Підключення сонячних батарей не повинно викликати труднощів. Нічого екстраординарного в цій процедурі немає. Але оскільки раз у раз я продовжую отримувати питання по схемі підключення сонячних батарей, я вирішив написати цю статтю і привести ілюстрації, щоб раз і назавжди зняти ці питання.

З фізики шкільного періоду нам відомі поняття послідовного, паралельного і послідовно-паралельного (або змішаного) підключення. Нічого в сонячних батареях немає такого, що б виводило їх підключення за рамки понять шкільної фізики. Я прекрасно розумію, що люди задають ці питання не тому, що не знають що таке послідовне або паралельне з'єднання. Знають. Їх "лякає" новий предмет розгляду - сонячні батареї.

Так ось, скажу ще раз: нічого такого в сонячних батареях немає. Це всього лише такий же складовою з сонячних модулів прилад, як і всі інші, а значить і схеми з'єднань групи модулів в батареї здійснюються за тими ж принципами. Після сказаного мною ви викликніть: "Ось в чому справа! А я-то думав! ", І продовжувати статтю необхідності вже, як би, і немає.

Проте я продовжу, щоб знищити будь-які сумніви, плюс попутно ви отримаєте корисну практичну інформацію. Я з більшою симпатією ставлюся до тих, хто, не боячись здатися дурним, задають питання. Це допомагає їм рухатися вперед, а не здаватися розумними і стояти на місці.

Три варіанти схем підключення

Як ми вже говорили вище, існує три варіанти з'єднань сонячних модулів в сонячні батареї. Давайте подивимося на перший з них - варіант паралельного з'єднання (рис. 1):

Малюнок 1.

В цьому варіанті ми з'єднуємо клему (+) одного модуля з клемою (+) другого модуля, так само з'єднуємо і клеми (-) обох модулів. Від клеми (+) і клеми (-) будь-якого з модулів ми виводимо кінці (жили) для підключення вийшла групи (батареї) з двох модулів для підключення до, наприклад, контролера заряду, якщо він передбачений в нашій сонячній електростанції або до акумуляторних батарей, в разі, якщо контролер заряду батарей не передбачений.

Якщо є необхідність з'єднати три модуля в єдину батарею, ми чинимо так само. З'єднуємо всі три клеми (+), потім - все три клеми (-) і також виводимо кінці від клем (+) і від клем (-). Не важливо скільки батарей доводиться з'єднувати, все повторюється точно також.

Варіант два. Послідовне з'єднання (рис. 2):

Малюнок 2.

В цьому випадку клему (+) першого модуля з'єднуємо з клемою (-) другого модуля. Від клеми (-) першого модуля і від клеми (+) другого модуля виводимо кінці для підключення до контролера заряду або акумуляторних батарей. Так само не важливо скільки модулів будете з'єднувати, принцип той же. Клема (+) першого на клему (-) другого, клема (+) другого на клему (-) третього, клема (+) третього на клему (-) четвертого і т. Д., Рівно стільки, скільки модулів вам необхідно з'єднати.

Ну і, третій варіант. Послідовно-паралельний (рис. 3):

Малюнок 3.

Дійсно, іноді доводиться вдаватися і до цього варіанту з'єднання. Для простоти розуміння - ви збираєте спочатку дві групи модулів паралельно, на малюнку лівий верхній і лівий нижній це перша група. Правий верхній і правий нижній - друга група. Після цього сполучаєте ці дві групи послідовно так, як якщо б це були не групи, а два модуля. У групі може бути не два модуля, а три і чотири, а таких груп може бути теж і три і чотири і більше.

На практиці це виглядає наступним чином. Так виглядає сонячний модуль з лицьового боку, т. Е. З боку робочої його поверхні:

Це його тильна сторона з розташованої на ній клемної коробкою. Якраз в ній і слід підключати до клем жили кабелю:

Це його тильна сторона з розташованої на ній клемної коробкою. Якраз в ній і слід підключати до клем жили кабелю:

Це сама клемна коробка з підключеними жилами кабелю. Зверніть увагу на те, щоб жили кабелю були або опресовані наконечником-кільце, або, як у моєму випадку облужени припоєм:

А це опресовані жили кабелю, призначені для підключення в клемних затискачах вже під дахом будинку:

Третя жила у мене резервна. Поки вона не задіяна, тому і не опресована.

Яка необхідність з'єднувати модулі за різними схемами

Дивіться. Ми знаємо, що нам необхідна потужність сонячної електростанції 160 Вт, а прилади, контролер заряду, інвертор - на 12 В вхідного напруги. Ми набуваємо два 12-ти вольтів сонячних модуля, кожен по 80 Вт і з'єднуємо їх як? Правильно. Паралельно. Тим самим забезпечуємо напруга схеми 12 В і сумарна потужність модулів буде 160 Вт.

Т. е. Ми скористалися першої паралельної схемою з'єднання. Якби нам знадобилася потужність 240 Вт і напруга 12 В, ми знову б вдалися до першої схемою, тільки модулів вже було б три.

Бувають випадки, коли є необхідність зібрати схему нема на 12 В, а на 24 В, 36 В і вище. Для чого це потрібно? Справа в тому, що чим більше модулів ми встановлюємо, тим більше сумарна потужність сонячних модулів. Це в свою чергу призводить до підвищення струмів в ланцюгах. Ми ж пам'ятаємо закон Ома.

Потужність ділення на напругу дорівнює силі струму. Потужність ми збільшуємо, напруга залишається тим самим, значить струм збільшується. Збільшення струму змушує нас збільшувати перетин дроту. Так ось уявіть, кількість модулів збільшується, значить збільшується площа покривається ними, отже збільшується і довжина проводів.

Не забувайте про рекомендацію, якою я давав про комутації сонячних модулів під дахом будинку, в статті "Монтаж, підключення сонячних батарей і установка їх на покрівлі" . А ми ще й перетин цих проводів повинні збільшити. Т. е. Слід неминуче подорожчання проводів. Щоб уникнути зайвих витрат і перебудовують систему на більш високу напругу.

Цього можна домогтися з'єднавши модулі послідовно. Припустимо, на малюнку 2 зображені два 12-ти вольт модуля. Завдяки послідовній схемі з'єднання, ми домоглися, що їх можна включити в 24-х вольтів схему. Що стосується змішаного з'єднання, воно необхідне, коли обидва завдання доводиться вирішувати одночасно.

висновок

При використанні різних варіантів схем, слід мати на увазі деякі важливі речі впливають на результуючі електричні характеристики, що виходять при комутації модулів в сонячні батареї.

Це важливо!

Так, наприклад, в минулій статті ми говорили, що при послідовному з'єднанні напруга з'єднуються модулів підсумовується. Якщо ви поєднуєте два 12-ти вольт модуля, то результуючим напругою буде 24 Вольта. Я не беру зараз до уваги такі поняття, як напруга холостого ходу, струм короткого замикання і т. Д., Щоб не морочити вам голову теорією.

Але ми не говорили про те, що буде з струмами, а адже це важливо для вас при виборі, наприклад, контролера заряду сонячних батарей. На який вхідний струм контролер вам вибирати.

Так ось, необхідно знати: в послідовній схемі результуючий струм буде дорівнює струму модуля з найменшим його значенням, т. Е. Найменшому току з усіх з'єднуються послідовно модулів. Саме тому рекомендується послідовно з'єднувати модулі з однаковими характеристиками, щоб через одного "слабкого" модуля не втрачати потужність, яку могли б забезпечити модулі, будь вони всі однакові.

При паралельному з'єднанні, ми говорили, результуюча напруга буде дорівнює напрузі одного модуля, незалежно від того, скільки ви їх з'єднуєте паралельно. А ось результуючий струм буде собою представляти суму струмів всіх модулів з'єднаних паралельно.

Щоб у вас не викликало труднощів змішане (або послідовно-паралельне з'єднання), сміливо, образно звичайно, дробіть всю групу на більш дрібні і з'ясувавши струм і напруга окремо кожної дрібної групи, розглядайте ці дрібні групи як окремий модуль.

Як бачите, нічого сверхзаумного в схемі підключення сонячних батарей немає. Все просто. До речі, цей же принцип з'єднання стосується і акумуляторних батарей, але це вже окрема пісня. Там є свої нюанси.

Якщо вам допомогла ця стаття натисніть на одну з кнопок соціальних мереж, щоб стаття могла допомогти і іншим.

Борис Цупило