Schema's en methoden voor het aansluiten van zonnepanelen: hoe u een zonnepaneel correct installeert

Een alternatieve energiebron op basis van zonnepanelen is een uitstekende optie om een ​​onafhankelijke stroomvoorziening te organiseren.Het zorgt niet alleen voor een hoge energie-efficiëntie op warme dagen, maar ook bij bewolkt weer. Het zou fijn zijn om zo’n apparaat in huis te hebben, nietwaar?

Om dit te doen, hoeft u alleen maar de technische componenten correct te selecteren en de installatie uit te voeren. Iedereen kan dit doen als hij de schema's en methoden voor het aansluiten van zonnepanelen kent. We zullen u vertellen hoe u een productief systeem kunt bouwen dat “groene energie” omzet in elektriciteit die nodig is om huishoudelijke apparatuur van stroom te voorzien.

Daarnaast leer je hoe je een plaats kiest om zonnepanelen te plaatsen en hoe je deze combineert met een stationair elektriciteitsnet. Handige tips en belangrijke aanbevelingen zullen thuisvakmensen effectieve hulp bieden. Om het begrijpelijker te maken, zijn er thematische foto's, diagrammen en video's beschikbaar.

Apparaat op zonne-energie

Wanneer u van plan bent zelf zonnepanelen aan te sluiten, moet u een idee hebben uit welke elementen het systeem bestaat.

Zonnepanelen bestaan ​​uit een bouwpakket fotovoltaïsche batterijen, waarvan het hoofddoel is om zonne-energie om te zetten in elektrische energie. De stroomsterkte van het systeem hangt af van de intensiteit van het licht: hoe helderder de straling, hoe groter de gegenereerde stroom.

De belangrijkste structurele elementen van het systeem zijn:

• Zonne-accu – zet zonlicht om in elektrische energie.
• Accu – een chemische stroombron die opgewekte elektriciteit accumuleert.
• Laadregelaar – bewaakt de accuspanning.
• Omvormer, die de directe elektrische spanning van de batterij omzet in wisselstroom 220V, wat nodig is voor de werking van het verlichtingssysteem en de werking van huishoudelijke apparaten.
• Stroomonderbrekers, geïnstalleerd tussen alle elementen van het systeem en beschermt het systeem tegen kortsluiting.
• Set MC4 standaardconnectoren.

Naast het hoofddoel van de controller: het bewaken van de batterijspanning, schakelt het apparaat indien nodig bepaalde elementen uit. Als de indicator op de accupolen overdag 14 Volt bereikt, wat aangeeft dat ze overladen zijn, onderbreekt de controller het laden.

Naast de zonnemodule omvat het apparaat van een dergelijke energiecentrale foto-elektrische omzetters - een controller en een omvormer, evenals batterijen die daarop zijn aangesloten

's Nachts, wanneer de accuspanning een extreem laag niveau van 11 volt bereikt, stopt de controller de werking van de energiecentrale.

Waar kunnen de panelen het beste worden geïnstalleerd?

Het eerste dat u moet doen voordat u een zonnebatterij installeert en aansluit, is de locatie van de unit bepalen.

Om fotovoltaïsche modules te installeren, is het handig om stationaire structuren gemaakt van metalen profielen of meer gemoderniseerde roterende analogen te gebruiken

Zonnepanelen kunnen op vrijwel elk goed verlicht punt worden geplaatst:

• op het dak van een chalet;
• op het balkon van een appartementencomplex;
• in de ruimte naast het huis.

Het belangrijkste is om de noodzakelijke voorwaarden te scheppen voor het verkrijgen van maximale elektriciteitsopwekking. Eén daarvan is de oriëntatie en hellingshoek ten opzichte van de horizon.Het lichtabsorberende oppervlak van de unit moet dus naar het zuiden worden gericht.

Idealiter vallen de zonnestralen er onder een hoek van 90° op. Om dit effect te bereiken, is het noodzakelijk om de optimale hellingshoek te selecteren, afhankelijk van de klimatologische omstandigheden in de regio. Deze indicator is voor elke regio verschillend.

Om maximale prestaties van zonnepanelen te garanderen, wordt aanbevolen om de hoek van de apparaten 2-4 keer per jaar te veranderen: 18 april, 24 augustus, 7 oktober en 5 maart

In de regio Moskou is de hellingshoek van het oppervlak van zonnepanelen voor de zomermaanden bijvoorbeeld 15-20°, en in de wintermaanden verandert deze naar 60-70°.

Bij het plaatsen van zonnepanelen in de ruimte grenzend aan de woning is het beter om de panelen minimaal een halve meter boven het grondoppervlak te verhogen - voor het geval er een grote hoeveelheid sneeuw valt. Deze oplossing is ook correct in die zin dat er voldoende afstand is voor luchtcirculatie.

Het is de moeite waard eraan te denken dat zelfs een kleine schaduw een schadelijk effect heeft op de elektriciteitsopwekking van de eenheid. Panelen mogen alleen op plaatsen worden geplaatst die niet aan de minste schaduw onderhevig zijn.

Sommige “vakmensen” plaatsen extra glas bovenop de panelen om de batterijen te beschermen, maar zelfs met zichtbare transparantie kan de glaslaag de efficiëntie van de panelen met 30% verminderen

Er zijn verschillende manieren om de panelen te bevestigen:

• door het activeren van de klemklemmen;
• door gaten aan de onderkant van het frame vast te schroeven.

De draagconstructie moet uit corrosiebestendig materiaal bestaan. Ongeacht de installatiemethode kunt u zelf geen wijzigingen in het paneelontwerp aanbrengen of extra gaten boren.

Het is de taak van de huiseigenaar om de panelen schoon te houden. Door stof, sneeuw en vogelpoep op het scherm te verzamelen, wordt de hoeveelheid elektriciteit die door het systeem wordt geproduceerd met minimaal 10% verminderd.

Aansluitmogelijkheden voor zonnebatterijen

Zonnepanelen zijn opgebouwd uit meerdere losse panelen. Om de uitgangsparameters van het systeem in de vorm van vermogen, spanning en stroom te vergroten, worden elementen met elkaar verbonden volgens de wetten van de natuurkunde.

Het verbinden van meerdere panelen met elkaar kan worden gedaan met behulp van een van de drie installatieschema's voor zonnepanelen:

• parallel;
• opeenvolgend;
• gemengd.

Een parallel circuit omvat het met elkaar verbinden van terminals met dezelfde naam, waarbij de elementen twee gemeenschappelijke knooppunten hebben voor de convergentie van geleiders en hun vertakkingen.

In een parallelle schakeling worden “plusjes” verbonden met “plusjes” en “minnetjes” met “minnetjes”, waardoor de uitgangsstroom toeneemt en de uitgangsspanning binnen de 12 Volt blijft

De maximaal mogelijke uitgangsstroom in een parallelle schakeling is recht evenredig met aantal verbonden elementen. De principes voor het berekenen van hoeveelheden vindt u in ons aanbevolen artikel.

Een serieschakeling omvat het verbinden van tegengestelde polen: de “plus” van het eerste paneel met de “minus” van het tweede. De resterende ongebruikte “plus” van het tweede paneel en de “min” van de eerste batterij zijn verbonden met de controller die zich verderop in het circuit bevindt.

Dit type verbinding schept voorwaarden voor de stroom van elektrische stroom, waarbij het enige pad overblijft voor de overdracht van energie van de bron naar de consument.

Met een serieel verbindingsschema neemt de uitgangsspanning toe en bereikt deze 24 volt, wat voldoende is om draagbare apparatuur, LED-lampen en sommige elektrische ontvangers van stroom te voorzien

Een serie-parallel of gemengd circuit wordt meestal gebruikt wanneer het nodig is om meerdere groepen batterijen aan te sluiten. Door gebruik te maken van dit circuit kunnen zowel de spanning als de stroom aan de uitgang worden verhoogd.

Met een serie-parallel verbindingscircuit bereikt de uitgangsspanning een niveau waarvan de kenmerken het meest geschikt zijn voor het oplossen van de meeste huishoudelijke problemen

Deze optie is ook gunstig in die zin dat als een van de structurele elementen van het systeem uitvalt, de andere verbindingscircuits blijven functioneren. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van het gehele systeem aanzienlijk.

Het principe van het samenstellen van een gecombineerd circuit is gebaseerd op het feit dat apparaten binnen elke groep parallel zijn aangesloten. En alle groepen zijn in serie geschakeld in één circuit.

Door verschillende soorten aansluitingen te combineren is het niet moeilijk om een ​​accu met de benodigde parameters samen te stellen. Het belangrijkste is dat het aantal aangesloten elementen zodanig moet zijn dat de aan de batterijen geleverde bedrijfsspanning, rekening houdend met de daling in het laadcircuit, de spanning van de batterijen zelf overschrijdt. batterijenen de laadstroom van de batterij zorgde voor de vereiste hoeveelheid laadstroom.

Montageschema zonne-energiesysteem

Het aansluiten van zonnepanelen gebeurt met behulp van ingebouwde aansluitdraden met een doorsnede van 4 mm². Voor dit doel zijn enkeladerige koperdraden, waarvan de isolerende vlecht bestand is tegen ultraviolette straling, het meest geschikt.

Als u een draad gebruikt waarvan de isolatie niet bestand is tegen UV-straling, is het raadzaam deze extern in een gegolfde huls te leggen.

Het uiteinde van elke draad wordt door middel van solderen of krimpen verbonden met een MC4-connector, waardoor een afgedichte verbinding ontstaat

Ongeacht het gekozen schema, eerder aansluiten van zonnepanelen Het is absoluut noodzakelijk om de juistheid van de elektrische installatie te controleren.

Bij het aansluiten van panelen wordt het niet aanbevolen om de technische vereisten voor de toegestane stroom en maximale spanning van andere apparaten te overschrijden. Het is belangrijk dat u zich houdt aan de door de fabrikant gespecificeerde specificaties van de laadregelaar en omvormer.

Het standaard montageschema voor de eenvoudigste zonne-energiecentrale is als volgt.

Het aansluitschema van de panelen op de batterij, omvormer en controller is eenvoudig van ontwerp en veroorzaakt daarom geen bijzondere problemen bij de aansluiting

Om breuk te voorkomen controleurBij het aansluiten van systeemelementen is het belangrijk om de volgorde te volgen.

Installatiewerkzaamheden worden in verschillende fasen uitgevoerd:

1. De batterij wordt met de juiste connectoren op de controller aangesloten en let op de polariteit.
2. Een zonnebatterij wordt via connectoren op de controller aangesloten, waarbij dezelfde polariteit behouden blijft.
3. Op de connectoren van de controller wordt een belasting van 12 V aangesloten.
4. Als het nodig is om de elektrische spanning om te zetten van 12 naar 220 V, dan is een omvormer in het circuit opgenomen.Het wordt alleen op de batterij aangesloten en in geen geval rechtstreeks op de controller.
5. Elektrische apparaten ontworpen voor een spanning van 220 V worden aangesloten op de vrije uitgang van de omvormer.

Nadat u de aansluiting tot stand heeft gebracht, moet u de polariteit controleren en de nullastspanning van de panelen meten. Als de indicator afwijkt van de paspoortwaarde, is de verbinding niet correct gemaakt.

Om het apparaat op het systeem aan te sluiten, hoeft u de aansluitdoos niet te openen; alle aansluitconnectoren bevinden zich binnen handbereik

In de laatste fase moet de zonnebatterij worden geaard. Om de kans op kortsluiting te minimaliseren, zijn er zekeringen geïnstalleerd op de verbindingspunten tussen de accu, omvormer en controller.

De energie van zonne-energiecentrales zal worden gebruikt voor het voeden van huishoudelijke apparaten met een laag vermogen en voor het opladen van batterijen van mobiele apparatuur:

Degenen die met hun eigen handen een zonnebatterij willen bouwen, zullen worden geholpen door de verstrekte informatie. in het volgende artikel.

Multidirectionele elementen verbinden

Bij gebruik van een sequentieel installatieschema voor zonnepanelen moeten, om de efficiëntie van de apparaten niet te verminderen, alle panelen van het gemeenschappelijke circuit onder dezelfde hoek en in hetzelfde vlak worden geplaatst.

Als de panelen zich in verschillende vlakken bevinden, kan dit ertoe leiden dat de dichtstbijzijnde of meer verlichte panelen krachtiger zullen werken dan de panelen die iets verder weg liggen.

Dit betekent dat het dichtstbijzijnde paneel elektriciteit zal opwekken, waarvan een deel zal worden vrijgegeven om de verre panelen te verwarmen. En de reden ligt in het feit dat stroom langs het pad van de minste weerstand vloeit. Om verliezen te minimaliseren is het beter om voor ieder paneel een aparte controller te gebruiken.

De belangrijkste eisen bij het gebruik van de controller zijn het vermogen van de aangesloten panelen boven de 1 kW en de afstand tussen de accu’s op voldoende grote afstand

Het probleem kan ook worden opgelost door scheidingsdiodes te installeren. Ze worden binnen tussen de platen geplaatst. Hierdoor raken de platen niet oververhit, terwijl ze maximaal vermogen leveren.

De spanningsval in de aansluitingen, evenals in de draden zelf, van het laagspanningsgedeelte van het systeem is ook belangrijk.

Tabel met discrepantie tussen het uitgezonden vermogen en de draaddoorsnede, waarbij in rood de parameters worden aangegeven waarbij er een risico bestaat op sterke brandverhitting

Een voorbeeld is het feit dat voor een meter stuk kabel met een doorsnede van 4 mm² wanneer er een stroom van 80A (spanning 12 V) passeert, dalen de waarden met 3,19%, wat neerkomt op 30,6 W. Wanneer twisting is geactiveerd, kan de spanningsval variëren van 0,1 tot 0,3 V.

Combinatie van zonne-energie en stationair netwerk

Wanneer u van plan bent om elektriciteit uit de zon parallel te gebruiken met een uitgerust gecentraliseerd stationair netwerk, is het aansluitschema enigszins anders gemaakt. En de belangrijkste reden voor dit besluit is dat de particuliere consument niet de mogelijkheid heeft om de resterende energie te ‘dumpen’.

En dit kan spanningspieken veroorzaken die maximaal één seconde duren.

Bij het combineren van zonne-energie met een stationair gecentraliseerd netwerk volgen ze dezelfde regel: hoe meer bronnen zijn aangesloten, hoe complexer het schema wordt

Volgens het bovenstaande diagram wordt de spanning van het helioveld eerst naar de batterij geleid en van daaruit naar de belasting overgedragen.

Bij het ontwerpen van deze installatieoptie is het de moeite waard om rekening te houden met twee soorten belastingen:

• niet-reserveerbaar – verlichting in huis, huishoudelijke apparaten etc.;
• gereserveerd – noodverlichting, koelkast, elektrische boiler.

Houd er rekening mee: hoe groter de batterijcapaciteit, hoe langer de elektrische back-upapparaten in autonome modus zullen werken.

Wanneer u voor deze methode kiest om energie in het netwerk op te wekken, moet u er rekening mee houden dat u toestemming moet aanvragen bij het lokale elektriciteitsnet.

Hoewel omvormers voor zonnepanelen produceren spanning waarvan de kwaliteit soms hoger is dan die in het gecentraliseerde netwerk; lokale elektriciteitsnetwerken geven geen toestemming om de elektriciteitsmeter in de tegenovergestelde richting te laten draaien.

Om deze reden stoppen zonne-omvormers volgens het schema met werken wanneer de spanning in het netwerk wegvalt. En de overtollige belasting begint te worden "gevoed" vanuit de batterij.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De auteurs van het videomateriaal, dat hieronder wordt weergegeven, delen hun persoonlijke ervaringen en analyseren de nuances van het installeren van zonnepanelen.

Video #1. Een voorbeeld van montage en installatie van een fabrieksstandaardsysteem:

Video #2. Hoe panelen correct te installeren:

Er is niets ingewikkelds aan het verbinden van meerdere panelen met andere elementen van het systeem. Maar voor een beginnende meester kan het proces moeilijk worden. Als u geen ervaring heeft met berekeningen en installatievaardigheden, moet u daarom contact opnemen met een specialist die over de nodige kennis beschikt.

Wilt u ons vertellen hoe u uw eigen zonne-energiecentrale voor uw datsja of landhuis heeft samengesteld? Misschien kent u de subtiliteiten van het proces die niet in het artikel worden beschreven? Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok, stel vragen, deel uw mening en foto's over het onderwerp van het artikel.