نحوه اتصال صحیح پنل های خورشیدی نمودار اتصال پنل های خورشیدی: به کنترل کننده، باتری و سیستم های سرویس شده

ما موضوع خود را در مورد ساخت نیروگاه خورشیدی خانگی ادامه می دهیم. با اطلاعات کلیدر مورد اصول محاسبه پنل های خورشیدیو همچنین برای سیستم های منبع تغذیه مستقل، می توانید با مطالعه مقالات قبلی ما متوجه شوید. امروز در مورد ویژگی ها صحبت خواهیم کرد خود ساختپنل های خورشیدی، ترتیب اتصال مبدل های الکتریکی و وسایل حفاظتی که باید در نیروگاه خورشیدی گنجانده شوند.

ساخت ماژول های فتوولتائیک

یک ماژول (پانل) فتوولتائیک استاندارد از سه عنصر اصلی تشکیل شده است.

1. بدنه پنل.
2. قاب.
3. سلول های فتوولتائیک

ساده ترین عنصر طراحی ماژول خورشیدی بدنه آن است. به عنوان یک قاعده، سمت جلوی آن یک ورق شیشه ای معمولی است که ابعاد آن با تعداد سلول های خورشیدی مطابقت دارد.

آدورونکین کاربر FORUMHOUSE

من از شیشه پنجره معمولی استفاده کردم - 3 میلی متر (ارزان ترین). آزمایشی انجام داد: عملکرد ماژول کمی شیشه را بدتر می کند، بنابراین من اهمیت زیادی در مصرف شیشه سکوریت یا ضد انعکاس نمی بینم.

شیشه پنجره اغلب در ساخت محفظه محافظ برای پانل های خورشیدی استفاده می شود. اگر به استحکام این ماده شک دارید، می توانید از شیشه سکوریت یا معمولی، اما ضخیم تر (5 ... 6 میلی متر) استفاده کنید. در این مورد، شکی وجود ندارد که سلول های فتوولتائیک به طور قابل اعتمادی از مظاهر بلایای طبیعی مخرب (مثلاً از تگرگ) محافظت می شوند.

قسمت پشتی کیس می تواند از مواد مقاوم در برابر رطوبت ساخته شود که از آن در برابر گرد و غبار و رطوبت محافظت می کند. سلول های خورشیدی. این می تواند یک ورق فلزی باشد که با پرچ و سیلیکون به صورت هرمتیک به قاب وصل شده باشد یا دوباره شیشه معمولی باشد.

در عین حال برخی از صنعتگران از وجود دیوار پشتی روی بدنه پنل خورشیدی خانگی استقبال نمی کنند.

آدورونکین

قسمت پشتی باتری باز است (برای خنک کننده بهتر)، اما با لاک اکریلیک مخلوط با درزگیر شفاف به پایان رسید.

با توجه به اینکه وقتی پانل ها گرم می شوند، قدرت آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد، تصمیم مشابهموجه به نظر می رسد از این گذشته، خنک کننده موثر عناصر نیمه هادی و در عین حال آب بندی با کیفیت بالا سلول های خورشیدی را فراهم می کند. همه با هم برای افزایش طول عمر پنل های خورشیدی تضمین شده است.

قاب

قاب های پانل های خورشیدی خانگی اغلب از گوشه های آلومینیومی استاندارد ساخته می شوند. بهتر است از آلومینیوم روکش شده - آنودایز شده یا رنگ شده استفاده کنید. اگر وسوسه ساخت یک قاب از چوب یا پلاستیک وجود دارد، برای این واقعیت آماده باشید که پس از چند سال ممکن است محصول تحت تأثیر عوامل آب و هوایی خشک شود یا حتی از بین برود (به استثنای پلاستیک پنجره).

BOB691774 کاربر FORUMHOUSE

من از جایی که پنجره ساخته می شود می خرم. قیمت - 80 روبل. در هر متر پروفیل کاملاً برای کار آماده است، فقط لازم است آن را در دمای 45 درجه برش دهید و زیر حرارت، گوشه ها را بچسبانید.

ساده ترین نسخه پانل را در نظر بگیرید: پانل با قاب آلومینیومی.

جزئیات قاب آلومینیومی به راحتی با پیچ و مهره یا پیچ های خودکشی به هم بسته می شوند.

پس از آن، یک جعبه شیشه ای را می توان بدون تلاش زیاد به گوشه آلومینیومی چسباند. تنها چیزی که نیاز دارید یک درزگیر سیلیکونی معمولی است.

آدورونکین

من درزگیر سیلیکونی گرفتم - جهانی. 1 لوله کافی است. درزگیر بهتر است شفاف باشد. ایمنی شیمیایی سیلانت در رابطه با سلول های فتوولتائیک با عملکرد سالانه باتری تایید شد.

نتیجه یک جعبه کم عمق با کف شیشه ای خواهد بود که سلول های فتوولتائیک متعاقباً به آن چسبانده می شوند.

هنگام تعیین اندازه بدنه و قاب، باید نیاز به شکاف بین سلول های فتوولتائیک مجاور، که برابر با - 2 ... 5 میلی متر است را در نظر گرفت.

لحیم کاری سلول های خورشیدی

بحرانی ترین مرحله در مونتاژ ماژول های خورشیدی، لحیم کاری سلول های فتوولتائیک است. سلول های خورشیدی از مواد بسیار شکننده ساخته شده اند، بنابراین نیاز به جابجایی مناسب دارند. آن دسته از افرادی که قبلاً با آنها سر و کار داشته اند، از این پس هنگام خرید سلول های خورشیدی، سلول ها را با حاشیه مشخصی (10 - 15٪) برای خود سفارش می دهند. به عنوان مثال، برای ساخت یک پانل طراحی شده برای 36 عنصر، آنها 39 - 42 سلول را خریداری می کنند.

میله های نازک برای لحیم کاری سلول های خورشیدی، میله های ضخیم تر (که ردیف های مجاور پانل به یکدیگر متصل می شوند) و سلول های خورشیدی بهتر است از همان فروشنده خریداری شوند. این باعث صرفه جویی در زمان جستجوی عناصر مناسب می شود و تضمین های خاصی برای سازگاری آنها می دهد.

لحیم کاری عناصر در صورت اتصال سریال آنها طبق طرح زیر انجام می شود.

تماس منفی (جلو) سلول خورشیدی به تماس مثبت (عقب) سلول بعدی و غیره لحیم می شود.

این همان چیزی است که پانل تمام شده به نظر می رسد.

برای کار به ابزار و مواد زیر نیاز دارید:

• آهن لحیم کاری قدرتمند 40-60 وات (حداقل).
• شار (نشانگر شار) - باید خنثی باشد (در غیر این صورت تماس های لحیم شده به سرعت اکسید می شوند).
• لاستیک با عرض های مختلف.
• دستکش لاستیکی - به طوری که سلول های خورشیدی (به خصوص قسمت جلویی آنها) لکه دار نشوند.

به قلع هم نیاز داریم. این در صورتی است که میخانه به خوبی به مخاطبین لحیم شده باشد. سلول هایی که با آنها کار انجام می شود روی یک سطح سخت و یکنواخت قرار دارند. این می تواند یک تخته یا شیشه باشد. به منظور جلوگیری از لغزش سلول ها بر روی سطح کار میز، می توان آنها را با تکه های نوار الکتریکی که در اطراف محیط المنت چسبانده شده است، ثابت کرد. روی خود سلول (به خصوص قسمت جلویی آن) نوار چسب نزنید. انتهای آزاد ساقه باید با چسب دو طرفه به میز وصل شود.

عناصر لحیم کاری و پانل های مونتاژ به ترتیب زیر انجام می شود: اول از همه، شیار تماس صفحه در طول کل با شار آغشته می شود. سپس میله صاف در شیار قرار می گیرد و در تمام عرض آن (روی قطب منفی المنت) به تماس صفحه لحیم می شود.

یا در سه نقطه (معمولاً در قطب مثبت عنصر).

تعداد نقاط لحیم کاری به طراحی عنصر بستگی دارد.

متناوبا، کنتاکت ها به تمام سلول های خورشیدی لحیم می شوند. لحیم کاری اضافی فقط در مواردی استفاده می شود که بار اول نمی توان ساقه را به طور قابل اعتماد به صفحه لحیم کرد.

اول از همه، کنتاکت ها به سمت جلو (منفی) هر سلول لحیم می شوند، که روی بدنه شیشه ای پانل قرار می گیرد.

یک ساقه به اندازه مورد نیاز از قبل آماده شده است. طول آن باید با عرض 2 صفحه مجاور مطابقت داشته باشد.

صفحات با تماس های لحیم کاری روی بدنه شیشه ای پانل رو به پایین قرار گرفته اند. پس از آن، می توان آنها را با توجه به قطبیت به یکدیگر لحیم کرد ("-" هر سلول به "+" سلول مجاور و غیره لحیم می شود).

برای سهولت در قرار دادن عناصر روی بدنه شیشه ای پانل، می توان سطح آن را از قبل علامت گذاری کرد.

Sliderrr کاربر FORUMHOUSE

روی شیشه با نمد مشکی نقاط محل سلول ها را مشخص کردم. سلول ها را مرتب کردم و آنها را با سر و مهره و پیچ و مهره ثابت کردم.

آجیل، آچار و سایر اشیاء فلزی در این موردبه عنوان محموله استفاده می شود. سلول ها را می توان با استفاده از سیلیکون شفاف که در گوشه های هر عنصر روی شیشه اعمال می شود، ثابت کرد.

هنگام اتصال ردیف های مجاور سلول های فتوولتائیک، باید از لحیم کاری اضافی استفاده شود. این باعث افزایش قابلیت اطمینان لحیم کاری در محل اتصال هادی ها با عرض های مختلف می شود.

هنگامی که تمام سلول ها به هم لحیم می شوند و هادی ها از طریق قاب آلومینیومی پانل بیرون می آیند، می توانید شروع به ریختن سلول های خورشیدی کنید.

برای انجام این کار، درزهای بین عناصر مجاور با درزگیر سیلیکونی پر می شود.

Sliderrr

شکاف های بین پانل ها را با سیلیکون پر کردم (کمی صاف کردم و نازل سرنگ را قطع کردم تا از زیبایی درز اطمینان حاصل کنم و تماس خوبسیلیکون با شیشه). وقتی خشک شد، دوباره هر پانل را در اطراف محیط از دست دادم. پس از خشک شدن درزگیر، سلول ها را دو بار با لاک قایق بادبانی پوشاندم. در آینده لاک عایق را امتحان خواهم کرد.

کاربر میروشبه جای لاک، از سیلیکون سفید برای پر کردن سلول ها استفاده می کند که با یک لایه نازک با کاردک روی سطح اعمال می شود. نتیجه کاملا رضایت بخش است.

قبل از مونتاژ نهایی، توصیه می شود هر عنصر را برای قدرت تولید شده آزمایش کنید. شما می توانید این کار را با یک مولتی متر انجام دهید. اگر تفاوت قابل توجهی بین قدرت و ولتاژ جریانی که هر سلول تولید می کند وجود ندارد، می توانید با خیال راحت آنها را در ماژول فتوولتائیک قرار دهید.

نصب دیودهای شاتکی

در ساخت پنل های خورشیدی اغلب از عناصری استفاده می شود که قبلاً به آنها اشاره نکرده ایم. اینها دیودهای شنت شاتکی هستند.

آنها به دو دلیل استفاده می شوند.

در مرحله اول، دیودهای شنت نصب می شوند تا در شب یا در هوای ابری، پنل های خورشیدی باتری موجود در نیروگاه خورشیدی را تخلیه نکنند.

الکس مپ کاربر FORUMHOUSE

چه زمانی ارتباط مستقیم پنل های خورشیدیولتاژ به باتری در شب در پانل ها کاهش می یابد و آنها گرم می شوند. بنابراین، در طرح اولیه کنترل کننده خورشیدی، که 10 سال پیش ساخته شد، یک دیود شاتکی (محافظت در برابر تخلیه شبانه باتری) معرفی شد.

در صورت اتصال به پنل های خورشیدی کنترلر مدرن، پس نیاز خاصی به محافظت در برابر ترشحات شبانه وجود ندارد. کنترلر خوب، کمکی نمی کند دستگاه های اضافی، SB را به موقع از باتری جدا می کند.

ثانیاً، اگر ماژول خورشیدی توسط سایه ای از یک ساختمان مجاور (یا شی عظیم دیگر) پوشانده شود، قدرت این عنصر کاهش می یابد. پیامدهای کاهش توان به شرح زیر است: در رابطه با سایر پانل های متصل به عنصر سایه دار به صورت سری، عنصر سایه دار از منبع جریان به یک بار مقاومتی تبدیل می شود. مقاومت ماژول سایه دار به شدت افزایش می یابد و دمای آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

کاهش قابل توجه در توان، بی ضررترین چیزی است که سایه جزئی یک آرایه خورشیدی متصل به سری می تواند منجر به آن شود. از این گذشته ، در پایان ، ماژول سایه دار بیش از حد گرم می شود و از کار می افتد. این پدیده "اثر نقطه داغ" نامیده می شود.

برای جلوگیری از این اثر، یک دیود شاتکی به موازات هر ماژول (یا ردیف سری سلول های خورشیدی) متصل به صورت سری نصب می شود. دیود به برق اجازه می دهد تا پانل سایه دار را دور بزند. در این حالت، ولتاژ تولید شده کاهش می یابد، اما می توان از کاهش جریان زیاد جلوگیری کرد.

الکس مپ

جریان بالای پنل های باقیمانده مدار که روشن می شوند قطع نمی شود بلکه از طریق دیودها قسمت های سایه دار پانل ها را دور می زند. ولتاژ حاصل کمی کمتر خواهد بود، اما کنترل کننده اهمیتی نمی دهد. اگر دیودها در پانل ها تعبیه نمی شد، در آن صورت با کوچکترین سایه حداقل یک قطعه از 1 پانل، کل زنجیره به طور کامل جریان نمی دهد.

به عبارت دیگر، تلفات برق متناسب با ناحیه سایه خواهد بود.

دیودها را می توان به صورت موازی با کل ماژول یا موازی با ردیف های جداگانه آن نصب کرد.

در اینجا نموداری وجود دارد که در آن هر ردیف از سلول های نصب شده در یک ماژول دارای دیود خاص خود است. در عمل، ماژول اغلب به 2 قسمت مساوی تقسیم می شود.

هوزر کاربر FORUMHOUSE

به طور معمول، برای یک پانل چهار ردیفی، نقطه میانی نمایش داده می شود، یعنی سلول ها به نصف شنت می شوند. دیودها در جعبه ترمینال قرار می گیرند.

در هر صورت، همه ماژول های پنل خورشیدی باید به گونه ای قرار گیرند که نور به طور یکنواخت به آنها برخورد کند. در این صورت نیازی به حل مشکل جابجایی تک تک ماژول ها یا حتی سلول ها نیست.

جعبه های ترمینال برای راحتی در پشت پنل های خورشیدی قرار دارند.

اگر چندین گروه از پانل های متصل به سری به طور موازی به کنترل کننده متصل شوند، در این حالت هر مدار سری از طریق یک دیود جداکننده به یک مدار مشترک متصل می شود. این به شما امکان می دهد از تلفات ناشی از عدم تطابق زنجیره های سریال فردی جلوگیری کنید و علاوه بر این از باتری در برابر تخلیه در شب محافظت کنید (اگر به طور ناگهانی کنترلر از کار بیفتد).

دیودها بر اساس دو پارامتر اصلی انتخاب می شوند: حداکثر جریانی که در جهت جلو (جریان رو به جلو) عبور می کند و ولتاژ معکوس. حداکثر ولتاژجریان معکوس (Ureverse max.) نباید منجر به خرابی دیود شود. در این مورد، عملکرد دیود باید کمی بیشتر از مقدار اسمی پانل باشد (تقریباً 1.3 - 1.5 برابر).

اما اینجا یک ترفند وجود دارد.

Max94 کاربر FORUMHOUSE

هیچ Schottky معمولی برای ولتاژ بالا وجود ندارد. اینها فقط قطب هایی با افت جریان رو به جلو هستند. پس بهتر است نمونه های معمولی را با Urev مصرف کنید. حداکثر ≈ 30 ... 100 ولت.

نصب پنل

چگونه پانل ها را تعمیر کنیم و کجا نصب کنیم؟ پاسخ به این سوالات به طراحی SB و توانایی های صاحب آنها بستگی دارد. تنها چیزی که همه بدون استثنا باید از آن مراقبت کنند، رعایت زاویه شیب است. برای هر منطقه، این زاویه متفاوت خواهد بود و مستقیماً به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد.

به طور متوسط، در زمستان، زاویه شیب باید 10 درجه ... 15 درجه بالاتر از مقدار بهینه باشد، در تابستان - به همان میزان - کمتر. در بخش FORUMHOUSE قابل مشاهده است.

مقطع هادی ها

مطابق با اصول مهندسی برق، سطح مقطع هادی بسیار کوچک می تواند منجر به گرمای بیش از حد و حتی آتش سوزی شود. مقدار زیاد بد نیست، اما منجر به افزایش غیرمنطقی بالا در هزینه یک سیستم خودمختار خواهد شد. بنابراین، وظیفه خالق آن یافتن «میانگین طلایی» است.

برای شروع، ضخیم ترین هادی ها باید در مدار اتصال باتری به اینورتر نصب شوند (به هر حال، هر چه این بخش کوتاه تر باشد، بهتر است). اینجاست که جریان هایی با قدرت زیاد جریان می یابد.

هادی های اتصال پانل ها به اینورتر و همچنین اتصال پانل ها به یکدیگر را می توان با مقطع کوچک انتخاب کرد. در این قسمت های زنجیره، ممکن است نسبتا وجود داشته باشد ولتاژ بالا، اما همیشه جریان کمی وجود خواهد داشت.

هلیوس هاوس کاربر FORUMHOUSE

16 میلی متر مربع مورد نیاز نیست و 10 میلی متر مربع مورد نیاز نیست. 4 بیش از حد کافی است. یک سیم "ضخیم" فقط در مدار اینورتر مورد نیاز است، مقطع باید مطابق با توان فعلی انتخاب شود.

"ضخیم" و "نازک" مفاهیم سست هستند، بنابراین ما از استانداردها منحرف نخواهیم شد.

با توجه به اینکه امروزه استفاده از هادی های آلومینیومی در سیستم های برق خانگی ممنوع است، داده های جدولی در مورد هادی های مسی با عایق PVC یا لاستیکی اعمال می شود.

همچنین هنگام انتخاب هادی ها باید به توصیه های سازندگان اینورترها، کنترلرها و سایر دستگاه های درگیر در سیستم توجه کنید.

قطع کننده مدار

در مدار یک نیروگاه خورشیدی، مانند مدار هر منبع برق قدرتمند دیگری، نصب محافظ در برابر اتصال کوتاه ضروری است. اول از همه، اتومات ها یا لینک های همجوشی باید از کابل های برق که از باتری ها به اینورتر می روند محافظت کنند.

لئو 2 کاربر FORUMHOUSE

اگر چیزی را در اینورتر ببندد، از آتش دور نیست. یکی از ملزومات سیستم های باتری، داشتن یک قطع کننده DC یا لینک ذوبی بر روی حداقل یکی از سیم ها و تا حد امکان نزدیک به پایانه های باتری است.

علاوه بر این، حفاظت در مدار باتری و کنترلر قرار می گیرد. همچنین نباید از حمایت از گروه های خاصی از مصرف کنندگان (مصرف کنندگان) غافل شد جریان مستقیم, لوازم خانگیو غیره.). اما این در حال حاضر یک قانون برای ساخت هر سیستم منبع تغذیه است.

دستگاه نصب شده بین باتری و کنترلر باید حاشیه زیادی برای جریان ناقص داشته باشد. به عبارت دیگر، حفاظت نباید به طور تصادفی (در صورت افزایش بار) کار کند. دلیل: اگر ولتاژ به ورودی کنترلر (از SB) اعمال شود، در این لحظه نمی توان باتری را از آن جدا کرد. این ممکن است منجر به خرابی دستگاه شود.

دستور اتصال

مونتاژ مدار الکتریکیبه ترتیب زیر اتفاق می افتد:

1. اتصال کنترلر به باتری
2. اتصال به کنترلر پنل خورشیدی
3. اتصال به کنترل کننده گروه مصرف کننده DC.
4. اتصال اینورتر به باتری.
5. اتصال بار به خروجی اینورتر.

این ترتیب اتصال به محافظت از کنترل کننده و اینورتر در برابر آسیب کمک می کند.

با مراجعه به موضوع مربوطه می توانید از اعضای پورتال ما بیاموزید. برای کسانی که به طور جدی علاقه مند هستند، توصیه می کنیم از بخش مفید دیگری که به تبادل تجربه در این زمینه اختصاص دارد، بازدید کنند. در پایان، ما ویدیویی را به شما معرفی می کنیم که نحوه صحیح نصب و اتصال پانل های خورشیدی را به شما می گوید.

نمودارهای شماتیک باتری های خورشیدی و گزینه هایی برای اتصال آنها به دستگاه های کنترل و تبدیل چیز بزرگی نیست. پیچیدگی عملی طرح کلی، با مقادیر خاص ویژگی های همه عناصر، در محاسبه صحیح بار، تنظیم کنترل کننده شارژ و کنترل کننده برای گرفتن انرژی از منابع دیگر نهفته است.

در مثال شکل، ما برخی از تفاوت های ظریف مرتبط با چند جهتی بودن پانل ها را در نظر خواهیم گرفت که منجر به روشنایی متفاوت پانل ها می شود. علاوه بر این، انواع کنترلرهای شارژ ABK را در نظر خواهیم گرفت.

قرار دادن چندین پانل در یک صفحه باعث نمی شود مشکلات خاصدر مهندسی مدار و اتصال عملی. پانل های قرار داده شده در صفحات مختلف، حتی نزدیک، متفاوت عمل می کنند. پانل روشن تر (نزدیک تر به نقطه حداکثر قدرت) برق تولید می کند که بخشی از آن برای گرم کردن پنل دیگری استفاده می شود، زیرا. جریان در مسیری با کمترین مقاومت جریان دارد.

و دو راه برای جلوگیری از این ضررها وجود دارد:

• روی هر پنل یک کنترلر نصب کنید. اگر این پانل های قدرتمند (بیش از 1 کیلو وات) باشند یا پانل ها با فاصله طولانی از هم جدا شده باشند منطقی است.
• دیودهای قطع کننده (مسدود کننده) را نصب کنید. برخی از تولید کنندگان پانل های خود را با دیود تکمیل می کنند و جای آنها را در جعبه اتصال فراهم می کنند. به هر حال، در داخل پانل (نمودار پانل) بین ماژول ها (صفحات) دیودهایی وجود دارد که به شما امکان می دهد حداکثر قدرت را دریافت کنید و صفحه را با نرخ های پایین تر "گرم" نکنید.

نکته کوچک دیگری که زیاد به آن توجه نمی شود افت ولتاژ سیم های قسمت فشار ضعیف سیستم و تلفات در اتصالات است. به عنوان مثال، با طول کابل 1 متر با سطح مقطع 4 متر مربع. میلی متر با عبور جریان 80 آمپر با ولتاژ 12 ولت، افت ولتاژ 0.383 ولت (3.19٪) یا 30.6 وات خواهد بود. در "پیچاندن" افت 0.1-0.3 V است.

رنگ قرمز نشان دهنده اختلاف بین توان ارسالی و سطح مقطع سیم است که در آن گرمایش شدید خطرناک آتش سوزی رخ می دهد.

کنترلر شارژ باتری

کنترل کننده شارژ باتری برای توزیع مجدد برق تولید شده طراحی شده است. اولویت نگهداری ABA در حالت شارژ و زمان آن است کاملا شارژ شده- جهت انرژی به اینورتر.

دو راه برای سازماندهی کنترل شارژ وجود دارد:

• کنترلر PWM (PWM) دستگاهی است که پالس های اندازه گیری خود را با فرکانس (حدود 1 هرتز) تولید می کند تا وضعیت باتری را در طیف گسترده ای از ویژگی ها (پالس گسترده) نظارت کند. مدار با منطق نردبان ساده، یعنی. بالاتر از ولتاژ باتری (باتری های اسید - 16.2 ولت) - شارژ را خاموش کنید، پایین تر - دوباره آن را روشن کنید.
• کنترلر MPPT با یک پردازنده دائماً موقعیت نقطه حداکثر توان (TMP) آرایه خورشیدی را بر اساس جریان و ولتاژ نظارت می کند. بازوی دیگر کنترل کننده وضعیت باتری را کنترل می کند. پردازنده داده ها را مقایسه می کند و مقدار جریان و ولتاژ ارسالی به باتری را بسته به میزان شارژ تعیین می کند.

هر دو نوع کنترلر عمر باتری راحت را فراهم می کنند و مزایای تعیین کننده ای نسبت به یکدیگر ندارند. مزیت MPRT را می توان دید روند کار آن و امکان انباشت اطلاعات نامید.

طرح یک باتری خورشیدی با منابع جریان اضافی

قابلیت اطمینان منبع تغذیه با استفاده از باتری خورشیدی زمانی که در ترکیب با سایر منابع یا به عنوان منبع اضافی برای یک سیستم منبع تغذیه متمرکز کار می کند، به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به هر حال طرح کلیبا ظاهر دستگاه های کنترل و مدیریت اضافی پیچیده است.

باتری خورشیدی و ژنراتور باد

طرح هایی که در آن منابع مختلف انرژی در کنار هم وجود دارند باید بر اساس آنها باشد ویژگی های عمومی- منابع ولتاژ یکسان، زیرا در غیر این صورت، به کنترلرهای شارژ مختلف و احتمالاً اینورترها نیاز خواهد بود (اگر گسترش قدرت منابع زیاد باشد) و مدار بسته باتری به شما امکان می دهد ولتاژ منابع را تنظیم کنید.

اتصال منبع با ژنراتور جریان متناوببا تنظیمات شبکه، طرح اتصال را کمی تغییر می دهد. شکل بیشترین را نشان می دهد نوع عمومیبدون واحد شارژ باتری (کنترل کننده و ترانسفورماتور با یکسو کننده که از آن انرژی می گیرد منبع خارجیجریان متناوب).

اگر سیستم خودمختار به یک شبکه متمرکز متصل شود، طرح اتصال پیچیده‌تر می‌شود. در روسیه، شرایطی که مصرف کننده خصوصی می تواند انرژی اضافی را به شبکه بدهد، تنظیم نمی شود. علاوه بر این، سوئیچینگ "هموار" نیست، یعنی. بسته به پیچیدگی سوئیچ، افت ولتاژ 0.3-1 ثانیه طول می کشد.

پیچیدگی طرح اتصال با اتصال سایر منابع افزایش می یابد. در اینجا چند سؤال وجود دارد که باید هنگام پیکربندی پیچیده در نظر بگیرید:

• هماهنگی ویژگی های منابع، دستگاه های کنترل و تبدیل انرژی،
• قابلیت اطمینان سیستم، همراه با مشکلات دفع انرژی اضافی.

در تعدادی از شرایط، کارشناسان ما می توانند کمک کنند. برای این کار می توانید از خدمات سایت استفاده کنید: مشاور آنلاین و فرم بازخورد.

با توجه به افزایش شدید هزینه برق، افراد تحصیلکرده بیشتر و بیشتر به اتصال برق اقتصادی علاقه مند می شوند. عرضه نامحدود انرژی پاک امروزه به دغدغه همگان تبدیل شده است مقدار زیادجمعیت این سیاره وظیفه هر فرد تنها توانایی تبدیل موثر انرژی خورشیدی به انرژی ضروری، به عنوان مثال، انرژی الکتریکی یا حرارتی است.

اعلام وصول انرژی الکتریکیبه لطف اختراع آن به یک امکان واقعی تبدیل شد که بر اساس ویژگی های خاص خود هادی است: توسعه برقتحت تاثیر نور

دستگاه و اصل عملکرد سیستم

جزء اصلی یک باتری خورشیدی سلول های فتوولتائیک هستند که از ویفرهای سیلیکونی ساخته شده اند. خود پنل، که ویفرهای سیلیکونی متعاقباً روی آن وصل می‌شوند، از یک قاب آلومینیومی با شیشه‌ای مقاوم در برابر ضربه و فوق‌العاده شفاف تشکیل شده است. در بالای شیشه، که از نظر طراحی شبیه یک ماتریس است، سلول های فتوولتائیک به طور مرتب روی هم چیده شده اند که با لحیم کاری به هم متصل می شوند.

لازم به ذکر است که اندازه باتری خورشیدی که بر روی سطح ساختمان نصب می شود، مستقیماً به میزان مصرف برق مورد نیاز بستگی دارد. در پایان مونتاژ کل باتری، 2 خروجی "+" و "-" باقی می ماند.

در آینده، مجموعه سلول های به دست آمده تحت کپسولاسیون اجباری قرار می گیرد، یعنی مهر و موم دقیق با یک فیلم خاص یا یک ترکیب دو جزئی.

علاوه بر این، تحت تأثیر انرژی خورشیدی، یک اختلاف پتانسیل روی ویفرهای سیلیکونی ایجاد می شود که در نتیجه اتصال متوالی سلول ها به یکدیگر خلاصه می شود. بنابراین، جمع آوری انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی معلوم می شود.

لازم به ذکر است که ولتاژ باتری خورشیدی متغیر ثابت خواهد بود. این تغییرپذیری مستقیماً با شدت ارتباط دارد شار نورانییعنی زمان روز و سال

برای اطمینان از استفاده کارآمد از برق تبدیل شده، لازم است باتری خورشیدی را در طرح تعامل با سایر دستگاه های خدماتی به درستی وصل کنید.

پیاده سازی اتصال دستگاه

محبوب ترین و گسترده ترین سیستم های 12 ولتی با تبدیل مستقیم به 220 ولت تا به امروز ولتاژ AC. مدار اصلی چنین باتری اغلب شامل موارد زیر است:

1. باتری خورشیدی. شاید چندین، بسته به مصرف برق تمام تجهیزات الکتریکی.
2. کنترلر شارژ/دشارژ باتری.
3. باطری های قابل شارژ.
4. معکوس کننده.

برای نمایش قابل درک تر از کار کل مدار، لازم است کار و وظیفه هر عنصر را درک کنید.

• دیود شاتکی اغلب این دیود به صورت شماتیک در نمودارها نشان داده نمی شود، زیرا به عنوان یک عنصر اولیه نصب شده در سیستم در نظر گرفته می شود. هدف اصلی چنین دیودهایی جلوگیری از جریان معکوس در شب و در هوای کمی آفتابی است.

• کنترلر شارژ باتری. است دستگاه الکترونیکی، قابلیت مدیریت خودکار فرآیندهای شارژ و دشارژ باتری و همچنین محافظت از آن در برابر شارژ و دشارژ بیش از حد را دارد.

عملکرد باتری به شرح زیر است: در طول روز، زمانی که باتری از باتری خورشیدی شارژ می شود، کنترل کننده ولتاژ را در پایانه های باتری کنترل می کند و به محض رسیدن به حد بالا، فرآیند شارژ متوقف می شود و جریان جریان دارد. به بار هدایت می شود.

در شب، پنل خورشیدی کار نمی کند و تمام اجزای سیستم تنها با یک باتری از پیش شارژ شده تغذیه می شوند. به محض اینکه ولتاژ در پایانه های باتری به حد پایینی رسید، کنترل کننده مدار را خاموش می کند.

عملکردهای اضافی که کنترل کننده برای محافظت از عناصر مدار اجرا شده انجام می دهد عبارتند از: مدار کوتاهو رعد و برق

• باتری اکومولاتور. در اجرای چنین طرحی از عملکرد سیستم، این یک انباشته کننده انرژی الکتریکی است که توسط یک باتری خورشیدی در طول ساعات روز تولید می شود. این اجرای مدار امکان تعمیر و نگهداری لوازم الکتریکی را در تاریکی ممکن می سازد.

به عنوان باتری می توانید از: باتری ماشین(فقط در فضای باز)، باتری های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری (ویژه برای چرخه های شارژ-تخلیه چندگانه و مکرر طراحی شده اند).

نصب سیستم

پنل های خورشیدی در مناطق باز با زاویه 45 درجه نسبت به افق به سمت جنوب نصب می شوند. فقط در این موقعیت می توان جذب کرد بزرگترین عددانرژی الکتریکی.

اگر پانل روی یک دستگاه چرخشی قرار گیرد که در جهت نور در داخل حرکت می کند حالت خودکار، می توانید انرژی بیشتری را برای استفاده شخصی ذخیره کنید.

انواع سیستم ها

لازم به ذکر است که تأمین مکان های کوچک مانند خانه ها و آپارتمان های شخصی با تأمین برق لازم بسیار آسان تر از شرکت های بزرگ است. بنابراین، برای موارد خاص، نصب سیستم را می توان با دست انجام داد، که نمی توان در مورد صنایع بزرگ و قدرتمند گفت که مساحت پانل ها در آنها به کیلومترها می رسد.

امروزه استفاده از پنل های خورشیدی یک جایگزین عالی برای سرمایه گذاری منطقی سرمایه در فناوری پیشرفته است که به صرفه جویی نه تنها در بودجه، بلکه در دنیای اطراف ما نیز کمک می کند.

اتصال پنل های خورشیدی اغلب سوالات خاصی را ایجاد می کند، به خصوص زمانی که نیاز به اتصال چندین ماژول دارید. به نظر می رسد که این یک فرآیند بسیار پیچیده است که نیاز به دانش خاصی دارد. اما در واقع، طرح اتصال بسیار ساده است، پیاده سازی و مونتاژ باتری عکس با توان مورد نیاز آسان است.

سه گزینه برای قرار دادن باتری در یک مدار مشترک وجود دارد. این اتصالات سریال، موازی و مختلط (سری-موازی) هستند.

در این حالت، پایانه های دو ماژول به همین نام به هم متصل می شوند ("بعلاوه" با "پلاس"، "منهای" - با "منهای"). علاوه بر این، سیم ها از پایانه های یکی از فوتو ماژول ها خارج می شوند که یا به کنترل کننده شارژ یا مستقیماً به باتری متصل می شوند. بنابراین، ترکیب هر تعداد پنل خورشیدی امکان پذیر است، نکته اصلی این است که فقط پایانه هایی به همین نام را به یکدیگر متصل کنید.

این طرح شامل اتصال "بعلاوه" ماژول اول با "منهای" دوم، و خروجی سیم های خارجی از "منهای" اولین فوتو ماژول و "به علاوه" دومی است. همچنین مهم نیست که چه تعداد پنل خورشیدی در یک باتری ترکیب می شود. نکته اصلی این است که اصل را نقض نکنید. «بعلاوه» از اول به «منهای» دوم، «بعلاوه» از دوم به «منهای» سوم، «به علاوه» از سوم به «منهای» چهارم و غیره. سیم های ترمینال های استفاده نشده ("منهای" ماژول اول و "به علاوه" آخرین ماژول) به کنترل کننده یا باتری خروجی می شوند.

اغلب از یک طرح اتصال مختلط استفاده می شود. در این حالت، ابتدا باید دو گروه از ماژول های موازی متصل (با ترکیب ترمینال های همنام) را جمع آوری کنید و سپس آنها را به صورت سری به یکدیگر وصل کنید که انگار یک ماژول هستند نه گروه. تعداد گروه ها (و همچنین تعداد باتری های موجود در آنها) می تواند هر کدام باشد.

چرا اتصالات مختلف مورد نیاز است

برای به دست آوردن پارامترهای خروجی مورد نظر، روش های سوئیچینگ مختلف لازم است. به عنوان مثال، اگر می خواهید برق 160 وات و ولتاژ 12 ولت ارائه دهید و قدرت یک باتری خورشیدی تنها 80 وات در 12 ولت مورد نیاز است، این بدان معناست که باید 2 باتری را به صورت موازی وصل کنید. در نتیجه، ولتاژ سیستم تغییر نخواهد کرد (12 ولت)، و کل توان خروجی 160 وات می شود. اگر لازم است ولتاژ خروجی نه 12 ولت، بلکه مثلاً 24 ولت به دست آید، در این مورد اعمال می شود اتصال سریالدو ماژول مدار مختلط به شما امکان می دهد هر دو پارامتر را همزمان تنظیم کنید. بنابراین، با استفاده از انواع متفاوتسوئیچینگ، شما می توانید یک نیروگاه خورشیدی با ویژگی هایی که به طور مطلوب برای کار مناسب هستند، مونتاژ کنید.

اتصال به سیستم برق خانه

در مورد ادغام هلیباتی مونتاژ شده در سیستم برق یک خانه خصوصی، چندین گزینه وجود دارد. بنابراین، محبوب ترین مداری است که از کنترل کننده شارژ، اینورتر باتری و باتری استفاده می کند. ولتاژ هلیوفیلد ابتدا به شارژ باتری هدایت می شود و تنها پس از آن به بار منتقل می شود.

بار معمولاً به 2 دسته تقسیم می شود: اضافی (یخچال، دیگ گاز، روشنایی اضطراری و ...) و غیر زائد (روشنایی معمولی، کامپیوتر و ...). مصرف برق دستگاه های اضافی می تواند هر نوع باشد، اما مدت زمان آنها عمر باتریبا ظرفیت باتری تعیین می شود.

به لطف وجود یک اینورتر باتری ویژه، تبدیل می شود انتقال احتمالیاگر ولتاژ باتری از مقدار مشخص شده بیشتر شود، به بار وارد می شود. در این حالت، حتی اگر ولتاژ در شبکه مرکزی برق وجود داشته باشد، مصرف کنندگان می توانند از انرژی خورشیدی تغذیه شوند. بنابراین، مصرف انرژی خارجی خانه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

هنگامی که شبکه مرکزی خاموش است، اینورتر بار رزرو شده را از باتری تغذیه می کند. اگر میدان خورشیدی در این زمان انرژی تولید کند، اینورتر از آن استفاده می کند. انرژی خورشیدی اضافی که توسط بار مصرف نمی شود برای شارژ باتری استفاده می شود. این طرح برای ارائه منبع تغذیه مستقل بسیار عالی است، همچنین در صورت عدم وجود ولتاژ منبع تغذیه مرکزی کار می کند. اما در عین حال، بار غیر رزرو شده فقط از خورشید تغذیه می شود (طبق فناوری باقیمانده)، مصرف کنندگان رزرو شده در اولویت هستند.

اگر قصد دارید از هلیوفیلد فقط برای کاهش مصرف انرژی از شبکه خارجی استفاده کنید، می توانید از یک طرح ساده تر و ارزان تر استفاده کنید. برای قطعی برق نادر و کوتاه مدت بسیار سودآورتر است. در طول روز، هلیوفیلد انرژی را برای مصرف کنندگان تامین می کند، اگر این کافی نباشد، برق از شبکه خارجی گرفته می شود. اما زمانی که برق متمرکز قطع شود، اینورتر خاموش می شود و از انرژی خورشیدی استفاده نمی شود. بار اضافی توسط باتری تغذیه می شود.

یا فقط می خواهید یک منبع تغذیه مستقل برای سایت سازماندهی کنید، اولین کاری که باید انجام دهید این است که یک نیروگاه مناسب انتخاب کنید و نحوه اتصال آن را بیابید. هر دو نکته اول و دوم می تواند سوالات زیادی را به خصوص برای تازه واردان برق ایجاد کند. به طوری که خوانندگان "" بدانند چگونه پانل ها را به یکدیگر متصل کرده و آنها را به یکدیگر متصل کنند شبکه خانگیدر ادامه ما موثرترین طرح ها را برای اتصال پانل های خورشیدی به کنترل کننده، باتری و شبکه یک خانه روستایی در نظر خواهیم گرفت!

بنابراین، اولین چیزی که باید در مورد آن ایده داشته باشید این است که کیت نیروگاه خورشیدی از چه چیزی تشکیل شده است. عناصر اصلی سیستم توسط دستگاه های زیر نشان داده می شوند:

1. پانل های خورشیدی یا همانطور که به آنها سلول های خورشیدی، پانل ها یا مبدل های فتوولتائیک نیز گفته می شود. آنها برای تبدیل مورد نیاز هستند نور خورشیدبه برق
2. کنترلر پنل خورشیدی. شارژ و دشارژ باتری را کنترل می کند. وجود دارد انواع متفاوت- روشن/خاموش، PWM، MPPT. کنترل کننده ها به ترتیب افزایش پیچیدگی و کارایی الگوریتم های شارژ فهرست شده اند. MPPT - به شما امکان می دهد با توجه به این واقعیت که آنها پیدا می کنند، به کارایی بیشتری برسید پارامترهای بهینهولتاژ و جریان، برای پمپاژ حداکثر توان ممکن به باتری ها. این بر اساس تجزیه و تحلیل حالت عملکرد فعلی و CVC پانل خورشیدی اتفاق می افتد. وظیفه اصلی کنترلر نظارت بر شارژ باتری به منظور جلوگیری از شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از حد است. به زبان ساده، چه زمانی باتری باتریباتری های کاملا شارژ شده یا دشارژ شده از پنل یا بار جدا می شوند.
3. آکومولاتور برای انباشت توان الکتریکی تولید شده در نظر گرفته شده است.
4. اینورتر - 12 ولت را به 220 متغیر تبدیل می کند که برای عملکرد لوازم برقی خانگی، سیستم های روشنایی و لوازم خانگی ضروری است.

لطفاً توجه داشته باشید که بین همه دستگاه ها: کنترل کننده، اینورتر، بار و باتری، توصیه می شود فیوزهایی قرار دهید که از سیستم محافظت کنند!

در ساده ترین نسخه، نمودار اتصال پنل های خورشیدی به کنترلر، باتری، اینورتر و بار به صورت زیر است:

همانطور که می بینید، هیچ مشکل خاصی در اتصال وجود ندارد، نکته اصلی این است که قطبیت را رعایت کنید و تمام دوشاخه ها را به کانکتورهای کنترل کننده صحیح وصل کنید. در این مورد، اشتباه گرفتن چیزی بسیار دشوار است. اما اگر تصمیم دارید از برق خورشیدی همزمان با یک شبکه ثابت استفاده کنید، طرح اتصال پنل های خورشیدی به شبکه برق در خانه باید به شکل زیر باشد:

در اینجا لازم به توضیح است: بار رزرو شده یک دیگ بخار و مثلاً یک یخچال است. رزرو نشده - لوازم خانگی، نور در خانه و غیره هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، وسایل برقی پشتیبان مدت بیشتری قادر به کار آفلاین خواهند بود!

ما طرحی را برای اتصال پانل های خورشیدی به یک شبکه جریان متناوب کشف کردیم. اکنون باید یک بخش به همان اندازه مهم از سؤال را در نظر بگیریم - اتصال صحیحپانل ها به یکدیگر

اگر یک پنل خورشیدی آماده دارید، باید ولتاژ خروجی آن را پیدا کنید و آن را به کنترلر وصل کنید، اما آنها 12 و 24 ولت و 12 / 24 ولت هستند. اگر پنل خورشیدی شما برای کار با باتری ها و کنترلرهای 12 ولت طراحی شده است، باید آنها را مستقیماً وصل کنید. گاهی اوقات لازم است باتری ها را به صورت سری وصل کنید تا ولتاژ مناسب را بدست آورید. بنابراین سه روش اصلی اتصال را در نظر می گیریم. همان توصیه ها برای مونتاژ باتری خورشیدی با دستان خود از سلول های جداگانه.