Shema spajanja solarnih ploča: na kontroler, na akumulator i na servisirane sustave

Autonomni sustavi opskrbe električnom energijom za objekte izvan grada omogućuju udoban život čak i daleko od centraliziranih komunalnih usluga. Nerijetko se uz tradicionalne sheme koriste i alternativne, utemeljene na korištenju sunčeve energije.

Kako bi solarni sustav ispravno funkcionirao, potrebna je stručno sastavljena shema spajanja solarnih panela. Bit će potreban komplet kvalitetne opreme koji može podnijeti postavljene zahtjeve.

Reći ćemo vam kako pravilno isplaniirati smještaj komponenti mini-elektrane. Saznat ćete kako odabrati tehničke uređaje za sastavljanje sustava i kako ih ispravno spojiti. Slijedeći naše savjete, moći ćete izgraditi učinkovito postrojenje.

Shema uređaja solarne elektrane

Razmotrimo kako je solarni sustav za kuću izvan grada konstruiran i kako funkcionira. Njegova glavna namjena je pretvoriti sunčevu energiju u električnu energiju od 220 V, koja je glavni izvor napajanja za kućanske električne uređaje.

Osnovni dijelovi od kojih se sastoji solarna elektrana:

1. Solarni paneli (baterije) koji sunčevo zračenje pretvaraju u istosmjernu struju.
2. Kontroler koji regulira punjenje akumulatora.
3. Blok akumulatora.
4. Inverter koji pretvara napon akumulatora u 220 V.

Konstrukcija panela osmišljena je tako da omogućuje rad opreme u različitim vremenskim uvjetima, na temperaturama od -35 °C do +80 °C.

Ispada da će ispravno postavljeni solarni paneli raditi s jednakom učinkovitošću i zimi i ljeti, ali pod jednim uvjetom – po vedrom vremenu, kada sunce odaje najveću količinu topline. Po oblačnom se učinkovitost naglo smanjuje.

Učinkovitost solarne elektrane u umjerenim geografskim širinama je velika, ali ne toliko da bi u potpunosti opskrbljivala velike kuće električnom energijom. Najčešće se solarni sustav smatra dodatnim ili rezervnim izvorom električne energije.

Težina jednog panela od 300 W iznosi 20 kg. Najčešće se paneli postavljaju na krov, fasadu ili na posebne nosače postavljene pored kuće. Potrebni uvjeti: zakretanje ravnine prema suncu i optimalni nagib (prosječno 45° u odnosu na tlo), što osigurava okomiti pad sunčevih zraka.

Ako je moguće, postavlja se tracker koji prati kretanje sunca i regulira položaj panela.

Gornja ravnina baterija zaštićena je kaljenim protuudarnim staklom koje lako podnosi udare tuče ili teške snježne nanose. Međutim, potrebno je paziti na cjelovitost pokrova, inače oštećene silicijske ploče (fotonaponski elementi) prestaju raditi.

Kontroler obavlja nekoliko funkcija. Osim osnovne – automatske regulacije punjenja akumulatora, kontroler regulira dovod energije sa solarnih baterija, čime štiti akumulator od potpunog pražnjenja.

Pri potpunom punjenju kontroler automatski isključuje akumulator iz sustava. Suvremeni uređaji opremljeni su upravljačkom pločom s zaslonom koji prikazuje napon baterija.

Za samogradne heliosustave najbolji su izbor gel akumulatori, koji se odlikuju vijekom trajanja neprekidnog rada od 10-12 godina. Nakon 10 godina rada njihov kapacitet smanjuje se za otprilike 15-25 %. To su uređaji koji ne zahtijevaju održavanje i potpuno su sigurni, ne ispuštaju štetne tvari.

Zimi ili po oblačnom vremenu paneli također nastavljaju raditi (ako ih redovito čistite od snijega), ali proizvodnja energije smanjuje se 5-10 puta.

Zadatak invertera – pretvaranje istosmjernog napona iz akumulatora u izmjenični napon od 220 V. Oni se razlikuju po tehničkim karakteristikama kao što su snaga i kvaliteta dobivenog napona. Sinusna oprema sposobna je opsluživati najosjetljivije uređaje na kvalitetu struje – kompresore, kućansku elektroniku.

Pregled kućne sunčane elektrane:

Važno je znati da kućanske elektrane mogu opsluživati stalno radeći hladnjak, povremeno uključivu potopnu pumpu, televizor, sustav rasvjete. Kako bi se osigurala energija za rad kotla ili čak mikrovalne pećnice, bit će potrebna snažnija i vrlo skupa oprema.

Najjednostavnija shema solarne elektrane koja uključuje glavne sastavne elemente. Svaki od njih obavlja svoju funkciju bez koje rad SE nije moguć.

Postoje i druge, složenije sheme sklapanja solarnih elektrana, no ovo je rješenje univerzalno i najtraženije u kućanstvu.

Koraci spajanja panela na opremu solarne elektrane

Povezivanje se odvija u fazama, obično sljedećim redoslijedom: najprije se spaja kontroler s akumulatorom, zatim kontroler sa solarnim panelima, zatim akumulator s inverterom, i na kraju se vrši razvođenje prema potrošačima.

Korak #1: spajanje na akumulator

Akumulatori u mreži zauzimaju jasno određeno mjesto. Spojeni su na solarne panele ne izravno, već preko kontrolera koji regulira njihovo punjenje/pražnjenje. S druge strane, blok akumulatora povezuje se s inverterom koji pretvara struju.

Dakle, shema povezivanja solarnih baterija s akumulatorom izgleda ovako:

• vršimo spajanje akumulator/kontroler (zatim kontroler/solarne baterije);
• spajamo akumulator i inverter.

Moguće su i druge varijante povezivanja, ali ova je optimalna jer akumulator pohranjuje neiskorištenu energiju, a po potrebi je daje potrošačima.

Postoje dvije mogućnosti nabave akumulatora: u sklopu potpuno spremne solarne elektrane za instalaciju ili zasebno, prema zadanim parametrima. Jeftini kineski komplet košta ne više od 20 €.

Ako jedan akumulator nije dovoljan, nabavlja se nekoliko baterija istih karakteristika. Postavljaju se na jedno mjesto i spajaju serijski.

Radi lakšeg korištenja i održavanja, blokovi se postavljaju na metalni stalak s polimernim premazom.

Proizvodi kineskog brenda Delta odlično su se pokazali. Na fotografiji je gel akumulator napona 12 V i kapaciteta 55 Ah. Svi uređaji marke Delta projektirani su za 10-godišnji vijek trajanja.

Razmotrimo kako se akumulator spaja na kontroler i inverter.

Sljedeći korak – priključivanje regulatora na solarne panele, a akumulatorskog bloka na izmjenjivač.

Korak #2: spajanje na kontroler

Razmotrite varijantu koju često u praksi koriste vlasnici seoskih kuća. Oni naručuju jeftinu opremu kineske proizvodnje na jednoj od internetskih platformi.

Povoljni regulator s minimalnim brojem postavki, opremljen s tri para stezaljki, sposoban opsluživati blok solarnih panela snage 150 W. Cijena – 13 €.

Priključivanje se odvija sljedećim redoslijedom:

• Najprije se na regulator priključuje blok akumulatorskih baterija. To se namjerno čini kako bi se provjerilo kako će uređaj prepoznati nazivni napon mreže (standardne vrijednosti – 12 V, 24 V). Pri spajanju s baterijom koristi se prvi par stezaljki.
• Zatim se izravno priključuju solarni paneli, koristeći priložene žice, a na regulatoru – drugi par stezaljki.
• Na kraju se postavlja oprema za noćnu rasvjetu – upravo za to je namijenjen treći par stezaljki. Osim niskonaponske rasvjete, koja djeluje isključivo nakon nastupanja mraka i napaja se iz baterije, druga oprema se ne smije koristiti.

Pri svakoj vrsti priključivanja potrebno je paziti na polaritet.

Nepoštivanje polariteta dovodi do trenutnog kvara regulatora, kao i do otkazivanja dijelova solarnih panela.

Shema priključivanja regulatora s tri para stezaljki. Noćna rasvjeta (12 V) – neobavezna funkcija, stoga je neki jednostavno ne koriste. Uključivanje lampica može se podesiti po vremenu: za rad u večernjim ili jutarnjim satima (+)

Regulator i baterija neprestano međusobno djeluju. Na primjer, tijekom vršnih opterećenja baterija predstavlja pufer koji štiti regulator od kvara.

Ova dva uređaja, kao i ostali elementi sustava, ne mogu se promatrati odvojeno. Prilikom sastavljanja solarne elektrane treba imati na umu svaki uređaj, čak i ako ga se konkretno spajanje ne tiče.

Upute korak po korak za povezivanje solarnih panela s kontrolerom

Nakon spajanja kontrolera na akumulator i panele, priključujemo inverter i, po potrebi, niskonaponske rasvjetne uređaje.

Korak #3: spajanje na inverter

Inverter je potrebno uključiti u sustav ako uređaji u kući rade na 220 V. Ali postoje iznimke kada se solarni paneli instaliraju za sustav od 12 V; u tom slučaju inverter nije potreban.

Mjesto ugradnje invertera u sustavu solarne elektrane je između baterijskog bloka i potrošača energije, odnosno kućanskih uređaja, rasvjetnih tijela i dr. (+)

Uređaj se nabavlja isto kao i ostali dijelovi solarnog sustava: u sklopu kompleta solarne elektrane ili zasebno.

Redoslijed radnji pri spajanju invertera na akumulator:

Ako se do sada niste bavili instalacijom solarnih elektrana, preporučujemo da ne kupujete pojedinačne uređaje, već gotovi sustav u kompletu.

Prednost sustava spremnog za montažu leži u podudarnosti parametara opreme (ispravno odabrani akumulatori prema snazi, potreban broj solarnih panela, set žica za brzo povezivanje).

Logično je da će uređaji kompatibilni po kapacitetu, naponu i snazi biti mnogo učinkovitiji u pretvaranju sunčeve energije i opskrbi kuće električnom energijom. Zapravo se besplatna “zelena energija” može koristiti u sustavima grijanja, napajanja kućanskih uređaja.

Zaključci i koristan video na temu

Vlasnici vikendica odavno su cijenili prednosti alternativne energije i aktivno koriste solarne elektrane kao stalni ili rezervni izvor. Korisne preporuke korisnika solarnih elektrana pomoći će vam pri montaži vlastitog sustava.

Video #1. Korak po korak upute za montažu i povezivanje:

Video #2. Analiza čestih pogrešaka pri odabiru i instalaciji opreme:

Video #3. Pregled jedne od opcija kućne instalacije:

Korištenje alternativne energije za potrebe čovječanstva doista je velik tehnološki napredak. Danas svaki vlasnik kuće može samostalno sastaviti i spojiti solarnu elektranu koja opskrbljuje kuću električnom energijom. S obzirom na isplativost i ekološku čistoću, radi se o praktičnom i djelotvornom rješenju.

Želite li ispričati kako ste vlastitim rukama sastavili malu solarnu elektranu? Imate li zanimljivih činjenica i korisnih informacija o temi članka? Pišite, molim vas, komentare u bloku ispod, podijelite svoje dojmove, mišljenje i tematske fotografije.