Tilslutningsdiagrammer og metoder til solpaneler: hvordan du korrekt installerer et solpanel

En alternativ energikilde baseret på solpaneler er en fremragende mulighed for at etablere uafhængig energiforsyning. Det vil sikre høj energieffektivitet ikke kun på varme dage, men også i overskyet vejr. Det ville være rart at have en sådan enhed derhjemme, ikke sandt?

Til dette skal man blot vælge de tekniske komponenter med omhu og udføre monteringen. Det kan enhver gøre, hvis man kender skemaer og metoder til tilslutning af solpaneler. Vi fortæller, hvordan et produktivt system, der omdanner “grøn energi” til elektricitet, der er nødvendig til at drive husholdningsudstyr, konstrueres.

Derudover vil du lære, hvordan du vælger et sted til installation af solpaneler, og hvordan du kombinerer dem med det stationære elnet. Nyttige tips og vigtige anbefalinger vil være en effektiv hjælp for gør-det-selv-folk. For at lette forståelsen er der tematiske fotos, diagrammer og videoer.

Solpanelets opbygning

Når du planlægger at udføre tilslutning af solpaneler selv, skal du have en idé om, hvilke elementer systemet består af.

Solpaneler består af et sæt batterier baseret på fotovoltaiske elementer, hvis hovedformål er at omdanne solenergi til elektricitet. Systemets strømstyrke afhænger af lysintensiteten: jo stærkere stråling, desto større strøm genereres.

Systemets vigtigste konstruktive elementer er:

• Solpanel – omdanner sollys til elektrisk energi.
• Akkumulator – en kemisk strømkilde, som oplagrer den genererede elektricitet.
• Laderegulator – overvåger batteriernes spænding.
• Inverter, som omdanner batteriets jævnspænding til 220V vekselspænding, der er nødvendig for belysning og drift af husholdningsapparater.
• Sikringer, installeres mellem alle systemets komponenter og beskytter systemet mod kortslutning.
• Sæt af MC4-stik.

Ud over controllerens primære formål – at overvåge batteriernes spænding – afbryder enheden efter behov forskellige elementer. Hvis spændingen på batteriklemmerne i dagtimerne når 14 volt, hvilket indikerer overopladning, afbryder controlleren opladningen.

Foruden solmodulet omfatter opbygningen af et sådant solkraftværk fotovoltaiske omformere – en controller og en inverter samt batterier tilsluttet dem.

Om natten, når batterispændingen når det ekstremt lave niveau på 11 volt, stopper controlleren solkraftværkets drift.

Hvor er det bedst at installere panelerne?

Det første, du skal gøre, før du installerer og tilslutter et solpanel, er at bestemme placeringen af enheden.

Til installation af fotovoltaiske moduler er det praktisk at anvende faste konstruktioner af metalprofiler eller mere moderne drejelige varianter.

Solpaneler kan placeres næsten hvor som helst med god belysning:

• på taget af et landsted;
• på altanen i en etageejendom;
• på det tilstødende grundareal.

Det vigtigste er at sikre de nødvendige betingelser for maksimal elproduktion. En af disse er orienteringen og hældningsvinklen i forhold til horisonten. Således skal enhedens lysabsorberende overflade vende mod syd.

Ideelt set bør solens stråler falde på den i en 90° vinkel. For at opnå denne effekt skal man vælge den optimale hældningsvinkel afhængigt af regionens klimatiske forhold. Denne værdi varierer for hver region.

For at sikre maksimal ydeevne fra solpanelerne anbefales det at ændre hældningsvinklen 2-4 gange om året: 18. april, 24. august, 7. oktober og 5. marts.

I for eksempel Moskva-regionen er hældningsvinklen for solpaneler om sommeren 15-20°, mens den om vinteren ændres til 60-70°.

Ved placering af solpaneler på det tilstødende område omkring huset bør panelerne hæves mindst en halv meter over jorden – i tilfælde af store snemængder. Denne løsning er også korrekt, da den giver tilstrækkelig afstand til luftcirkulation.

Det skal huskes, at selv en lille skygge har en skadelig indvirkning på enhedens elproduktion. Panelerne må kun placeres på steder, der ikke er udsat for den mindste skygge.

Nogle 'kyndige' installerer ekstra glas oven på panelerne for at beskytte dem, men selv med tilsyneladende gennemsigtighed kan glaslaget reducere panelernes effektivitet med 30%.

Der findes flere metoder til fastgørelse af paneler:

• ved brug af trykbeslag;
• ved boltforbindelse gennem gennemgående huller i den nederste del af rammen.

Bærekonstruktionen skal være lavet af korrosionsbestandige materialer. Uanset monteringsmetoden må der ikke foretages ændringer i panelernes konstruktion eller bores yderligere huller på egen hånd.

Husejerens opgave er at holde panelerne rene. Ophobninger af støv, sne og fugleklatter på skærmen reducerer mængden af elektricitet, som systemet producerer, med mindst 10%.

Tilslutningsmuligheder for solpaneler

Solpaneler består af flere individuelle plader. For at øge systemets outputparametre som effekt, spænding og strøm, forbindes elementerne til hinanden ved hjælp af fysikkens love.

Tilslutning af flere paneler kan udføres ved at anvende en af tre montageskemaer for solcellepaneler:

• parallel;
• seriel;
• blandet.

Parallelt skema indebærer tilslutning af ensartede klemmer til hinanden, hvor elementerne har to fælles knudepunkter for ledernes samling og forgrening.

Ved parallelskema forbindes 'plus' med 'plus' og 'minus' med 'minus', hvilket resulterer i, at udgangsstrømmen øges, mens udgangsspændingen forbliver inden for 12 volt.

Størrelsen af den maksimalt mulige strøm ved udgangen i et parallelskema er direkte proportional med antallet af tilsluttede elementer. Principperne for beregning af antallet er angivet i den artikel, vi anbefaler.

Serielskemaet indebærer tilslutning af modsatte poler: 'plus' på første panel til 'minus' på andet. Den resterende ubrugte 'plus' på andet panel og 'minus' på første batteri tilsluttes den længere væk i skemaet placerede controller.

Denne type forbindelse skaber betingelser for elektrisk strøm, hvor der kun er én vej tilbage for overførsel af energibærer fra kilde til forbruger.

Ved seriel tilslutning øges udgangsspændingen og når 24 volt, hvilket ofte er nok til at drive bærbart udstyr, LED-pærer og nogle elektriske apparater.

Serie-parallel eller blandet skema bruges oftest ved behov for at forbinde flere grupper af batterier. Ved at anvende dette skema kan man øge både spænding og strøm ved udgangen.

Ved serie-parallel tilslutning når udgangsspændingen et niveau, hvis karakteristika er bedst egnet til at løse de fleste huslige opgaver.

Denne variant er også fordelagtig, fordi hvis et af systemets konstruktive elementer svigter, fortsætter de andre forbindelseskredsløb med at fungere. Dette øger pålideligheden af hele systemet betydeligt.

Princippet for samling af det kombinerede diagram er, at enhederne i hver gruppe forbindes parallelt. Og tilslutningen af alle grupper til et enkelt kredsløb sker i serie.

Ved at kombinere forskellige typer forbindelser er det nemt at samle et batteri med de nødvendige parametre. Det vigtigste er, at antallet af tilsluttede elementer er sådan, at den driftsspænding, der tilføres batterierne under hensyntagen til spændingsfaldet i ladekredsløbet, overstiger selve batteriernes spænding, og at batteriets belastningsstrøm samtidig sikrer den nødvendige ladestrøm.

Samleskema for solenergisystem

Tilslutning af solpaneler sker ved hjælp af indbyggede forbindelsesledninger med et tværsnit på 4 mm². Bedst til dette formål er enkeltleddede kobberledninger, hvis isolering er modstandsdygtig over for ultraviolet stråling.

Hvis der anvendes en ledning, hvis isolering ikke er modstandsdygtig over for UV-stråling, anbefales det at føre den udendørs i en korrugeret slange.

Enden af hver ledning er forbundet med et MC4-standardstik ved lodning eller presning, hvilket sikrer en tæt forbindelse.

Uanset hvilket diagram der vælges, skal man inden tilslutning af solpaneler nødvendigvis kontrollere, at elinstallationen er korrekt.

Ved tilslutning af paneler anbefales det ikke at overskride de tekniske krav til andre enheders tilladte strøm og maksimale spænding. Det er vigtigt at overholde producentens tekniske specifikationer for laderegulatoren og inverteren.

Standarddiagrammet for samling af det enkleste solcelleanlæg ser således ud.

Diagrammet for tilslutning af paneler til batteri, inverter og laderegulator er enkelt konstrueret, og derfor medfører tilslutningen ikke særlige vanskeligheder.

For at undgå beskadigelse af laderegulatoren er det vigtigt at overholde rækkefølgen ved tilslutning af systemets komponenter.

Monteringsarbejdet udføres i flere trin:

1. Batteriet tilsluttes laderegulatoren ved hjælp af de tilsvarende stik, og man husker at overholde polariteten.
2. Tilslut solpanelet til controlleren via stikkene under overholdelse af samme polaritet.
3. Tilslut en 12 V belastning til controllerens stik.
4. Hvis det er nødvendigt at omdanne spændingen fra 12 til 220 V, så inkluder en inverter i kredsløbet. Tilslut den kun til batteriet og aldrig direkte til controlleren.
5. Tilslut elektriske apparater, der er beregnet til 220 V, til inverterens frie udgang.

Efter at have udført forbindelsen, skal du kontrollere polariteten og måle panelernes åbenkredsspænding. Hvis værdien afviger fra den nominelle værdi, er forbindelsen forkert.

For at tilslutte enheden til systemet er det ikke nødvendigt at åbne forbindelsesboksen – alle tilslutningsstik er let tilgængelige.

I den sidste fase skal du jorde solpanelet. For at minimere risikoen for kortslutning monteres sikringer ved forbindelsespunkterne mellem batteriet, inverteren og controlleren.

Energien fra solkraftværker vil finde anvendelse i forsyning af laveffekts husholdningsapparater og opladning af batterier til mobile enheder:

Dem, der ønsker at bygge et solpanel selv, vil få hjælp af informationen i den næste artikel.

Tilslutning af modsat rettede elementer

Når du anvender en serieforbindelse til solpaneler, for ikke at reducere effektiviteten, bør alle paneler i den samlede kæde placeres i samme vinkel og på samme plan.

Hvis panelerne placeres i forskellige planer, kan det føre til, at det nærmeste eller mere belyste panel vil arbejde kraftigere end dem, der er placeret lidt længere væk.

Det betyder, at det nærmeste panel vil generere elektricitet, hvor en del vil gå til opvarmning af de fjernere paneler. Årsagen er, at strømmen følger den mindste modstands vej. For at minimere tab er det bedre at bruge en separat controller for hvert panel.

Grundlæggende krav ved brug af controlleren – effekten af tilsluttede paneler over 1 kW og afstanden mellem batterierne skal være tilstrækkelig stor.

Problemet kan også løses ved at installere afskærende dioder. De placeres indeni mellem pladerne. Takket være dette overophedes pladerne ikke, når de leverer maksimal effekt.

Spændingsfald i forbindelser samt i selve ledningerne i systemets lavspændingsdel har også stor betydning.

Tabel over uoverensstemmelse mellem overført effekt og ledningstværsnit, hvor rød angiver parametre, hvor der er risiko for stærk brandfarlig opvarmning.

Som eksempel kan nævnes, at på et meterlangt kabelstykke med tværsnit 4 mm² ved en strøm på 80A (spænding 12 V) falder værdierne med 3,19%, hvilket svarer til 30,6 W. Ved brug af samlede ledninger kan spændingsfaldet variere mellem 0,1 og 0,3 V.

Kombination af solenergi og stationært net

Hvis du planlægger at bruge solenergi parallelt med et etableret centraliseret fastnet, gøres tilslutningsskemaet lidt anderledes. Og hovedårsagen til denne beslutning er, at en privat forbruger ikke har mulighed for at 'smide' overskydende energi væk.

Og dette kan forårsage spændingsudsving på op til et sekund.

Ved kombination af solenergi med et centraliseret fastnet følges samme regel: Jo flere kilder der tilsluttes, desto mere kompleks bliver skemaet.

Ifølge skemaet ovenfor sendes spændingen fra solfeltet først til batteriet, og derfra videre til belastningen.

Ved design af denne monteringsvariant skal der tages højde for to typer belastning:

• ikke-reserveret – lys i huset, husholdningsapparater osv.;
• reserveret – nødbelysning, køleskab, el-kedel.

Husk: Jo større batterikapacitet, desto længere vil de reserverede elektriske apparater fungere i autonom tilstand.

Hvis du vælger denne metode til at generere energi til nettet, skal du være forberedt på at skulle indhente tilladelse fra de lokale energinet.

Selvom invertere til solpaneler producerer en spænding, hvis kvalitet nogle gange er højere end i det centrale net, giver de lokale energinet ikke grønt lys til, at elmåleren kører den modsatte vej.

Af denne grund stopper solinverterne ifølge skemaet med at fungere, når spændingen i nettet forsvinder. Og den reserverede belastning begynder at blive forsynet fra batteriet.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Forfatterne af videomaterialet, som er vist nedenfor, deler personlige erfaringer og gennemgår nuancerne ved montering af solpaneler.

Video #1. Eksempel på samling og montering af et fabrikssystem:

Video #2. Sådan installeres panelerne korrekt:

Der er ikke noget kompliceret i processen med at forbinde flere paneler med andre systemelementer. Men for en nybegynder kan processen være vanskelig. Derfor, hvis du mangler erfaring med beregninger og installationsfærdigheder, bør du kontakte en specialist, der har den nødvendige viden.

Vil du fortælle, hvordan du selv samlede dit eget solcelleanlæg til sommerhuset eller landstedet? Måske kender du nogle detaljer i processen, som ikke er beskrevet i artiklen? Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor, stil spørgsmål, del din mening og billeder om emnet.