Солнечные панели становятся все более популярным решением для обеспечения энергией жилых и коммерческих объектов. Использование солнечной энергии позволяет пользователям сократить свои расходы на электроэнергию и уменьшить углеродный след. В этой статье мы рассмотрим, как работает солнечная панель и что стоит учитывать при выборе и установке системы солнечной энергетики.
Что такое солнечная панель?
По сути, солнечная панель – это большой модуль, который собирает энергию солнца и перерабатывает ее в электричество.
Большинство панелей состоит из кремниевых фотодиодов, каждый из которых имеет напряжение в точке максимальной мощности примерно 0.5 В. Стандартная модель включает 36 фотодиодов и обладает номинальным напряжением 12 В. Возможно, вы подумали: «Но если посчитать, то получится примерно 18 В, а не 12 В». Да, вы правы, получается 18 В. Этого напряжения хватит для заряда аккумулятора в 12 В, но нужен еще и небольшой запас на потери в проводах, контроллере и при нагреве модуля.
Какие бывают солнечные панели?
По структуре кремния в составе солнечной панели, она может быть монокристаллической и поликристаллической.
Монокристаллическая солнечная панель – это единый кристалл кремния, у него однородная поверхность и скругленные углы. Такие панели имеют на сегодняшний день наивысшую эффективность преобразования солнечной энергии — до 22%.
Поликристаллическая солнечная панель – это большое количество разнородных кристаллов кремния, которые имеют квадратную форму и неоднородность цвета. Помимо кремния, здесь также присутствуют смеси, поэтому эффективность преобразования солнечной энергии здесь меньше – до 18%.
Как подключить солнечную панель?
Для подключения солнечной электростанции вам понадобится:
- Солнечная панель
- Аккумулятор
- Контроллер заряда
- Инвертор (преобразователь тока)
- Кабель и разъемы для подключения
Наиболее часто в солнечных электростанциях применяются стартерные (автомобильные), AGM, гелевые или литий-ионные аккумуляторы. Не подключайте солнечную панель к аккумулятору, минуя контроллер заряда. Он позволит правильно заряжаться вашей аккумуляторной батарее и защитит от глубокого разряда. Существует недорогой вариант - ON/OFF контроллер, а есть и более продвинутые - PWM контроллер и MPPT-контроллер, которые способны, при необходимости, поддерживать и понижать напряжение солнечной батареи до нужного значения.
Солнечные панели генерируют постоянный ток с напряжением 12-48 В. Для того чтобы преобразовать его в постоянный ток с привычным для нас напряжением в 220 В, используется инвертор (преобразователь тока).
Для подключения солнечных панелей используются разъемы стандарта МС4, которые обеспечивают плотное герметичное соединение и имеют индекс защищенности IP 68.
Как подключить несколько солнечных панелей?
Если вы планируете соединить нескольких солнечных панелей, используйте специальные разветвители.
Типы соединения:
1. Последовательное соединение
Минусовая клемма первой панели соединяется с плюсовой клеммой второй, минусовая второй с клеммой третьей и так далее. Здесь напряжение всех панелей будет складываться. Не рекомендуется соединять последовательно панели с разным значением максимальной мощности, иначе итоговый ток всей этой системы будет равен току панели с минимальным током, а значит некоторые из них будут работать не в полную силу.
2. Параллельное соединение
В данном варианте напряжение на выходе каждой панели будет равны между собой и равны напряжению на выходе из системы панелей. Ток от всех панелей будет складываться, а значит, не поднимая напряжения, вы сможете увеличить ток от панелей.
3. Последовательно-параллельное соединение
Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции. Здесь соединенные последовательно цепочки панелей объединяют параллельно.
Итоговая последовательность:
1. Подключаем солнечную панель к контролеру, используя разъемы стандарта МС4.
2. Подключаем контроллер к аккумулятору с помощью проводов.
3. Подключаем к аккумулятору инвертор. К выходу инвертора подключите электрические приборы 220В.
Итак, подключение солнечной электростанции — это эффективный способ снизить расходы на электроэнергию и сделать ваш дом более экологичным. Солнечные панели, будь то монокристаллические или поликристаллические, предлагают различные уровни эффективности и могут быть адаптированы под ваши нужды. Правильная установка системы, включая использование контроллеров заряда и инверторов, обеспечит надежную работу и защиту оборудования.
Следуя описанным шагам по подключению и соединению панелей, вы сможете создать собственную солнечную электростанцию, которая будет служить вам долгие годы.