Saules bateriju pieslēgšanas shēma: kontrolierim, akumulatoram un apkalpojamajām sistēmām

Autonomās elektroapgādes sistēmas lauku īpašumiem ļauj dzīvot komfortā pat tālu no centralizētajām komunikācijām. Bieži vien līdztekus tradicionālajām shēmām tiek izmantotas alternatīvas, kuru pamatā ir saules enerģijas izmantošana.

Lai heliosistēma darbotos pareizi, nepieciešama kvalitatīvi sastādīta saules bateriju pieslēguma shēma. Būs nepieciešams augstas kvalitātes aprīkojuma komplekts, kas spēj tikt galā ar uzticētajiem pienākumiem.

Mēs pastāstīsim, kā pareizi plānot mini spēkstacijas komponentu izvietojumu. Jūs uzzināsiet, kā izvēlēties tehniskās ierīces sistēmas montāžai un kā tās pareizi pieslēgt. Ņemot vērā mūsu padomus, jūs varēsiet uzbūvēt efektīvi darbojošos iekārtu.

Saules spēkstacijas uzbūves shēma

Aplūkosim, kā ir uzbūvēta un darbojas heliosistēma lauku mājai. Tās galvenais uzdevums ir pārveidot saules enerģiju 220 V elektrībā, kas ir galvenais barošanas avots mājsaimniecības elektroierīcēm.

Galvenās daļas, no kurām sastāv SES:

1. Baterijas (paneļi), kas pārveido saules starojumu līdzsprieguma strāvā.
2. Kontrolleris, kas regulē akumulatora bateriju uzlādi.
3. Akumulatoru bateriju bloks.
4. Invertors, kas pārveido akumulatora bateriju spriegumu 220 V.

Baterijas konstrukcija ir pārdomāta tā, lai iekārta varētu darboties dažādos laikapstākļos, temperatūrā no -35 ºC līdz +80 ºC.

Izrādās, ka pareizi uzstādītas saules baterijas darbosies ar vienādu efektivitāti gan ziemā, gan vasarā, bet ar vienu nosacījumu – skaidrā laikā, kad saule izstaro maksimālo siltuma daudzumu. Mākoņainā laikā efektivitāte strauji samazinās.

SES efektivitāte vidējos platuma grādos ir liela, bet ne tik liela, lai pilnībā nodrošinātu ar elektrību lielas mājas. Biežāk heliosistēma tiek uzskatīta par papildu vai rezerves elektroenerģijas avotu.

Viena 300 W baterijas svars ir 20 kg. Visbiežāk paneļi tiek montēti uz jumta, fasādes vai speciāliem statīviem, kas uzstādīti pie mājas. Nepieciešamie nosacījumi: plaknes pagriešana saules virzienā un optimāls slīpums (vidēji 45° pret zemes virsmu), kas nodrošina perpendikulāru saules staru krišanu.

Ja iespējams, tiek uzstādīts sekotājs, kas izseko saules kustību un regulē paneļu pozīciju.

Bateriju augšējā plakne ir aizsargāta ar rūdītu triecienizturīgu stiklu, kas viegli iztur krusas triecienus vai smagas sniega sanesas. Tomēr jāuzrauga pārklājuma integritāte, pretējā gadījumā bojātās silīcija plāksnes (fotoelementi) pārstās darboties.

Kontrolieris veic vairākas funkcijas. Papildus galvenajai – automātiskai akumulatora uzlādes regulēšanai, kontrolieris regulē enerģijas padevi no saules baterijām, tādējādi pasargājot akumulatoru no pilnīgas izlādes.

Pie pilnas uzlādes kontrolieris automātiski atvieno akumulatoru no sistēmas. Mūsdienu ierīces ir aprīkotas ar vadības paneli ar displeju, kas rāda bateriju spriegumu.

Pašdarinātām saules sistēmām labākā izvēle ir gēla akumulatori, kas izceļas ar nepārtrauktas darbības laiku 10–12 gadi. Pēc 10 gadu darba to ietilpība samazinās apmēram par 15–25 %. Tie ir neapkopjamas un absolūti drošas ierīces, neizdalot kaitīgas vielas.

Ziemā vai mākoņainā laikā paneļi arī turpina darboties (ja tos regulāri tīra no sniega), bet enerģijas ražošana samazinās 5–10 reizes.

Uzdevums invertoru – pārveidot pastāvīgo spriegumu no akumulatora maiņspriegumā 220 V. Tie atšķiras ar tādām tehniskām īpašībām kā jauda un iegūtā sprieguma kvalitāte. Sinusoidālās iekārtas spēj apkalpot visprasīgākās pret strāvas kvalitāti ierīces – kompresorus, sadzīves elektroniku.

Mājsaimniecības SES pārskats:

Jāzina, ka mājsaimniecības elektrostacijas spēj apkalpot pastāvīgi strādājošu ledusskapi, periodiski ieslēdzamu iegremdes sūkni, televizoru un apgaismes sistēmu. Lai nodrošinātu enerģiju katla vai pat mikroviļņu krāsns darbībai, būs nepieciešama jaudīgāka un ļoti dārga iekārta.

Vienkāršākā saules elektrostacijas shēma, kas ietver galvenos sastāvdaļu elementus. Katrs no tiem veic savu funkciju, bez kuras saules elektrostacijas darbs nav iespējams.

Pastāv arī citas, sarežģītākas saules elektrostaciju salikšanas shēmas, tomēr šis risinājums ir universāls un vispieprasītākais sadzīvē.

Saules bateriju pieslēgšanas soļi SES iekārtām

Pievienošana notiek pakāpeniski, parasti šādā secībā: vispirms savieno kontrolieri ar akumulatoru, pēc tam kontrolieri ar saules paneļiem, tad akumulatoru ar inverteri, un visbeidzot veic elektroinstalāciju līdz patērētājiem.

1. posms: pieslēgšana akumulatoram

Akumulatori tīklā ieņem stingri noteiktu vietu. Tie ir pievienoti saules paneļiem nevis tieši, bet caur kontrolieri, kas regulē to uzlādi/izlādi. No otras puses akumulatoru bloku savieno ar inverteri, kas pārveido strāvu.

Tādējādi saules bateriju pievienošanas shēma akumulatoram izskatās šādi:

• veicam akumulatora/kontroliera savienošanu (pēc tam kontroliera/saules bateriju);
• savienojam akumulatoru un inverteri.

Iespējami arī citi pievienošanas varianti, bet šis ir optimāls, jo akumulators saglabā neiztērēto enerģiju un vajadzības gadījumā nodod to patērētājiem.

Ir divi varianti akumulatoru iegādei: pilnībā uzstādīšanai gatavas saules elektrostacijas sastāvā vai atsevišķi, pēc noteiktiem parametriem. Nedārgs ķīniešu komplekts maksā ne vairāk kā 20 €.

Ja ar vienu akumulatoru nepietiek, iegādājas vairākas baterijas ar vienādiem parametriem. Tās uzstāda vienā vietā un pieslēdz virknē.

Lietošanas un apkopes ērtībai blokus uzstāda uz metāla plaukta ar polimēra pārklājumu.

Ķīniešu zīmola Delta produkti ir sevi pierādījuši lieliski. Fotoattēlā – gēla akumulators ar spriegumu 12 V un ietilpību 55 Ah. Visas Delta zīmola ierīces ir paredzētas 10 gadu kalpošanas laikam.

Apskatīsim, kā akumulators tiek pieslēgts kontrolierim un inverterim.

Nākamais solis – kontrollera pievienošana saules paneļiem, bet akumulatora bloka – invertoram.

2. posms: pieslēgšana kontrolleram

Apskatīsim variantu, ko praksē bieži izmanto lauku māju īpašnieki. Viņi pasūta lētu Ķīnas Tautas Republikas ražojuma aprīkojumu kādā no interneta platformām.

Budžeta kontrolleris ar minimālu iestatījumu skaitu, aprīkots ar trim spaiļu pāriem, spējīgs apkalpot saules bateriju bloku ar jaudu 150 W. Izmaksas – 13 €.

Pievienošana notiek šādā secībā:

• Vispirms kontrollerim pievieno akumulatoru bloku. Tas tiek darīts apzināti, lai pārbaudītu, kā ierīce noteiks nominālo tīkla spriegumu (standarta vērtības – 12 V, 24 V). Savienojot ar akumulatoru, izmanto pirmo spaiļu pāri.
• Pēc tam pievieno tieši saules paneļus, izmantojot tiem pievienotos vadus, bet kontrollerī – otro spaiļu pāri.
• Visbeidzot uzstāda nakts apgaismojuma aprīkojumu – tieši šim nolūkam ir paredzēts trešais spaiļu pāris. Papildus zemsprieguma apgaismojumam, kas darbojas tikai pēc tumsas iestāšanās un tiek barots no akumulatora, citu aprīkojumu nevar izmantot.

Jebkura veida pievienošanā ir jāuzrauga polaritāte.

Polaritātes neievērošana izraisa tūlītēju kontrollera bojājumu, kā arī saules paneļu detaļu atteici.

Kontrollera pievienošanas shēma ar trim spaiļu pāriem. Nakts apgaismojums (12 V) – neobligāta funkcija, tāpēc daži to vienkārši neizmanto. Spuldžu ieslēgšanu var iestatīt pēc laika: darbam vakara vai rīta stundās (+)

Kontrolleris un akumulators pastāvīgi mijiedarbojas. Piemēram, maksimālās slodzes laikā akumulators darbojas kā buferis, kas aizsargā kontrolleri no atteices.

Šīs divas ierīces, tāpat kā pārējos sistēmas elementus, nevar aplūkot atsevišķi. Montējot saules elektrostaciju, jāņem vērā katra ierīce, pat ja konkrētais pieslēgums to neskar.

Soli pa solim instrukcija saules paneļu pievienošanai kontrollerim

Pēc kontrollera pievienošanas akumulatoram un paneļiem pievienojiet invertoru un, ja nepieciešams, zemsprieguma apgaismes ierīces.

3. posms: pieslēgšana invertoram

Invertors ir jāiekļauj sistēmā, ja ierīces mājā darbojas no 220 V. Bet ir izņēmumi, kad saules baterijas tiek uzstādītas 12 V sistēmai, tādā gadījumā invertors nav nepieciešams.

Invertora uzstādīšanas vieta saules elektrostacijas sistēmā – starp akumulatoru bloku un enerģijas patērētājiem, proti, mājsaimniecības ierīcēm, apgaismes ierīcēm u.c. (+)

Ierīce tiek iegādāta tāpat kā pārējās saules sistēmas daļas: saules elektrostacijas komplekta sastāvā vai atsevišķi.

Rīcības secība, pievienojot invertoru akumulatoram:

Ja iepriekš neesat nodarbojušies ar saules elektrostaciju uzstādīšanu, iesakām iegādāties nevis atsevišķas ierīces, bet gan sistēmu komplektā.

Gatavās montāžai sistēmas priekšrocība ir iekārtu parametru atbilstība (pareizi pēc jaudas izvēlēti akumulatori, nepieciešamais saules paneļu skaits, vadu komplekts ātrai pieslēgšanai).

Loģiski, ka ierīces, kas ir saderīgas pēc jaudas, sprieguma un kapacitātes, daudz efektīvāk pārveidos saules enerģiju un nodrošinās māju ar elektrību. Faktiski bezmaksas “zaļo enerģiju” var izmantot apkures sistēmās, sadzīves ierīču energoapgādē.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Piepilsētas mājokļu īpašnieki jau sen ir novērtējuši alternatīvās enerģijas priekšrocības un aktīvi izmanto SES kā pastāvīgu vai rezerves avotu. Noderīgi ieteikumi no saules elektrostaciju lietotājiem palīdzēs jums ar savas sistēmas montāžu.

Video #1. Soli pa solim instrukcija par montāžu un pieslēgšanu:

Video #2. Bieži sastopamo kļūdu analīze, izvēloties un uzstādot iekārtas:

Video #3. Pārskats par vienu no mājas uzstādīšanas variantiem:

Alternatīvās enerģijas izmantošana cilvēces vajadzībām patiešām ir liels tehnoloģisks lēciens. Šodien katrs mājas īpašnieks var pats samontēt un pieslēgt saules elektrostaciju, kas apgādā māju ar elektrību. Ņemot vērā atmaksāšanos un ekoloģisko tīrību, tas ir praktisks un rezultatīvs risinājums.

Vēlaties pastāstīt, kā samontējāt nelielu saules elektrostaciju ar savām rokām? Ir interesanti fakti un noderīga informācija par raksta tēmu? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, dalieties iespaidos, viedoklī un tematiskajās fotogrāfijās.