Napelemek bekötési rajza: a vezérlőhöz, az akkumulátorhoz és a kiszolgált rendszerekhez

Az önálló áramellátó rendszerek a vidéki ingatlanokon lehetővé teszik a kényelmes életet még a központi közművektől távol is. Gyakran a hagyományos rendszerek mellett alternatív, napenergiát hasznosító megoldásokat is alkalmaznak.

Ahhoz, hogy a naprendszer megfelelően működjön, gondosan összeállított csatlakozási rajzra van szükség a napelemekhez. Egy minőségi berendezésekből álló készlet szükséges, amely képes megfelelni a rá ruházott feladatoknak.

Bemutatjuk, hogyan tervezze meg okosan a mini erőmű komponenseinek elhelyezését. Ön megtudja, hogyan válassza ki a rendszer összeszereléséhez szükséges technikai eszközöket, és hogyan kösse be azokat megfelelően. Tanácsaink figyelembevételével egy hatékonyan működő berendezést építhet.

A naperőmű felépítésének rajza

Vizsgáljuk meg, hogyan épül fel és működik a naprendszer egy vidéki ház számára. Fő feladata, hogy a napenergiát 220 V-os villamos energiává alakítsa, amely a háztartási elektromos készülékek fő áramforrása.

A naperőmű fő részei:

1. A napelemek (panelek), amelyek a napsugárzást egyenárammá alakítják.
2. A vezérlő, amely szabályozza az akkumulátor töltését.
3. Az akkumulátorblokk.
4. Az inverter, amely az akkumulátor feszültségét 220 V-ra alakítja.

A napelemek felépítése úgy van kialakítva, hogy a berendezés különböző időjárási viszonyok között is működhet, -35 °C és +80 °C közötti hőmérsékleten.

Kiderül, hogy a megfelelően felszerelt napelemek télen-nyáron egyformán hatékonyan működnek, de egy feltétellel – tiszta időben, amikor a nap maximális hőmennyiséget ad le. Borús időben a hatékonyság élesen csökken.

A naperőmű hatékonysága a mérsékelt övben nagy, de nem elegendő ahhoz, hogy teljesen ellássa villamos energiával a nagy házakat. A naprendszert gyakrabban tekintik kiegészítő vagy tartalék áramforrásnak.

Egy 300 W-os napelem tömege 20 kg. A paneleket leggyakrabban a tetőre, a homlokzatra vagy a ház mellé telepített speciális állványokra szerelik. Szükséges feltételek: a sík nap felé fordítása és az optimális dőlésszög (átlagosan 45° a talajfelszínhez képest), amely biztosítja a napsugarak merőleges beesését.

Lehetőség szerint telepítenek egy nyomkövetőt, amely követi a Nap mozgását és szabályozza a panelek helyzetét.

A napelemek felső felületét edzett, ütésálló üveg védi, amely könnyen ellenáll a jégeső ütéseinek vagy a nagy hóterhelésnek. Azonban figyelni kell a burkolat épségére, különben a sérült szilíciumlapkák (fotocellák) leállnak.

A vezérlő több funkciót lát el. Az alapfunkción – az akkumulátor töltésének automatikus szabályozásán – kívül a vezérlő szabályozza a napelemekből érkező energia leadását, ezzel megvédve az akkumulátort a teljes lemerüléstől.

Teljes töltés esetén a vezérlő automatikusan lekapcsolja az akkumulátort a rendszerről. A modern eszközök kijelzős vezérlőpanellel vannak felszerelve, amely a napelemek feszültségét mutatja.

Házi készítésű napenergia-rendszerekhez a legjobb választás a gél akkumulátorok, amelyeket 10–12 éves megszakítás nélküli működési idő jellemez. 10 év működés után kapacitásuk körülbelül 15–25%-kal csökken. Ezek karbantartást nem igénylő és teljesen biztonságos eszközök, amelyek nem bocsátanak ki káros anyagokat.

Télen vagy borult időben a panelek továbbra is működnek (ha rendszeresen megtisztítják őket a hótól), de az energiatermelés 5–10-szeresére csökken.

Az inverterek feladata az akkumulátor egyenfeszültségének 220 V-os váltakozó feszültséggé történő átalakítása. Olyan műszaki jellemzőkben különböznek, mint a teljesítmény és a kapott feszültség minősége. A szinuszos berendezés képes kiszolgálni a leginkább „kényes” áramminőségű készülékeket – a kompresszorokat, a háztartási elektronikát.

Háztartási napelemes erőmű áttekintése:

Érdemes tudni, hogy a háztartási erőművek képesek ellátni egy folyamatosan működő hűtőszekrényt, egy időszakosan bekapcsolódó búvárszivattyút, egy televíziót és a világítási rendszert. Ahhoz, hogy egy kazán vagy akár egy mikrohullámú sütő működéséhez is energiát biztosítsunk, erősebb és nagyon drága berendezésre van szükség.

A naperőmű legegyszerűbb kapcsolási rajza, amely a fő alkotóelemeket tartalmazza. Mindegyikük ellátja a saját funkcióját, amely nélkül a naperőmű működése lehetetlen.

Léteznek más, bonyolultabb naperőművek összeszerelési kapcsolási rajzai is, azonban ez a megoldás univerzális és a legkeresettebb a háztartásokban.

Az akkumulátorok csatlakoztatásának lépései a naperőmű berendezéseihez

A csatlakoztatás szakaszosan történik, általában a következő sorrendben: először a vezérlőt kötik össze az akkumulátorral, majd a vezérlőt a napelemekkel, ezután az akkumulátort az inverterrel, és végül a fogyasztókhoz vezetik el a hálózatot.

1. lépés: csatlakoztatás az akkumulátorhoz

Az akkumulátorok pontosan meghatározott helyet foglalnak el a hálózatban. Nem közvetlenül a napelemekhez, hanem a vezérlőn keresztül csatlakoznak, amely szabályozza a töltésüket/kisütésüket. A másik oldalon az akkumulátorblokkot az inverterhez csatlakoztatják, amely átalakítja az áramot.

Így a napelemek akkumulátorhoz való csatlakoztatási rajza a következő:

• az akkumulátor/vezérlő összekötése (majd a vezérlő/napelemek);
• az akkumulátor és az inverter összekötése.

Más csatlakoztatási lehetőségek is lehetségesek, de ez az optimális, mivel az akkumulátor megtartja a fel nem használt energiát, és szükség esetén átadja a fogyasztóknak.

Két lehetőség van az akkumulátorok beszerzésére: a teljesen telepítésre kész naperőmű részeként, vagy külön, meghatározott paraméterek alapján. Egy olcsó kínai készlet ára legfeljebb 8000 Ft.

Ha egy akkumulátor nem elegendő, több, azonos jellemzőkkel rendelkező akkumulátort vásárolnak. Ezeket egy helyre telepítik és sorba kapcsolják.

A kényelmes használat és karbantartás érdekében a blokkokat polimer bevonatú fémállványra helyezik.

Kiválóan beváltak a kínai Delta márka termékei. A képen egy 12 V feszültségű és 55 Ah kapacitású gél akkumulátor látható. A Delta márka minden eszköze 10 éves élettartamra van tervezve.

Nézzük meg, hogyan csatlakozik az akkumulátor a vezérlőhöz és az inverterhez.

Következő lépés – a vezérlő csatlakoztatása a napelemekhez, valamint az akkumulátorblokk csatlakoztatása az inverterhez.

2. lépés: csatlakoztatás a vezérlőhöz

Vizsgálja meg azt a lehetőséget, amellyet a vidéki házak tulajdonosai gyakran használnak a gyakorlatban. Ők olcsó, Kínában gyártott berendezéseket rendelnek az egyik internetes platfomrón.

Költségvetésbarát vezérlő minimális beállítási lehetőségekkel, három pár kapoccsal felszerelve, képes kiszolgálni egy 150 W-os napelemblokkot. Ára: 5200 Ft

A csatlakozás a kővetkező sorbendben tőrténik:

• Először a vezérlőhöz csatlakoztatják az akkumulátorblokkot. Ez szándékosan történik, hogy ellenőrizzék, hog an a készülék felisméri a hálózat névleges feszültségét (szabványos értékek – 12 V, 24 V). Az akkumulátorral való összekötéskor az első pár kapcsot használják.
• Ezután közvetlenül a napelemet csatlakoztatják, a hozzáju képmellékelt vezetékeket használva, a vezérlőn pedig a második pár kapcsot.
• Végül az éjszakai világításhoz szükséges berendezést szerelik fel – pont erre szolgál a harmadik pár kapocs. A kisfeszültségű világitás kivételevél, amely kizárólag sötétedés után működik és az akkumulátorról tápált, más berendezést nem szabad használni.

Bármilyen csatlakozás esetén ügyelnii kell a polaritásra.

A polaritás be nem tartása a vezérlő azonnali meghibásodásához, valamint a naplmeek alkatrészeinek meghibásodásához vezet.

Három pár kapoccsal felszerelt vezérlő csatlakoztatásának sémája. Az éjszakai világítás (12 V) nem kötelező funkció, ezzért egyesek egyszerűen nem használják. A lámpák bekapcsolását időzíteni lehet: esti vagy reggeli órákban való működéshez (+).

A vezérlő és az akkumulátor folyamatosan együttműködnek. Például csúcsterhelés idején az akkumulátor pufferként szolgál, megvédve a vezérlőt a meghibásodásól.

Ezt a két készüléket, akárcsak a rendszer többi elemét, nem szabad külön-külön szemlélni. A naperőmű összeszerelésekor minden egyes eszközt figyelembe kell venni, még akkor is, ha az adott csatlakoztatás nem érinti azt.

Lépésről lépésre útmutató a napelemek vezérlőhöz csatlakoztatásához

A vezérlő akkumulátorhoz és panelekhez való csatlakoztatása után csatlakoztassuk az invertert, és szükség esetén az alacsony feszültségű világítótesteket.

3. lépés: csatlakoztatás az inverterhez

Az invertert be kell illeszteni a rendszerbe, ha a házban lévő készülékek 220 V-ról működnek. Vannak azonban kivételek: ha a napelemeket 12 V-os rendszerhez telepítik, akkor az inverter nem szükséges.

Az inverter elhelyezésének helye a naperőmű rendszerében az akkumulátortömb és az energiafogyasztók – azaz a háztartási készülékek, világítóberendezések stb. – között van. (+)

A készülék ugyanúgy beszerezhető, mint a rendszer többi része: a naperőmű készlet részeként vagy külön.

Az inverter akkumulátorhoz való csatlakoztatásának lépései:

Ha Ön korábban nem foglalkozott napelemes rendszerek telepítésével, javasoljuk, hogy ne különálló készülékeket vásároljon, hanem egy komplett rendszert.

A telepítésre kész rendszer előnye a berendezésparaméterek összehangoltsága (a teljesítmény szempontjából megfelelően kiválasztott akkumulátorok, a szükséges számú napelem, a gyors csatlakoztatáshoz szükséges vezetékkészlet).

Logikus, hogy a kapacitás, feszültség és teljesítmény tekintetében kompatibilis készülékek sokkal hatékonyabban alakítják át a napenergiát és látják el a házat elektromos árammal. Tulajdonképpen az ingyenes “zöld energiát” fel lehet használni fűtési rendszerekben, háztartási eszközök energiaellátására.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A vidéki házak tulajdonosai már régóta értékelik az alternatív energia előnyeit, és aktívan használják a napelemes erőműveket állandó vagy tartalék áramforrásként. A napelemes rendszerek felhasználóinak hasznos tanácsai segítenek Önnek a saját rendszerének telepítésében.

1. videó. Lépésről lépésre történő összeszerelési és csatlakoztatási oktatóanyag:

2. videó. A gyakran előforduló hibák elemzése a berendezés kiválasztásánál és telepítésénél:

3. videó. Az egyik otthoni telepítési lehetőség áttekintése:

Az alternatív energia felhasználása az emberiség szükségleteire valóban nagy technológiai ugrás. Ma minden háztulajdonos önállóan összeszerelhet és csatlakoztathat egy olyan napelemes erőművet, amely elektromos árammal látja el a házat. A megtérülést és a környezetbarát mivoltot figyelembe véve ez egy praktikus és hatékony megoldás.

Szeretne beszámolni arról, hogyan szerelt össze egy kis napelemes erőművet saját kezűleg? Vannak érdekes tényei és hasznos információi a cikk témájával kapcsolatban? Kérjük, írja meg hozzászólásait az alábbi blokkban, ossza meg benyomásait, véleményét és a témához kapcsolódó fényképeit.