Shema priključitve sončnih baterij: na regulator, na akumulator in na servisirane sisteme

Avtonomni sistemi oskrbe z električno energijo za podeželske objekte omogočajo udobno bivanje tudi daleč od centraliziranih komunikacij. Pogosto se poleg tradicionalnih shem uporabljajo tudi alternativne, ki temeljijo na uporabi sončne energije.

Da heliosistem pravilno deluje, je potrebna strokovno sestavljena shema priključitve sončnih baterij. Potrebovali boste komplet kakovostne opreme, ki bo kos svojim nalogam.

Povedali vam bomo, kako pravilno načrtovati postavitev komponent mini elektrarne. Izvedeli boste, kako izbrati tehnične naprave za sestavo sistema in kako jih pravilno priključiti. Z upoštevanjem naših nasvetov boste lahko zgradili učinkovito delujočo napravo.

Shema naprave sončne elektrarne

Oglejmo si, kako je zgrajen in deluje heliosistem za podeželsko hišo. Njegov glavni namen je pretvoriti sončno energijo v električno napetost 220 V, ki je glavni vir napajanja za gospodinjske aparate.

Glavni deli, iz katerih je sestavljena SE:

1. Baterije (paneli), ki pretvarjajo sončno sevanje v enosmerni tok.
2. Krmilnik, ki uravnava polnjenje akumulatorja.
3. Sklop akumulatorjev.
4. Pretvornik, ki pretvarja napetost akumulatorja v 220 V.

Zasnova baterije je zasnovana tako, da omogoča delovanje opreme v različnih vremenskih razmerah, pri temperaturah od -35 °C do +80 °C.

Izkazalo se je, da bodo pravilno nameščene sončne baterije delovale enako učinkovito pozimi in poleti, vendar pod enim pogojem – v jasnem vremenu, ko sonce oddaja največ toplote. V oblačnem vremenu učinkovitost močno pade.

Učinkovitost SE v srednjih zemljepisnih širinah je velika, vendar ne toliko, da bi v celoti oskrbovala velike hiše z elektriko. Heliosistem se pogosteje obravnava kot dodaten ali rezervni vir električne energije.

Teža ene baterije z močjo 300 W je 20 kg. Najpogosteje panele namestijo na streho, fasado ali posebna stojala, postavljena ob hiši. Potrebni pogoji: obrnjena ravnina proti soncu in optimalen naklon (v povprečju 45° glede na površino tal), ki zagotavlja pravokoten padec sončnih žarkov.

Če je mogoče, namestijo sledilnik, ki spremlja gibanje sonca in uravnava položaj panelov.

Zgornja ravnina baterij je zaščitena s kaljenim protitrdnim steklom, ki zlahka prenese udarce toče ali težke snežne nanose. Vendar je treba paziti na celovitost prevleke, sicer poškodovane silicijeve plošče (fotocelice) prenehajo delovati.

Krmilnik opravlja več funkcij. Poleg glavne – samodejnega uravnavanja polnjenja akumulatorja, krmilnik uravnava dovod energije iz sončnih baterij ter s tem ščiti akumulator pred popolno izpraznitvijo.

Pri polnem polnjenju krmilnik samodejno odklopi akumulator iz sistema. Sodobne naprave so opremljene s krmilno ploščo z zaslonom, ki prikazuje napetost baterij.

Za doma izdelane heliosisteme so najboljša izbira gelasti akumulatorji, ki se odlikujejo po času neprekinjenega delovanja 10–12 let. Po 10-letnem delovanju se njihova zmogljivost zmanjša za približno 15–25 %. To so brez vzdrževanja in popolnoma varne naprave, ki ne oddajajo škodljivih snovi.

Pozimi ali v oblačnem vremenu paneli še vedno delujejo (če jih redno čistimo snega), vendar se proizvodnja energije zmanjša za 5-10-krat.

Naloga razsmernikov je pretvorba enosmerne napetosti iz akumulatorja v izmenično napetost 220 V. Razlikujejo se po tehničnih lastnostih, kot sta moč in kakovost pridobljene napetosti. Sinusna oprema lahko oskrbuje najbolj 'občutljive' na kakovost toka naprave – kompresorje, gospodinjsko elektroniko.

Pregled gospodinjske sončne elektrarne:

Stalo bi vedeti, da so gospodinjske elektrarne sposobne napajati nenehno delujoč hladilnik, občasno zagnano potopno črpalko, televizor, sistem razsvetljave. Za oskrbo z energijo za delovanje kotla ali celo mikrovalovne pečice bo potrebna močnejša in zelo draga oprema.

Najenostavnejša shema sončne elektrarne, ki vključuje glavne sestavne dele. Vsak od njih opravlja svojo funkcijo, brez katere delovanje sončne elektrarne ni mogoče.

Obstajajo tudi druge, bolj zapletene sheme sestavljanja sončnih elektrarn, vendar je ta rešitev univerzalna in najbolj zahtevana v gospodinjstvu.

Koraki priključitve baterij na opremo SE

Priključitev poteka v fazah, običajno v naslednjem vrstnem redu: najprej se poveže krmilnik z akumulatorjem, nato krmilnik s sončnimi paneli, nato akumulator s pretvornikom, in nazadnje se naredi razvod po porabnikih.

Faza #1: priključitev na akumulator

V omrežju imajo akumulatorji točno določeno mesto. S sončnimi paneli niso povezani neposredno, temveč preko krmilnika, ki uravnava njihovo polnjenje in praznjenje. Na drugi strani se akumulatorski blok poveže s pretvornikom, ki pretvarja tok.

Tako je shema priključitve sončnih baterij na akumulator videti takole:

• Izvedemo povezavo akumulator/krmilnik (nato krmilnik/sončne baterije);
• Povežemo akumulator in pretvornik.

Možni so tudi drugi načini priključitve, vendar je ta optimalen, saj akumulator shranjuje neporabljeno energijo in jo po potrebi oddaja porabnikom.

Obstajata dve možnosti nakupa akumulatorjev: v sklopu popolnoma pripravljene sončne elektrarne za namestitev ali posebej, po določenih parametrih. Poceni kitajski komplet stane največ 20 €.

Če en akumulator ne zadostuje, se nabavi več akumulatorjev z enakimi lastnostmi. Namestijo se na enem mestu in povežejo zaporedno.

Za lažjo uporabo in vzdrževanje se bloki namestijo na kovinsko stojalo s polimerno prevleko.

Odlično so se izkazali izdelki kitajske znamke Delta. Na fotografiji je gel akumulator z napetostjo 12 V in kapaciteto 55 Ah. Vse naprave znamke Delta so načrtovane za 10-letno življenjsko dobo.

Oglejmo si, kako se akumulator priključi na krmilnik in pretvornik.

Naslednji korak – priključitev krmilnika na sončne panele in baterijskega bloka na inverter.

Faza #2: priključitev na krmilnik

Oglejmo si možnost, ki jo v praksi pogosto uporabljajo lastniki podeželskih hiš. Naročijo poceni opremo kitajske proizvodnje na eni od spletnih platform.

Proračunski krmilnik z minimalnim številom nastavitev, opremljen s tremi pari sponk, zmožen oskrbovati blok sončnih baterij z močjo 150 W. Cena – 13 €.

Priključitev poteka v naslednjem vrstnem redu:

• Najprej priključijo blok akumulatorskih baterij na krmilnik. To se namerno izvede, da se preveri, kako bo naprava zaznala nazivno napetost omrežja (standardne vrednosti – 12 V, 24 V). Pri povezavi z baterijo uporabijo prvi par sponk.
• Nato neposredno priključijo sončne panele, pri čemer uporabijo priložene žice, na krmilniku pa drugi par sponk.
• Nazadnje namestijo opremo za nočno osvetlitev – prav za to je namenjen tretji par sponk. Razen nizkonapetostne osvetlitve, ki deluje izključno po nastopu teme in se napaja iz baterije, druge opreme ni dovoljeno uporabljati.

Pri vsaki vrsti priključitve je treba paziti na polarnost.

Neupoštevanje polarnosti povzroči takojšnjo okvaro krmilnika in tudi poškodbe delov sončnih panelov.

Shema priključitve krmilnika s tremi pari sponk. Nočna osvetlitev (12 V) – neobvezna funkcija, zato je nekateri preprosto ne uporabljajo. Vklop žarnic je mogoče nastaviti po času: za delovanje v večernih ali jutranjih urah (+).

Krmilnik in baterija nenehno sodelujeta. Na primer, med konicami obremenitve baterija predstavlja blažilnik, ki ščiti krmilnik pred okvaro.

Ta dva pripomočka, tako kot preostale elemente sistema, ni mogoče obravnavati ločeno. Pri sestavljanju sončne elektrarne je treba upoštevati vsako napravo, tudi če je konkretna priključitev ne zadeva.

Navodila po korakih za priključitev sončnih panelov na krmilnik

Po priključitvi krmilnika na akumulator in panele priključite inverter ter po potrebi nizkonapetostne svetilne naprave.

Faza #3: priključitev na pretvornik

Inverter je treba vključiti v sistem, če naprave v hiši delujejo na 220 V. Vendar obstajajo izjeme, ko so sončne baterije nameščene za sistem 12 V; v tem primeru inverter ni potreben.

Mesto namestitve inverterja v sistemu sončne elektrarne je med akumulatorskim blokom in porabniki energije, to je domačimi gospodinjskimi napravami, svetilnimi telesi itd. (+)

Naprava se kupi enako kot ostali deli sončnega sistema: v sklopu kompleta sončne elektrarne ali posebej.

Vrstni red dejanj pri priključitvi inverterja na akumulator:

Če se prej niste ukvarjali z namestitvijo sončnih elektrarn, priporočamo, da ne kupite posameznih naprav, ampak celoten komplet sistema.

Prednost sistema, pripravljenega za montažo, je v skladnosti parametrov opreme (pravilno izbrani akumulatorji glede na moč, potrebno število sončnih panelov, komplet kablov za hitro priključitev).

Logično je, da bodo naprave, ki so združljive po kapaciteti, napetosti in moči, veliko učinkoviteje pretvarjale sončno energijo in oskrbovale hišo z elektriko. Dejansko brezplačno “zeleno energijo” lahko uporabite v sistemih ogrevanja, oskrbe z energijo gospodinjskih naprav.

Zaključki in koristen video na to temo

Lastniki podeželskih stanovanj so že zdavnaj cenili prednosti alternativne energije in aktivno uporabljajo sončne elektrarne (SE) kot stalen ali rezervni vir. Koristna priporočila uporabnikov sončnih elektrarn vam bodo pomagala pri montaži lastnega sistema.

Video #1. Postopno navodilo za sestavljanje in priključitev:

Video #2. Analiza pogostih napak pri izbiri in namestitvi opreme:

Video #3. Pregled ene od možnosti domače namestitve:

Uporaba alternativne energije za potrebe človeštva je resnično velik tehnološki preskok. Danes lahko vsak lastnik hiše samostojno sestavi in priključi sončno elektrarno, ki hišo oskrbuje z elektriko. Glede na vračljivost in okoljsko čistost je to praktična in učinkovita rešitev.

Želite povedati, kako ste sestavili majhno sončno elektrarno z lastnimi rokami? Imate zanimiva dejstva in koristne informacije o temi članka? Prosim, napišite komentarje v spodnjem bloku, delite vtise, mnenja in tematske fotografije.