Saulės baterijų prijungimo schema: prie kontrolerio, prie akumuliatoriaus ir prie prižiūrimų sistemų

Autonominės užmiesčio objektų elektros tiekimo sistemos leidžia gyventi patogiai net atokiau nuo centralizuotų komunikacijų. Dažnai kartu su tradicinėmis schemomis naudojamos alternatyviosios, pagrįstos saulės energijos naudojimu.

Kad heliosistema veiktų tinkamai, būtina tinkamai sudaryta saulės baterijų prijungimo schema. Reikės kokybiškos įrangos komplekto, galinčio susidoroti su pavestomis užduotimis.

Papasakosime, kaip tinkamai suplanuoti mini elektrinės komponentų išdėstymą. Sužinosite, kaip pasirinkti techninius įrenginius sistemai surinkti ir kaip juos teisingai prijungti. Vadovaudamiesi mūsų patarimais galėsite pastatyti efektyviai veikiančią jėgainę.

Saulės elektrinės sandaros schema

Apžvelgsime, kaip sukonstruota ir veikia heliosistema užmiesčio namui. Pagrindinė jos paskirtis – paversti saulės energiją 220 V įtampos elektra, kuri yra pagrindinis namų elektros prietaisų maitinimo šaltinis.

Pagrindinės dalys, iš kurių sudaryta saulės elektrinė:

1. Baterijos (panelės), paverčiančios saulės spinduliuotę į nuolatinę srovę.
2. Kontroleris, reguliuojantis akumuliatorių įkrovą.
3. Akumuliatorių blokas.
4. Inverteris, paverčiantis akumuliatorių įtampą į 220 V.

Baterijos konstrukcija suprojektuota taip, kad įranga galėtų veikti įvairiomis oro sąlygomis, esant temperatūrai nuo –35 °C iki +80 °C.

Taigi, tinkamai sumontuotos saulės baterijos veiks vienodai našiai tiek žiemą, tiek vasarą, tačiau su viena sąlyga – giedru oru, kai saulė atiduoda didžiausią šilumos kiekį. Debesuotą dieną veikimo efektyvumas smarkiai sumažėja.

Saulės elektrinės efektyvumas vidutinėse platumose yra didelis, tačiau ne tiek, kad visiškai aprūpintų elektra didelius namus. Dažniau heliosistema laikoma papildomu arba atsarginiu elektros energijos šaltiniu.

Vienos 300 W galios baterijos svoris yra 20 kg. Dažniausiai panelės montuojamos ant stogo, fasado arba ant specialių stovų, pastatytų šalia namo. Būtinos sąlygos: plokštumos pasukimas į saulės pusę ir optimalus nuolydis (vidutiniškai 45° žemės paviršiaus atžvilgiu), užtikrinantis statmeną saulės spindulių kritimą.

Jei įmanoma, įrengiamas sekiklis, kuris seka saulės judėjimą ir reguliuoja plokščių padėtį.

Viršutinė baterijų plokštuma yra apsaugota grūdintu smūgiams atspariu stiklu, kuris lengvai atlaiko krušos smūgius ar sunkius sniego sunešimus. Tačiau būtina stebėti dangos vientisumą, kitaip pažeisti silicio plokšteliai (fotoelementai) nustos veikti.

Valdiklis atlieka kelias funkcijas. Be pagrindinės – automatinio akumuliatoriaus įkrovos reguliavimo, valdiklis reguliuoja energijos tiekimą iš saulės baterijų, taip apsaugodamas akumuliatorių nuo visiško išsikrovimo.

Esant pilnam įkrovimui, valdiklis automatiškai atjungia akumuliatorių nuo sistemos. Šiuolaikiniai įrenginiai turi valdymo skydelį su ekranu, rodančiu baterijų įtampą.

Naminėms saulės sistemoms geriausias pasirinkimas yra geliniai akumuliatoriai, kurių nepertraukiamo veikimo laikotarpis yra 10-12 metų. Po 10 metų darbo jų talpa sumažėja maždaug 15-25 %. Tai nereikalaujantys priežiūros ir visiškai saugūs įrenginiai, neišskiriantys kenksmingų medžiagų.

Žiemą arba debesuotu oru plokštės taip pat toliau veikia (jei jos reguliariai valomos nuo sniego), tačiau energijos gamyba sumažėja 5-10 kartų

Inverterių užduotis – konvertuoti nuolatinę akumuliatoriaus įtampą į kintamąją 220 V įtampą. Jie skiriasi tokiomis techninėmis charakteristikomis kaip galia ir gaunamos įtampos kokybė. Sinusiniai įrenginiai gali aptarnauti pačius „kaprizingiausius“ srovės kokybei prietaisus – kompresorius, buitinę elektroniką.

Buitinės saulės elektrinės apžvalga:

Verta žinoti, kad buitinės elektrinės gali aptarnauti nuolat veikiantį šaldytuvą, periodiškai įsijungiantį panardinamąjį siurblį, televizorių, apšvietimo sistemą. Norint užtikrinti energiją katilo ar net mikrobangų krosnelės veikimui, reikia galingesnės ir labai brangios įrangos.

Paprasčiausia saulės elektrinės schema, apimanti pagrindinius sudėtinius elementus. Kiekvienas iš jų atlieka savo funkciją, be kurios SE veikimas neįmanomas.

Egzistuoja ir kitos, sudėtingesnės saulės elektrinių surinkimo schemos, tačiau šis sprendimas yra universalus ir labiausiai paklausus buityje.

Baterijų prijungimo prie saulės elektrinės įrangos žingsniai

Prijungimas vyksta etapais, paprastai tokia tvarka: pirmiausia sujungiamas valdiklis su akumuliatoriumi, tada valdiklis su saulės baterijomis, tada akumuliatorius su inverteriu, ir jau paskiausiai atliekamas išvedžiojimas iki vartotojų.

1 etapas: prijungimas prie akumuliatoriaus

Akumuliatoriai tinkle užima aiškiai apibrėžtą vietą. Jie prie saulės baterijų prijungti ne tiesiogiai, o per valdiklį, kuris reguliuoja jų įkrovą/iškrovą. Iš kitos pusės akumuliatorių blokas prijungiamas prie inverterio, keičiančio srovę.

Taigi, saulės baterijų prijungimo prie akumuliatoriaus schema atrodo taip:

• atliekame akumuliatoriaus ir valdiklio sujungimą (tada valdiklio ir saulės baterijų);
• sujungiame akumuliatorių ir inverterį.

Galimi ir kiti prijungimo variantai, tačiau šis yra optimalus, nes akumuliatorius išsaugo nepanaudotą energiją, o prireikus atiduoda ją vartotojams.

Yra du akumuliatorių įsigijimo variantai: kaip visiškai paruoštos montuoti saulės elektrinės dalis arba atskirai, pagal nurodytus parametrus. Nebrangus kiniškas komplektas kainuoja ne daugiau kaip 20 €.

Jei vieno akumuliatoriaus nepakanka, įsigyjamos kelios baterijos su tomis pačiomis charakteristikomis. Jos įrengiamos vienoje vietoje ir jungiamos nuosekliai.

Naudojimo ir priežiūros patogumui blokai montuojami ant metalinio stovo su polimerine danga.

Puikiai save pasiteisino Kinijos prekės ženklo Delta produkcija. Nuotraukoje – gelinis akumuliatorius su 12 V įtampa ir 55 Ah talpa. Visi Delta prekės ženklo įrenginiai yra skirti 10 metų tarnavimo laikotarpiui.

Panagrinėkime, kaip akumuliatorius prijungiamas prie valdiklio ir inverterio.

Kitas žingsnis – valdiklio prijungimas prie saulės baterijų, o akumuliatoriaus bloko – prie keitiklio.

2 etapas: prijungimas prie kontrolerio

Panagrinėkime variantą, kurį praktikoje dažnai naudoja kaimo namų savininkai. Jie užsako nebrangią Kinijoje pagamintą įrangą vienoje iš internetinių platformų.

Biudžetinis valdiklis su minimaliu nustatymų kiekiu, turintis tris poras gnybtų, galintis aptarnauti 150 W galios saulės baterijų bloką. Kaina – 13 €

Prijungimas vykdomas tokia tvarka:

• Pirmiausia prie valdiklio prijungiamas akumuliatorių blokas. Tai atliekama tyčia, siekiant patikrinti, kaip prietaisas nustatys vardinę tinklo įtampą (standartinės vertės – 12 V, 24 V). Jungiant prie akumuliatoriaus, naudojama pirmoji gnybtų pora.
• Tada prijungiamos pačios saulės baterijos, naudojant jų laidus, o prie valdiklio – antroji gnybtų pora.
• Paskutinėje eilėje įrengiama naktinio apšvietimo įranga – būtent tam ir skirta trečioji gnybtų pora. Be žemos įtampos apšvietimo, kuris veikia tik sutemus ir yra maitinamas iš akumuliatoriaus, kitos įrangos naudoti negalima.

Bet kokio tipo prijungimo metu būtina stebėti poliškumą.

Poliškumo nesilaikymas lemia momentinį valdiklio gedimą, taip pat saulės baterijų dalių sugedimą.

Valdiklio su trimis gnybtų poromis prijungimo schema. Naktinis apšvietimas (12 V) – neprivaloma funkcija, todėl kai kurie jos tiesiog nenaudoja. Lemputes galima įjungti pagal laiką: darbui vakaro ar ryto valandomis (+)

Valdiklis ir akumuliatorius nuolat sąveikauja. Pavyzdžiui, didžiausių apkrovų metu akumuliatorius veikia kaip buferis, apsaugantis valdiklį nuo sugedimo.

Šių dviejų prietaisų, kaip ir kitų sistemos elementų, negalima nagrinėti atskirai. Renkant saulės elektrinę, reikia atsižvelgti į kiekvieną įrenginį, net jei konkretus jo prijungimas nėra aktualus.

Žingsnis po žingsnio instrukcija, kaip prijungti saulės baterijas prie valdiklio

Prijungę valdiklį prie akumuliatoriaus ir plokščių, prijunkite keitiklį ir, jei reikia, žemos įtampos apšvietimo prietaisus.

3 etapas: prijungimas prie inverterio

Keitiklį į sistemą reikia įtraukti, jei namuose esantys prietaisai veikia nuo 220 V. Tačiau pasitaiko išimčių, kai saulės baterijos įrengiamos 12 V sistemai – tokiu atveju keitiklio nereikia.

Keitiklio įrengimo vieta saulės elektrinės sistemoje – tarp akumuliatoriaus bloko ir energijos vartotojų, t. y. namų buitinių prietaisų, apšvietimo įrenginių ir kt. (+)

Prietaisas įsigyjamas taip pat, kaip ir kitos saulės sistemos dalys: kaip saulės elektrinės komplekto dalis arba atskirai.

Veiksmų seka jungiant keitiklį prie akumuliatoriaus:

Jeigu Jūs dar nesate užsiėmę saulės elektrinių įrengimu, rekomenduojame įsigyti ne atskirus prietaisus, o sistemą komplekte.

Paruoštos montavimui sistemos privalumas – įrangos parametrų atitikime (tinkamai pagal galią parinkti akumuliatoriai, reikiamas saulės baterijų skaičius, greitam prijungimui skirtas laidų rinkinys).

Logiška, kad pagal talpą, įtampą ir galią suderinti prietaisai daug efektyviau konvertuos saulės energiją ir aprūpins namą elektra. Iš esmės nemokamą „žaliąją energiją“ galima naudoti su šildymo sistemomis, buitinių prietaisų energijos tiekimu.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Priekmiesčio būstų savininkai jau seniai įvertino alternatyvios energijos privalumus ir aktyviai naudoja saulės elektrines (SE) kaip pastovų arba atsarginį šaltinį. Naudingi saulės elektrinių naudotojų patarimai padės Jums sumontuoti savo sistemą.

Vaizdo įrašas #1. Žingsnis po žingsnio instrukcija, kaip surinkti ir prijungti:

Vaizdo įrašas #2. Dažnai pasitaikančių klaidų renkantis ir montuojant įrangą apžvalga:

Vaizdo įrašas #3. Vieno iš namų įrengimo variantų apžvalga:

Alternatyvios energijos naudojimas žmonijos poreikiams – tai tikrai didelis technologinis šuolis. Šiandien kiekvienas namo savininkas gali savarankiškai surinkti ir prijungti saulės elektrinę, aprūpinančią namą elektra. Atsižvelgiant į atsipirkimą ir ekologinį švarumą, tai praktiškas ir rezultatyvus sprendimas.

Norite papasakoti, kaip surinkote nedidelę saulės elektrinę savo rankomis? Turite įdomių faktų ir naudingos informacijos straipsnio tema? Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančiame bloke, dalinkitės įspūdžiais, nuomone ir teminėmis nuotraukomis.