой статье я подробно рассмотрю серию и параллельную проводку солнечных панелей .
Давай посмотрим, что я приготовил для тебя.
Сравнение параллельных и последовательных схем
Прежде чем мы поговорим о разводке солнечных панелей, сделаем небольшой обзор.Что именно подразумевается под параллельными и последовательными цепями? Вот все, что вам нужно знать:
Параллельные схемыВзгляните на распределительный щит в вашей комнате. Вы увидите, что существуют разные переключатели для разных целей. Включение света не приведет к автоматическому включению вентилятора. Это потому, что ваш коммутатор имеет параллельную цепь. Что именно мы подразумеваем под этим?
При параллельном подключении ток течет по нескольким маршрутам. Предположим, что один из переключателей на вашем коммутаторе перестает работать.Теперь, повлияет ли это на другие переключатели в том же коммутаторе? Скорее всего, не будет.
Поскольку параллельные цепи имеют несколько путей, ток будет течь вместе с работающими переключателями, игнорируя сломанный.
Напряжение на каждом пути остается неизменным, а ток складывается. Вы можете рассчитать общий ток, сложив амперы с каждого пути.
Цепи серии
Чтобы понять последовательную схему, мы рассмотрим простой пример.Холодильник и морозильник соединены последовательно. Если выключить выключатель, они оба перестанут работать. Что по-твоему происходит?
В отличие от параллельных цепей, последовательные цепи имеют единственный путь для прохождения тока. У течения нет путей, чтобы разделиться. Следовательно, он не меняется. Общий ток остается неизменным, в то время как напряжение на каждом резисторе в последовательной цепи меняется.
При последовательном соединении напряжение складывается, а ток остается неизменным.
Можете ли вы теперь легко различать соединения двух цепей? Замечательно. Теперь мы увидим, как мы можем связать наши знания о параллельных и последовательных схемах в массиве солнечных панелей.
Серияи параллельная разводка солнечных панелей
Подобно батареям, солнечные панели также имеют положительную и отрицательную клеммы. С помощью этих клемм вы можете подключать солнечные панели желаемым образом. Итак, давайте начнем с последовательной проводки системы солнечных батарей, поскольку она менее сложна, чем параллельная проводка.
Что происходит при последовательном подключении солнечных панелей?Процедура сборки довольно проста, так как не нужно использовать дополнительное оборудование. Предположим, у вас четыре панели солнечных батарей. Чтобы соединить их последовательно, вы должны соединить положительную клемму первой солнечной панели с отрицательной стороной второй клеммы. Как только вы прикрепите все солнечные панели рядом, вы увидите, что они образовали цепочку.
В последовательной разводке солнечных панелей вам понадобится один провод для соединения каждой солнечной панели в цепочку.Если вы планируете установить в доме солнечные батареи, то провод должен идти от крыши.
Последовательное подключение трех солнечных панелейСовет : Вы можете последовательно добавить столько солнечных панелей, сколько может выдержать ваш контроллер заряда. Обычно это 100 В постоянного тока.
Общее напряжение и ток остаются неизменными до тех пор, пока не достигнут контроллера заряда, который представляет собой устройство для регулирования напряжения и тока. Оттуда он будет заряжать вашу батарею.
Толщина проволоки
Поскольку вы подключили солнечные панели последовательно, напряжение на каждой солнечной панели суммируется с общим напряжением.С другой стороны, сила электрического тока для каждой солнечной панели останется прежней.
Если сила тока не увеличивается, нет необходимости использовать кабели большего диаметра. Вы все еще можете использовать кабели, которые идут в комплекте с солнечной панелью. Возможно, вам придется увеличить размер, когда вам придется преодолевать большие расстояния, чтобы уменьшить падение напряжения.
Что происходит при параллельном подключении солнечных панелей?Знаете ли вы, почему параллельная проводка более сложна?
Есть догадки?
Не волнуйтесь; Вот ответ:
При параллельном подключении не нужно играть с одним проводом.Здесь все немного усложняется.
Кроме того, ваш установщик, скорее всего, установит объединитель перед контроллером заряда. Основное назначение блока сумматора — передавать комбинированный выходной сигнал от нескольких цепочек солнечных панелей на инвертор.
Параллельная разводка трех солнечных панелейМы вернемся к этой части позже. А пока давайте посмотрим, как подключить солнечные панели параллельно.
Как известно, параллельные цепи имеют несколько соединений. Эта установка позволяет току течь разными путями.Мы применим здесь те же явления.
Для этого нам понадобятся два централизованных провода от крыши дома.
- Первый центральный провод будет присоединен к положительным клеммным проводам солнечных панелей
- Второй централизованный провод соединяется с проводами отрицательных клемм.
Толщина проволоки
Здесь вы должны помнить о силе электрического тока. Он складывается, в то время как напряжение остается постоянным на каждой солнечной панели.
Вы можете использовать кабель той же толщины, что и солнечная панель, вплоть до блока сумматора. Параллельное соединение обычно выполняется в коробке сумматора. Для перехода от блока сумматора к контроллеру заряда следует использовать провода соответствующего размера.
Параллельная проводка будет дороже последовательной из-за стоимости провода.
Подходит ли параллельная проводка для ваших солнечных батарей?Если вы внимательно посмотрите на схемы, вы поймете, что параллельная проводка оказывается лучшим вариантом.Если у вашей бытовой техники параллельное подключение, они продолжат работать независимо.
Однако есть небольшая загвоздка. Вы можете подумать, что это не имеет значения, если одна из панелей перестанет работать. Другие панели будут там, чтобы прикрыть неисправную, верно? Что ж, здесь все немного иначе.
При параллельном подключении солнечных панелей у вас будет меньше напряжения и больше силы тока. Помните, что для зарядки аккумулятора вам необходимо большее значение напряжения.Параллельно подключенные солнечные панели должны работать с мощностью около 75%, чтобы обеспечить достаточное напряжение для зарядки аккумуляторов. Конечно, это звучит как большая работа.
Короче говоря, если ваш блок аккумуляторов составляет 24 вольт, а солнечные панели — 17 вольт, заряжать аккумуляторы не очень эффективно.
Подходит ли серия проводов для ваших солнечных панелей?С другой стороны, последовательное подключение даст большее значение напряжения.
Можете ли вы присоединиться к точкам сейчас? Производитель мог предложить последовательную проводку именно по этой причине.
Другой вопрос: Означает ли это, что нет недостатков в использовании последовательной проводки для ваших солнечных панелей?
К сожалению, он не идеален и с последовательной проводкой. Честно говоря, одной панели с затемнением достаточно, чтобы повлиять на общую производительность вашей системы солнечных батарей. Это не то, что вы ищете. Если вы написали статью о влиянии затенения на солнечные батареи. Проверьте это здесь: затенение солнечных батарей.
Гибридная разводка солнечных панелейДа, вы правильно прочитали.Ваш поставщик солнечных панелей может комбинировать последовательно-параллельную проводку. Гибридная проводка немного сложнее, но оно того стоит.
Зависит от соотношения напряжения и силы тока. Этот конкретный тип проводки обеспечивает хороший баланс между ними. И в большинстве случаев такая схема подключения обеспечивает хорошую производительность систем солнечных панелей.
Однако нельзя игнорировать то, для чего вам нужны солнечные батареи; это основной решающий фактор для проводки вашей солнечной панели.Ваш установщик установит систему солнечных батарей в соответствии с вашими требованиями. Сказав это, то, что лучше всего подойдет вам, скорее всего, не подойдет кому-то другому.
гибридное подключение солнечных панелейВывод
- Используйте последовательную проводку, если у вас нет тени на солнечных батареях. Помните о зимних условиях, когда солнце уже ниже. Поднимите напряжение настолько высокое, насколько позволяет вход вашего солнечного контроллера заряда.
- Вы можете использовать гибридные соединения, если ваше последовательное соединение достигло 100 В постоянного тока.
- Если вы ожидаете тени, используйте параллельные соединения. Это будет дороже по стоимости проводки, но вы получите лучшую производительность панелей.
Посмотрите мое видео здесь:
Серия солнечных панелей
или параллельная: Солнечные панели серии Evergreen Solar Dilemma
предлагают хороший потенциал расширения и более низкую стоимость, параллельные соединения менее подвержены проблемам с затенением, а гибридные варианты сочетают в себе лучшее из обоих миров. Подключенные массивы серии
вырабатывают более высокое напряжение и низкую силу тока, что обеспечивает рост и низкие затраты на установку.Напротив, модели с параллельной разводкой производят низкое напряжение и большую силу тока и менее подвержены таким проблемам, как затенение массива. Гибридные, или последовательно-параллельные, проводные панели сочетают в себе характеристики обоих типов, что обеспечивает отличную гибкость установки.
Еще одно важное соображение — это то, как выбор модели подключения влияет на выбор остального оборудования для установки. Например, в последовательных схемах предпочтение отдается контроллерам заряда MPPT, в то время как параллельные модели обычно лучше всего работают с типами PWM.То же самое относится к выбору кабелей, разъемов и оконечного оборудования.
В нашем блоге эти теории подробно рассматриваются, а также дается представление о том, какую модель вам следует выбрать.
Что такое последовательные и параллельные схемы?
Все источники постоянного тока (DC), такие как батареи или солнечные панели, имеют положительные и отрицательные выходные клеммы. Вырабатываемая ими электрическая энергия течет от положительной клеммы через нагрузку (лампочку или двигатель), а затем обратно к отрицательной клемме.
Если вы используете один источник, то есть одну батарею, схема проста. Если, с другой стороны, вам нужно использовать более одного источника, эти источники должны быть каким-то образом связаны. И здесь вступают в игру последовательные и параллельные соединения.
Цепи серииВ последовательной цепи батарей батареи соединены гирляндной цепью. Положительная клемма одной батареи подключена к отрицательной клемме соседней. Если вы можете представить себе грузовики в поезде, то так выглядит схема.Эта концепция проиллюстрирована ниже.
Кредит: Пол Скотт
Параллельные цепи
У одних и тех же батарей, подключенных параллельно, все положительные клеммы подключены, а все отрицательные клеммы подключены. На рисунке ниже показан пример параллельной цепи.
Кредит: Пол Скотт
Каковы электрические различия между двумя цепями?
Чтобы разобраться в этих различиях, давайте рассмотрим три основных параметра, участвующих в оценке источников питания постоянного тока, которые напрямую связаны с проводкой солнечных панелей.
- Напряжение: Электрическое «давление», которое должен иметь источник питания, чтобы протолкнуть электрическую энергию по цепи. Измерено в В .
- Сила тока: Объем электрической энергии проталкивается через цепь под действием давления напряжения. Измеряется в А
- Мощность: Сила или способность двух предыдущих элементов выполнять работу. Измерено в Вт .
Последовательные соединения
В последовательной цепи напряжения каждого источника суммируются.Однако сила тока комбинированных источников остается такой же, как и индивидуальные номиналы. Вот пример. Если две батареи на приведенном выше рисунке последовательной цепи рассчитаны на 1,5 В и 500 мА каждая, выход цепи будет 3 В (1,5 x 2) и 500 мА.
Для расчета мощности, которую схема может поддерживать, используется следующий расчет: Сила тока x Вольт = Вт. В этом случае схема может выдавать 1,5 Вт (3 x 0,5 = 1,5)
Параллельные соединения
Если источники питания подключаются параллельно, последовательное вычисление происходит в обратном порядке.Другими словами, выходное напряжение остается прежним, а сила тока удваивается. Другими словами, на выходе будет 1,5 Вольт и 1 ампер (500 мА x 2).
Итак, как это влияет на мощность цепи? Давайте посмотрим, используя расчет силы тока. 1 ампер x 1,5 Вольт = 1,5 Вт.
Сводка
В последовательных цепях напряжение увеличивается с каждой добавленной дополнительной батареей или солнечной панелью, в то время как сила тока остается неизменной. Напротив, в параллельной цепи напряжение остается неизменным, а сила тока увеличивается.Однако мощность остается неизменной независимо от того, какая схема используется.
Как все это связано с проводкой солнечных панелей?
Способы подключения солнечных панелей являются важными факторами при планировании солнечной установки. Давайте подробнее рассмотрим все преимущества, недостатки и различные области применения каждого типа проводки.
Подключение нескольких солнечных панелей аналогично нашим примерам с батареями. Математика такая же. Вот примеры обоих способов подключения солнечных панелей и их расчеты.
Кредит: Пол Скотт
Кредит: Пол Скотт
Серия/ Параллельная проводка солнечных панелей
На этом этапе нам необходимо представить третий вариант для подключения солнечных панелей, гибрид или серию / параллельная проводка.
Гибридный массив панелей состоит из двух или более групп или цепочек последовательно соединенных проводных фотоэлектрических панелей. Хотя расчеты немного сложнее, все теории остаются в силе. Вот пример установки гибридной солнечной панели.
Предоставлено: Пол Скотт
У нас есть две серии проводных солнечных панелей. По сути, каждая струна образует одну солнечную панель . Эти две «панели» затем подключаются параллельно, и кроме этого применяется стандартная теория параллельности.
Массивы солнечных панелей, соединенные проводом в гибридной конфигурации, популярны среди установщиков солнечных батарей и предлагают некоторые уникальные преимущества, которые мы подробно рассмотрим позже.
Вот видео, которое описывает предыдущие теории.
Каковы плюсы, минусы и области применения последовательного или параллельного подключения солнечных панелей?
Для начала давайте рассмотрим четыре основных элемента солнечной системы, которые влияют на выбор метода подключения. Это:
1. Размер массива панелей
2. Выбор контроллера заряда
3. Расположение панели
4. Факторы окружающей среды
Размер массива панелей
Компоновки солнечных панелей от малых до средних могут быть подключены последовательно или параллельно, при этом решающим фактором является любой один или комбинация трех других элементов.Компоновки больших солнечных батарей почти всегда подключаются с использованием гибридной или последовательной / параллельной проводки.
Выбор контроллера заряда Проводные солнечные панели серииидеально подходят для контроллеров заряда MPPT, тогда как контроллеры PWM лучше всего подходят для панелей, подключенных параллельно.
Расположение панели
Панели, расположенные на большом расстоянии от контроллера заряда, требуют протяженных кабелей. Поскольку массивы панелей с параллельной проводкой производят более высокие силы тока, они требуют проводки большего сечения. Это может значительно увеличить стоимость установки, делая более подходящими последовательные схемы.
Факторы окружающей среды
Не всегда возможно найти идеальное место для вашей солнечной батареи, а близость зданий и деревьев может вызвать проблемы с затенением, особенно с частичным затенением. Вот почему.
Попробуйте представить себе гирлянду рождественских огней. Они соединены последовательно, и если один шар умирает, остальная часть нити умирает вместе с ним. Серийные проводные солнечные панели похожи тем, что частичная тень, падающая на одну или несколько панелей, может нанести ущерб производительности массива.
По этой причине параллельное подключение солнечных панелей часто является лучшим выбором для мест, где в течение дня наблюдается частичное затенение.
Где лучше всего подключать солнечные панели в параллельной, последовательной или гибридной конфигурациях
Давайте проверим пару типичных сценариев установки солнечных батарей и какой тип проводки будет идеальным для каждой системы солнечных панелей.
Малогабаритная солнечная установка для автофургона — Сценарий 1
Технические характеристикиДве солнечные панели на 12 В, 3 А, установленные на крыше
ШИМ-контроллер заряда 24 В, 10 А
Подключение серии
Если подключено последовательно подключенные солнечные панели, выходная мощность будет 24 В (2 x 12) при 3 А.Теперь, когда это находится в пределах максимальных входных характеристик контроллера заряда, напряжение достигает максимума. Это не оставит вам места для расширения системы солнечных панелей RV и, вероятно, сократит срок службы контроллера.
Параллельное соединениеПри параллельном подключении, выход той же панели составляет 12 В при 6 (2 x 3) А, что удобно в пределах максимальных характеристик контроллера заряда.
ЗаключениеВ этом сценарии параллельное подключение панелей определенно будет лучшим выбором для подключения солнечных панелей по следующим причинам:
1.Выходы солнечной панели лучше соответствуют номинальным максимальным значениям контроллера заряда.
2. При установке на крыше длина кабеля будет короткой. В этом случае любое увеличение диаметра провода для работы с более высокой силой тока будет незначительным.
3. Жилые автофургоны часто припарковывают в затененных местах. Параллельно подключенные солнечные панели более эффективны и обеспечивают более стабильные результаты в таких ситуациях.
Маломасштабная установка солнечной батареи для дома на колесах — Сценарий 2
Технические характеристики2 x мобильные солнечные панели 12 В, 3 А
Контроллер заряда MPPT 36 В, 40 А
Подключение серии
Если вы подключили солнечные панели, подключенные последовательно, на выходе все равно будет 24 В (2 x 12) при 3 А.Выходной сигнал панели теперь значительно ниже максимального номинала контроллера.
Параллельное соединение
Аналогичным образом, при параллельном подключении одних и тех же солнечных панелей будет получено 12 В при 6 (2 x 3) А, что также вполне соответствует требованиям контроллеров заряда.
ЗаключениеВ этом сценарии параллельное или последовательное подключение солнечных панелей идеально подходит для контроллера заряда. Однако последовательное соединение было бы лучшим выбором.Вот почему:
- Массив мобильных панелей может находиться далеко от автомобиля и контроллера заряда. Более низкая сила тока означала бы более тонкую проводку и снижение затрат.
- С мобильными солнечными панелями легче найти незатененное место или переместить их, когда солнце движется по территории.
Малогабаритная бытовая солнечная установка — Сценарий 1 — Крепление на крыше
Технические характеристикиСолнечные панели 4 x на крышу 20 В, 5 А
ШИМ-контроллер заряда 48 В, 60 А или 1oo В, 30 А Контроллер заряда MPPT
Последовательное соединениеВ этом случае последовательное подключение солнечных панелей будет производить 80 В (4 x 20) при 5 А.Это намного выше максимального номинального напряжения контроллера ШИМ. Тем не менее, контроллер MPPT хорошо справится с этим типом метода подключения.
Параллельное соединениеОдни и те же панели, подключенные параллельно, вырабатывают 20 В при 20 (4 x 5) А, что удобно для любого контроллера.
Гибридное или последовательное / параллельное соединениеМетод гибридного соединения для этого сценария обычно представляет собой две строки из двух последовательно соединенных параллельно панелей.Результат будет выглядеть так. Струны обеих серий будут производить 40 Вольт (2 x 20) при 5 Ампер. Когда они соединены параллельно, на выходе получается 40 Вольт и 10 Ампер.
Заключение — ШИМ-контроллерВ этом случае о последовательном подключении не может быть и речи. С другой стороны, параллельная установка хорошо подошла бы для остальных компонентов. Вариант гибридной проводки дает некоторые преимущества, но все же не является идеальным решением. Вот факты:
- Напряжение на выходе из последовательного соединения слишком велико для контроллера ШИМ.
- Оба выходных параметра параллельного набора идеальны. Кроме того, установка на крыше обычно размещает контроллер ближе к панелям. Это позволит избавиться от длинных кабелей и свести на нет последствия более высокой выходной силы тока. Небольшое количество панелей также не создаст проблемы с большим количеством проводов, задействованных в параллельных соединениях.
- Гибридная установка также будет достаточно хорошо работать в этом сценарии. Это потребовало бы меньше проводки на крыше, не было бы столь восприимчиво к затенению и производило бы меньшую силу тока.Однако напряжение довольно близко к максимальному значению контроллера, что может потребовать увеличения размера с очевидным увеличением стоимости.
- Как последовательные, так и параллельные выходы напряжения и силы тока находятся в пределах спецификации для контроллера MPPT. Однако меньшая вероятность затенения при креплении на крыше, меньшая сила тока и меньшее количество проводов делают последовательное соединение идеальным выбором. К сожалению, контроллер MPPT стоит дороже.
- Гибридный метод подключения также будет хорошим выбором для этого приложения, хотя он дает больше преимуществ в более крупных установках.
Малогабаритная бытовая солнечная установка — Сценарий 2 — Крепление на землю
Технические характеристикиСолнечные панели 4 x заземления 20 В, 5 А
ШИМ-контроллер заряда 48 В, 60 А или 1oo В, 30 А Контроллер заряда MPPT
Серия, параллельные и гибридные подключения панелей
Поскольку мы использовали те же детали установки, что и установка на крыше, все детали вывода остаются такими же, как и приведенные выше цитаты.
Заключение- Массивы панелей для наземного монтажа обычно располагаются дальше от остальных компонентов установки. А для этого, очевидно, требуются длинные кабели. Минимально возможное значение силы тока всегда является приоритетом при планировании наземных установок для снижения затрат и электрических потерь. Серия
- подключенных солнечных панелей вырабатывает высокое напряжение и низкую силу тока, что делает их единственным действительно жизнеспособным решением для такого типа установки.Обратной стороной этой реальности является то, что использование контроллеров заряда с ШИМ практически исключено. Однако более высокая стоимость подходящего контроллера MPPT обычно компенсируется соответствующей экономией на кабельной разводке.
Крупномасштабная солнечная установка на крыше в жилых помещениях
Мы рассмотрим только крупномасштабные системы солнечных панелей на крыше, поскольку наземные установки для установки в жилых помещениях, как правило, невелики. Тип контроллера заряда также будет ограничен MPPT, поскольку контроллеры PWM обычно не подходят для этого типа установки.
Технические характеристикиСолнечные панели 18 x 20 В, 5 А
Контроллер заряда MPPT на 250 В, 70 А
Последовательное соединениеПри последовательном подключении всех солнечных панелей будет получен следующий выходной сигнал: 360 В ( 18 x 20) при 5 А. Это было бы нецелесообразно, потому что напряжение намного превышает максимальное значение контроллера заряда.
Параллельное соединениеВ этом сценарии параллельное подключение солнечных панелей будет производить 2o вольт при колоссальных 90 ампер.Сила тока, создаваемая этим методом подключения, окрашивает его прямо с поля зрения.
Гибридное соединениеРеализация настройки гибридного соединения на этой установке даст следующие значения: 180 В (9 x 20 для последовательных цепочек) при управляемых 10 А (5 x 2 для параллельного компонента).
Заключение- Последовательное подключение массива такого размера нецелесообразно из-за чрезмерно высокого напряжения.
- То же самое относится к параллельному подключению. Вырабатываемая большая сила тока намного превышает возможности контроллера, но для его работы потребуется спагетти-разветвление кабеля промышленного калибра.
- В этом типе установки действительно проявляются преимущества гибридных методов подключения. Они позволяют установщикам соответствовать требованиям к выходным данным, манипулируя числами, чтобы оставаться в пределах разумных параметров.
Каков вывод в большой серии против параллельных дебатов?
Одна вещь, которая становится здесь предельно ясной, заключается в том, что планирование солнечных электростанций — это балансирующий акт, при котором каждая часть целого влияет на все остальные.Соединять ли солнечные панели последовательно или параллельно — это только одна часть этого целого, а остальные особенности играют большую роль в принятии решения.
Столь же очевидно, что выбор метода подключения может быть отличным инструментом в достижении этого точного баланса. Умелое использование характеристик каждого метода подключения часто имеет неоценимое значение для получения эффективных и производительных вариантов солнечной энергии.
Вот основные выводы:
Панели солнечных батарей серии с проводкой вырабатывают высокое совокупное напряжение при низкой средней силе тока и хорошо подходят для небольших установок с более длинными кабелями.У них меньше соединительной проводки, но они более чувствительны к частичному затемнению. Последовательное подключение солнечных панелей также больше подходит для использования с контроллерами заряда MPPT.
Панели солнечных батарей с параллельным подключением вырабатывают усредненное напряжение и большую выходную силу тока. Они подходят для небольших установок с короткими кабелями. Кроме того, параллельные солнечные панели хорошо работают в частично или даже полностью затененных местах и идеально подходят для контроллеров PWM.
Гибридная или последовательная / параллельная проводка солнечных панелей — идеальное решение для обширных солнечных энергетических установок.Они позволяют устанавливать большое количество панелей, сохраняя при этом значения напряжения и силы тока в пределах управляемых параметров. Они менее чувствительны к затенению и подходят только для использования с контроллерами MPPT.
Мы надеемся, что эта статья помогла прояснить загадку последовательного или параллельного подключения солнечных панелей. Если вы хотите прокомментировать или поделиться каким-либо соответствующим опытом, используйте раздел комментариев ниже.
Ячейки, подключенные параллельно
Несоответствие ячеек, подключенных параллельно Что такое несоответствие? Несоответствие случается при соединении между собой солнечных элементов разных параметров.Несоответствие может описывать различия в производительности отдельных солнечных элементов в массиве.Параллельное соединение солнечных элементов
Панели могут быть соединены только двумя способами — параллельное соединение или последовательное соединение. При параллельном подключении солнечных панелей ток (сила тока) является аддитивным, но напряжение остается неизменным . Например, при параллельном подключении 4 солнечных панелей, каждая из которых рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, весь массив будет на 12 вольт и 20 ампер.Параллельные цепи имеют несколько путей для прохождения тока. Несоответствие параллельно подключенных солнечных элементов или солнечных модулей В небольших солнечных модулях солнечные элементы обычно подключаются последовательно, поэтому несоответствие параллельности не является проблемой. Солнечные модули подключаются параллельно в большие массивы, поэтому несоответствие обычно проявляется на уровне модуля, а не на уровне элементов. Для солнечных элементов или модулей, подключенных параллельно: V1 = V2 и IT = I1 + I2 Для солнечных элементов, соединенных параллельно, напряжение на комбинации ячеек всегда равно, а общий ток, произведенный комбинацией, является суммой токов, произведенных в отдельных ячейках.Из приведенной выше информации ясно, что для параллельного подключения солнечных панелей солнечные панели должны иметь одинаковое напряжение, иначе общее напряжение массива упадет. Тем не менее, для тока (силы тока) он может быть другим, поскольку полный ток — это сумма токов в отдельных панелях. Таким образом, несоответствие для солнечных элементов, подключенных параллельно, в первую очередь связано с подключением элементов с разным номинальным напряжением, поскольку оно может вызвать значительное падение выходного значения. Решения для параллельного подключения несовпадающих солнечных модулей Теперь, если у нас есть разные солнечные панели двух разных размеров, оптимальное решение для зарядки одной батареи состоит в том, чтобы каждая солнечная панель имела собственный контроллер заряда.Другой вариант — взять несколько солнечных панелей и соединить их вместе так, чтобы они были равны выходной мощности другой несоответствующей панели. Например, если у нас есть панель с номинальной мощностью 100 Вт и 24 В и несколько панелей с номинальной мощностью 50 Вт и 12 В. Затем мы можем подключить две панели 12 В последовательно (плюс к минусу), а затем мы можем подключить комбинацию параллельно с панелью 24 В. Тогда нам не придется беспокоиться о панелях с более низким напряжением 12 В, что приведет к падению общего производимого напряжения, что могло бы произойти, если бы мы напрямую подключили панель 12 В параллельно.Где провода на солнечной установке?
Солнечные панели сегодня широко используются во всем мире. Солнечные батареи обеспечивают людей энергией, в которой они нуждаются, и помогают им снижать затраты на электроэнергию. Ваш счет за электроэнергию резко сократится, и вы сможете сэкономить много денег, если решите установить в своем доме солнечные батареи.В настоящее время большинство людей видели солнечные батареи либо дома, либо установленные на открытой местности на земле. Частый вопрос, который задают люди, интересующиеся солнечными батареями, — куда идут все провода и повлияет ли установка на мою крышу?
Какие провода и кабели используются в солнечных панелях?Само собой разумеется, что провода и кабели являются очень важным элементом любой солнечной энергетической системы.
Провода и кабели используются для соединения различных компонентов солнечной энергетической системы друг с другом.
Провода и кабели соединяют солнечную панель со следующими элементами, такими как:
- Аккумуляторы
- Контроллер заряда
- Преобразователь мощности
Большой вопрос — какие провода, а также кабели необходимы для подключения солнечной энергетической системы к каждому из этих компонентов? Давайте углубимся в эту тему и попробуем получить ответ прямо сейчас!
Эффективность солнечной энергетической системы будет зависеть от типа провода.Существует два основных типа проводов для солнечных панелей, включая провод для солнечных панелей, а также провод для фотоэлектрических систем (известный как провод для фотоэлектрических панелей).
Электропроводка, используемая в солнечных энергетических системах, может иметь одножильный или многожильный провод.
В большинстве случаев в солнечных батареях используется электропроводка с одножильным проводом. Однако электрическая проводка с многожильным проводом будет лучшим вариантом, если солнечная энергетическая система будет установлена в районах с сильным ветром и в районах с условиями постоянной вибрации.Реальность такова, что электропроводка с многожильным проводом более прочная и гибкая.
Максимальное количество ампер для солнечного провода — еще один важный компонент. Этот параметр показывает количество тока, который может проходить по проводам. И, конечно же, на этот параметр нужно обращать пристальное внимание при планировании разводки солнечных батарей.
На самом деле, количество тока, который может проходить по проводам, во многом зависит от толщины проводов солнечных панелей. Чем толще солнечные провода — тем больше тока может пройти через них.С другой стороны, чем толще солнечные провода, тем они дороже.
В солнечных панелях рекомендуется использовать более толстые провода. Если произойдет внезапный скачок напряжения, то более тонкие провода с ним не справятся. В этом случае может выйти из строя солнечная энергосистема.
Очевидно, вы должны сделать все возможное, чтобы такого рода вещи не происходили. Отдавайте предпочтение более толстым и большим проводам. Имейте в виду, что через эти типы проводов может проходить больший ток.
Толщина солнечных проводов может быть определена. Прежде всего, вы должны рассчитать общий ток, необходимый всем приборам в вашем доме. Это позволит рассчитать сечение проводов, которые необходимо использовать в солнечной энергетической системе.
Почему так важно использовать провода правильного размера в солнечной энергетической системе?Невероятно важно использовать провода правильного размера для соединения компонентов солнечной энергетической системы друг с другом.
Использование солнечных проводов неправильного размера может привести к потере энергии и многим другим проблемам, таким как перегрев и т. Д. Использование проводов правильного размера поможет вам предотвратить подобные вещи.
Но самое главное, вам нужно позаботиться о проводах во время солнечной установки. Вам необходимо убедиться, что солнечные панели установлены правильно, а провода надежно сохранены.
365 Солнечная энергия позаботится о проводах, используемых в солнечных панеляхСолнечные установки, как и многие другие технологии, за последние годы значительно продвинулись вперед.365 Solar Energy может скрывать провода, используя оборудование, известное как soladeck. Soladeck — это приспособление, которое позволяет проводке проходить внутрь чердака, сохраняя при этом все на крыше водонепроницаемым и защищенным от протечек. Затем провод проходит через чердак до точки над счетчиком. Оказавшись выше счетчика, компания прокладывает кабель вниз по стене дома к инвертору. Это позволяет сделать установку максимально эстетичной.
Для всех компонентов, используемых для крепления солнечных панелей к крыше, используется крепление на основе гидроизоляции.Крепления сдвигаются по черепице, и установщик затем находит мертвую точку стропила; к которому крепится крепление.
Есть ли у вас какие-либо опасения по поводу проводов, используемых в солнечной энергетической системе? В 365 Solar Energy мы всегда рады ответить на любые ваши вопросы о проводах для солнечных панелей. Свяжитесь с нами, чтобы получить первую консультацию БЕСПЛАТНО уже сегодня! Свяжитесь с нами
8 дорогостоящих ошибок в солнечной энергии, которых следует избегать при проектировании своей системы
Сегодня мы рассмотрим наиболее распространенные ошибки, которые мы видим у новичков, которые только начинают исследовать и проектировать свою собственную солнечную систему.
Наша цель в этой статье — предотвратить общие головные боли и (потенциально дорогостоящие) проблемы, возникающие из-за плохой конструкции системы.
С момента появления в сети в 2002 году мы поговорили с десятками тысяч людей о переходе на солнечную энергию.
Многие из этих звонков начинаются одинаково: кто-то только что «прозрел». Они поняли, что солнечная энергия не только помогает окружающей среде, но и дешевле, чем платить коммунальной компании в долгосрочной перспективе.
Иногда люди так хотят начать, что ныряют с головой.Они исследуют продукты, рассчитывают смету и начинают рисовать макеты панелей для своей крыши.
Но конструкция солнечной системы намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.
Итак, когда люди пытаются спроектировать систему, не проводя исследований, они иногда делают ошибки. Большие, вопиющие, дорогостоящие ошибки.
БЕСПЛАТНОЕ руководство по началу работы
Я коснулся базы с несколькими своими коллегами, чтобы обсудить наиболее распространенные солнечные ошибки и заблуждения, которые возникают у людей, когда они впервые связываются с нами.
Вот вопросы, которые возникали снова и снова:
1. Запутанная солнечная энергия вне сети и привязки к сети
Солнечная энергия позволяет вам генерировать свою собственную энергию, что означает, что вы не будете платить за электроэнергию из инженерные сети. Люди предполагают, что это означает, что они «отключатся от сети», но это не так.
На самом деле большинство людей ищут солнечную систему, привязанную к сетке.
Вот различие: ваши панели генерируют энергию, но вам нужен способ хранить эту энергию для дальнейшего использования.Если у вас есть доступ к линиям электропередач, вы можете хранить генерируемую энергию в коммунальной сети. Коммунальная компания предоставит вам кредит за дополнительную выработку электроэнергии и позволит вам получать ее от сети, когда она вам понадобится.
Внесетевые объекты не имеют доступа к линиям электропередач, поэтому им нужен другой способ хранения энергии. Это означает, что автономным системам для работы необходим аккумулятор. Батареи дороги, но без возможности хранить электроэнергию в сети, они обязательны для автономных систем.
Суть в том, что экономия денег и независимость от сети являются взаимоисключающими.Аккумуляторы съедают вашу рентабельность инвестиций (рентабельность инвестиций), а объекты, привязанные к электросети, не нуждаются в них.
Вам не нужно отключаться от сети, чтобы воспользоваться преимуществами солнечной энергии. Если у вашей собственности есть доступ к линиям электропередач, подключенная к сети солнечная энергия — самый разумный вариант.
Зачем платить за аккумуляторы, если энергосистема позаботится об их хранении?
Связано: Солнечная энергия, привязанная к сети, или вне сети: Вы уверены, что хотите жить «вне сети»?
2. Неправильный выбор размера системы
Определение размера солнечной системы сложнее, чем кажется на первый взгляд.
Если вы только начинаете свое исследование, вы можете подумать, что это так же просто, как посмотреть свой последний счет за электроэнергию, а затем купить достаточно панелей, чтобы покрыть это использование.
Но при этом игнорируются такие факторы, как климат, ориентация панели, затенение, естественное падение эффективности и другие факторы, влияющие на «истинную» производительность вашей системы.
Вот почему мы не будем продавать полные системы никому, пока они не проконсультируются с одним из наших штатных специалистов по проектированию солнечных батарей.
Во время этого разговора мы планируем, что ваша система будет учитывать переменные, о которых большинство людей не задумывается.Вот некоторые из наиболее распространенных:
Эффективность
Панели имеют рейтинг эффективности, и они ежегодно теряют 0,5–1% эффективности. Через 20 лет после установки ваши панели будут на 10-20% менее эффективны. Мы создаем в вашей системе немного дополнительного места, чтобы учесть потерю эффективности.
Климат
Панели солнечных батарей протестированы в идеальных условиях: на заводе в помещении с температурами до середины 70-х годов. В реальном мире ваша система может работать в гораздо более суровых условиях.Высокие температуры могут снизить количество вырабатываемой вами энергии.
Ваше местоположение также определяет, сколько солнечных часов вы получите. Термин «солнечные часы» не означает «сколько времени солнце находится на небе». Это относится к количеству времени, в течение которого солнце находится в правильном положении для выработки максимальной энергии. В большинстве мест бывает 4-6 солнечных часов в день, и точное количество солнечных часов влияет на размер системы.
Напряжение
Инверторы и контроллеры заряда имеют окна максимального и минимального входного напряжения.Панели и батареи также имеют номинальное напряжение.
Ваша система должна быть рассчитана на подходящее напряжение в зависимости от используемого оборудования и его требований. Мы также учитываем такие факторы, как температура, которые могут повлиять на напряжение и производительность системы.
Если у вас нет нужного напряжения от солнечных панелей или аккумуляторной батареи, ваша система может работать плохо или хуже — вы можете повредить дорогое оборудование.
Размер блока батарей
Несоответствие блока батарей источнику зарядки является наиболее распространенной проблемой, когда речь идет о батареях, особенно при выборе размера автономной системы.Вашему массиву необходимо обеспечить достаточно энергии для поддержания заряда аккумуляторов, но не настолько, чтобы они не перезарядились.
Слишком большой ток может повредить аккумуляторы из-за перезарядки. С другой стороны, недозаряд аккумуляторов может иметь еще худший эффект.
Некоторые батареи необходимо регулярно доводить до полной зарядки. Если оставить их разряженными или частично заряженными на длительный период времени, это может привести к преждевременному выходу из строя батарей.
3. «Солнечная энергия предотвращает перебои в подаче электроэнергии!»
Вы генерируете собственную энергию, поэтому свет должен оставаться включенным во время отключения электроэнергии, верно?
К сожалению, это не относится к солнечным системам, привязанным к сетке.Хотя энергия исходит от ваших панелей, она по-прежнему хранится в энергосистеме общего пользования.
Когда электричество отключается, то же самое происходит и с вами, потому что нет инфраструктуры, которая могла бы подавать электроэнергию в вашу собственность.
Решением этой проблемы является подключенная к сети система с резервной батареей . Когда питание включено, оно работает как обычная подключенная к сети система. Во время сбоя включается небольшая резервная аккумуляторная батарея, чтобы свет оставался включенным.
Это стоит немного дороже, но душевное спокойствие неоценимо, особенно если вы живете в местах с экстремальными погодными условиями или ненадежным электроснабжением от сети.
4. «Солнечная энергия — плохая инвестиция» / «Солнечная энергия невозможна без налоговой скидки»
Посмотрите, солнечная энергия не из дешевых. Это вложение от 4 до 5 цифр. Мы знаем, что это серьезное обязательство.
Но и электроэнергия у энергокомпании стоит недешево, а только дорожает.
Реальность такова, что если посмотреть на долгосрочную ценность владения солнечной системой, большинство сетевых систем окупаются довольно быстро и фактически приносят прибыль в течение всего срока гарантии.
Мы объясняем, как рассчитать период окупаемости, на странице нашего ресурсного центра о рентабельности инвестиций в солнечную энергию. Но вот краткая версия:
Давайте использовать систему, которая стоит 10 000 долларов (чтобы упростить вычисления). Это даст вам что-то вроде этой системы мощностью 7,2 кВт.
Вы получаете 30% налоговую скидку за использование солнечной энергии, так что наличные расходы составляют 7000 долларов.
10 000–3 000 долларов США = 7 000 долларов США
Система мощностью 6,6 кВт компенсирует потребление энергии примерно на 900 кВтч в месяц. По обычной ставке 12 центов за кВтч, это 108 долларов в месяц за коммунальные услуги.
900 кВтч * 0,12 = 108 долларов
Для расчета срока окупаемости умножьте этот счет на 12, чтобы получить годовую экономию энергии (в данном случае 1296 долларов). Разделите это число на стоимость вашей системы, чтобы рассчитать период окупаемости — время, необходимое вашей системе, чтобы полностью окупить себя.
7000 долларов / 1296 долларов = 5,4 года
Эта система окупится примерно за пять с половиной лет. Гарантия на большинство солнечных панелей составляет 25 лет, а на инверторы — 10 лет. После того, как вы очистите точку окупаемости, ваша солнечная система начнет приносить вам прибыль.
Предполагается, что вы выполняете установку своими руками. Если вы нанимаете установщика, вы можете заплатить ему 1 доллар за ватт за настройку вашей системы. Это приведет к тому, что ваша система будет стоить 16 600 долларов до кредита и 11 620 долларов после возврата 30%. Математика немного изменится:
11620 долларов / 1296 долларов = 8,96 лет
9-летний срок окупаемости системы с 25-летней гарантией. Все еще совсем неплохо.
«Но налоговая льгота уходит в 2022 году!» Ага, это правда. И мы слышим, как люди говорят, что субсидии — единственная причина, по которой солнечная энергия имеет смысл.
Итак, ради удовольствия, давайте попробуем еще раз без налоговой льготы:
16660 долларов / 1296 долларов = 12,8 лет
Мы перешли с 5,4 лет на 12,8 лет, наняв установщика и пропустив налоговую льготу, и мы Вы все еще оплачиваете расходы на полпути к концу срока службы системы.
Солнечная энергия стоит немалых денег заранее, но независимо от того, как вы ее разрезаете, солнечная энергия, привязанная к сети, может окупиться задолго до того, как оборудование изнашивается. Чем дороже ваши тарифы на электроэнергию, тем быстрее окупаемость и окупаемость инвестиций.
5. Аренда
Солнечная энергия — хорошее вложение денег… если вы владеете своей системой.
Когда вы арендуете свою систему у третьей стороны по соглашению о закупке электроэнергии (PPA), стоимость этих инвестиций практически исчезает.
Мы можем придумать несколько причин, по которым аренда — это плохая сделка.
Первое, что нужно понять, это то, что кредитор владеет системой, а это значит, что он имеет право требовать все льготы. Вы не получите ни цента из 30% федерального налогового кредита или каких-либо местных скидок.
После того, как вас лишили льгот, вы также должны заплатить надбавку за аренду панелей, которая включает проценты. В целом, вы можете обнаружить, что за аренду системы вам заплатили вдвое больше, чем было бы стоить финансирование и владение системой самому.
Кроме того, лизинг усложняет продажу вашего дома. При продаже необходимо передать аренду покупателю. Или вы можете выплатить оставшуюся часть арендного баланса и добавить эту сумму к запрашиваемой цене. Оба варианта ограничивают круг потенциальных покупателей вашего дома.
Подробнее о том, почему мы думаем, что лизинг — плохая идея, мы объясняем в нашей статье: «Что вам нужно: покупать, сдавать в аренду или ссуду?»?
6. Не планировать наперед
Я упомянул тот факт, что на большинство панелей действует гарантия 25 лет. Это долгий срок без серьезных изменений в вашей жизни.
Когда люди начинают планировать свою систему, каждый думает о том, что им нужно прямо сейчас. Не так много людей думают о том, как их потребности изменятся в будущем.
Что происходит, когда у вас появляются дети, вы строите новую мастерскую или покупаете электромобиль, который требует зарядки? Вы начнете потреблять больше энергии.Поэтому мы всегда советуем людям смотреть в будущее, когда вы начинаете планировать свою систему.
О чем подумать:
Есть ли у вас место для расширения установки в случае необходимости? Например, предположим, что ваша система занимает всю вашу крышу. Что произойдет, если вы захотите добавить панели позже, но вам некуда их поставить?
Разработана ли ваша система с возможностью расширения? Люди часто думают: «Эй, я просто добавлю еще панели!» не осознавая, что размеры других частей системы, таких как инвертор, должны быть согласованы.У центральных инверторов есть ограничение на количество панелей, которые они могут поддерживать, поэтому зачастую это не так просто, как «просто добавить панели».
Микроинверторы — отличный вариант для облегчения расширения для сетевых систем. Они работают по принципу «один к одному»: каждая панель сопряжена со своим собственным микроинвертором. Если вы хотите добавить что-то еще, просто соедините еще одну пару инвертор / панель и установите их на свой массив.
Для работы в автономном режиме вам также следует тщательно продумать размер батареи. В зависимости от типа и возраста батареи может оказаться невозможным расширить имеющийся банк батарей.
Банки литиевых батарей могут быть расширены, но свинцово-кислотные батареи имеют ограниченные возможности увеличения емкости.
Причина? Когда вы добавляете новые свинцово-кислотные батареи в старую батарею, новые батареи сохраняют характеристики старых. Новые батареи по сути преждевременно стареют.
Литиевые батареи являются исключением. В них есть интегральная схема, контролирующая параметры заряда. Старые батареи заряжаются независимо от новых, поэтому вы не столкнетесь с той же проблемой.
7. Переплата за установку
Когда вы начинаете задумываться о солнечной энергии, первое, что приходит в голову, — это установка под ключ от национального поставщика, такого как Tesla, Vivint, Sunrun или SunPower.
Они предлагают комплексное решение для проектирования вашей системы, поставки компонентов и установки их для вас. Вы не можете превзойти удобство, но вы также платите больше за обслуживание.
Установщики «под ключ» взимают с вас от 100 до 200% стоимости оборудования для установки вашей системы.Для системы стоимостью 10 000 долларов в оборудовании они могут потребовать еще 20 000 долларов за ее установку.
Крупные установщики солнечных батарей должны взимать эту премию для покрытия рекламы, аренды офиса, страхования, оплаты труда и других расходов, необходимых для ведения своего бизнеса в национальном масштабе.
Многие люди не понимают, что вы можете купить комплектные солнечные системы у оптового дистрибьютора, а затем построить их в стиле «сделай сам» или привлечь местного подрядчика, который поможет с частью установки.
Работа с местным подрядчиком может сэкономить вам много денег, если вы готовы организовать проект и взять на себя некоторые из простых задач.Чтобы помочь вам найти местного подрядчика, который проведет вас через ваш проект, мы написали статью о том, как найти установщика солнечной энергии, которому вы можете доверять.
Если вы решите взять на себя проект самостоятельно, мы также рекомендуем запросить предложения от нескольких установщиков, прежде чем вы выберете тот, который вам подходит. Подрядчики взимают довольно широкий диапазон ставок, в зависимости от их специальности, а также сложности проекта.
Даже разница в цене в 25 центов за ватт может изменить ставку на пару тысяч долларов.Разумно использовать такую услугу, как Solar Power Rocks, чтобы сравнить предложения местных установщиков и убедиться, что вы получаете справедливую ставку.
8. Построение системы Франкенштейна
Наконец, давайте поговорим о телефонном звонке, которого опасаются наши системные дизайнеры:
«У меня есть инвертор на eBay и несколько панелей, которые я купил несколько лет назад, вы можете помочь мне собрать остальную часть». моя система? »
Изрядное количество людей стремятся к выгодным сделкам и постепенно приобретают детали, пока они не будут готовы соединить все части вместе, как своего рода монстр Франкенштейна на солнечной энергии.
Но, как и в случае с автомобилями или компьютерами, недостаточно иметь запчасти. У вас должны быть нужные детали , которые совместимы друг с другом.
В противном случае вы получите…
- инверторы, размер которых меньше размера вашей панели
- Панели разных размеров и не подходят друг к другу должным образом на креплении
- Компоненты, которые не соединяются вместе, потому что у них разные разъемы
- , в центре питания отсутствуют важные компоненты, такие как автоматические выключатели / разъединители, дистанционное управление или оборудование для мониторинга.
- Коробка с компонентами солянки, которую никто не желает поддерживать, потому что она была куплена по всему Интернету
- … и бесчисленное множество других головных болей
Многое может пойти не так, но суть в том, что разрозненные системы, подобные этим, могут быстро обернуться катастрофой.Если вы не начнете с плана и не будете его придерживаться, нет гарантии, что купленные вами детали когда-либо будут работать вместе.
Как избежать этих дорогостоящих ошибок с солнечными батареями
Вы могли заметить, что на самом деле вы не можете купить полную систему в корзине на нашем веб-сайте. Мы требуем, чтобы люди сначала связались с нами для консультации по дизайну.
Почему мы так поступаем? Несмотря на то, что мы не устанавливаем оборудование, мы все равно несем ответственность за правильное проектирование вашей системы. Если мы будем продавать системы с несовместимыми деталями, то в спешке получим плохую репутацию.
Вместо этого мы вычисляем размер системы, планируем неэффективность, проверяем требования к напряжению, предоставляем электрические схемы и делаем все, что нужно, чтобы убедиться, что система, которую вы создаете, будет работать.
Для автономных систем мы даже собираем предварительно смонтированные энергоцентры на нашем складе, поэтому вам не нужно беспокоиться о сборке компонентов вместе.