როგორ დააკავშიროთ მზის პანელები. რა უნდა იცოდეთ მზის ბატარეის მიერთებისას? როგორ დააკავშიროთ მზის კონტროლერი

ბოლო დროს ჩვენ შევამჩნიეთ, რომ დიდი და პატარა საგარეუბნო უძრავი ქონების მფლობელები სულ უფრო მეტად ინტერესდებიან ალტერნატიული ენერგიით, განსაკუთრებით კი ელექტროენერგიის გამომუშავებით მზის პანელების გამოყენებით (მზის ბატარეები, ფოტოელექტრული მოდულები, FSM).

ეს გამოწვეულია მზის პანელების ფასების დაცემით და გაჩენილი შესაძლებლობების შესახებ ხალხის ინფორმირებულობის გაზრდით. მაგრამ ფასების დაცემის მიუხედავად, მზის (ქარის და ა.შ.) ენერგომომარაგების სისტემების ანაზღაურებადი პერიოდი დაკავშირებული ელექტრო ქსელის არსებობისას რჩება ძალიან გრძელი (10 წელი ან მეტი, ბატარეის ცვეთა გათვალისწინებით).

თუ არ არის ელექტრო ქსელი, მაშინ ზაფხულში მზის ელექტროენერგია შეიძლება იყოს შესანიშნავი საშუალება ძირითადი საჭიროებების უზრუნველსაყოფად - განათება, პატარა მაცივარი, ტუმბო და ტელევიზორი/რადიო. და ეს ყველაფერი გონივრულ ფასად, გაზის გენერატორის ფასთან შედარებით, თუნდაც ამ უკანასკნელის საწვავის მოხმარებისა და რესურსის გათვალისწინების გარეშე.

იაფფასიანი მზის ენერგიის მიწოდების სისტემის ძირითადი კომპონენტებია:

მზის პანელი ან პანელების ბატარეა, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში ან პარალელურად;

მზის პანელის კონტროლერი - ბატარეის დამუხტვის კონტროლერი მზის პანელებიდან;

დასატენი ბატარეა (ბატარეა) ან აკუმულატორი ელექტროენერგიის შესანახად პიკური დატვირთვის, ღამის და ღრუბლიანი ამინდის დროს;

ძაბვის ინვერტორი (ან უწყვეტი კვების წყარო გარე ბატარეებით) დაბალი ძაბვის პირდაპირი ძაბვის გარდაქმნის ალტერნატიულ ძაბვაში 220 ვოლტი 50 ჰც.**

საბიუჯეტო სისტემაში კონტროლერი, როგორც წესი, არის იაფი მოწყობილობა, რომელიც დამზადებულია ჩინეთში სამი წყვილი ტერმინალით, შექმნილია მზის პანელების ბატარეისთვის 100-500 ვატი სიმძლავრით, MPPT ფუნქციით ან მის გარეშე და აქვს მინიმალური პარამეტრები, ძირითადად. ღამის განათებასთან და MPPT-თან დაკავშირებული. ამ სტატიაში ჩვენ მოგაწვდით აუცილებელ ცოდნას - სისტემის კომპონენტების შეერთების თანმიმდევრობას*.

მზის ენერგიის სისტემის კომპონენტების შეერთების დიაგრამა

მზის პანელის კონტროლერის შეერთების პროცედურა:

უპირველეს ყოვლისა, კონტროლერთან დაკავშირებულია დამუხტული ბატარეა (ბატარეა).

ეს აუცილებელია იმისათვის, რომ კონტროლერმა სწორად განსაზღვროს სისტემის ნომინალური ძაბვა (ჩვეულებრივ 12 ვ ან 24 ვ). ყველა მავთულის სისქე უნდა შეირჩეს კონტროლერის ნომინალური დენის საფუძველზე***;

ყურადღება! არასწორმა პოლარობამ (+/-) შეიძლება დააზიანოს კონტროლერი;

შეაერთეთ მზის პანელი კონტროლერთან, ჯერ შეამოწმეთ კავშირის პოლარობა.

ყურადღება! არასწორმა პოლარობამ (+/-) შეიძლება გამოიწვიოს სისტემის კომპონენტების და ორივე პანელის და თავად კონტროლერის გაუმართაობა;

მესამე წყვილი ტერმინალები განკუთვნილია მხოლოდ დაბალი ძაბვის დაგეგმილი ღამის განათებისთვის! ამ ტერმინალებთან დიდი დატვირთვის დაკავშირებამ შეიძლება დააზიანოს კონტროლერი, რადგან ისინი შექმნილია დაბალი დენისთვის.

ღამის განათება (დამონტაჟების შემთხვევაში) ჩართულია ავტომატურად კონტროლერის მიერ მზის ჩასვლის შემდეგ და მუშაობს ბატარეის ძაბვაზე. ბევრი კონტროლერი საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ მოცემული განათების დრო მზის ჩასვლის შემდეგ, ზოგი კი საშუალებას გაძლევთ ჩართოთ განათება მზის ამოსვლამდე გარკვეული ხნით ადრე;

ძაბვის ინვერტორი 12V → 220V (24V → 220V) ან უწყვეტი კვების წყარო (UPS) უნდა იყოს დაკავშირებული პირდაპირ ბატარეასთან.

პიკური (საწყისი) დატვირთვის დროს ბატარეა მოქმედებს როგორც ბუფერი, რომელიც იცავს კონტროლერს დაზიანებისგან, რადგან ჩვეულებრივი ტყვიის მჟავა ბატარეას შეუძლია აწვდოს დენი, ვიდრე ნომინალური სიმძლავრე ათჯერ;

ყურადღება! შეერთების არასწორმა პოლარობამ (+/-) შეიძლება დააზიანოს ინვერტორი;

220 ვოლტიდან მოქმედი საჭირო დატვირთვა დაკავშირებულია ძაბვის ინვერტორთან (UPS). დატვირთვის პიკური დენის მოხმარება არ უნდა აღემატებოდეს ინვერტორის შესაძლებლობებს!

ძაბვის ინვერტორებისა და UPS-ების არჩევანი საკმაოდ დიდია, ფასები კი დაბალი. თქვენ უბრალოდ უნდა აირჩიოთ სწორი ინვერტორი თქვენი დატვირთვისთვის პიკური სიმძლავრის მნიშვნელობის (გადატვირთვის სიმძლავრის) და ძაბვის სიგნალის ფორმის მიხედვით ("შეცვლილი" ან "სუფთა" სინუსი).

თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ მზის ელექტრომომარაგების სისტემებით, ნუ მოგერიდებათ დაგვიკავშირდეთ რჩევისთვის.

* მოცემული კავშირის დიაგრამა შეესაბამება ჩინეთში წარმოებულ კონტროლერების უმეტესობას სამი წყვილი ტერმინალით. ნებისმიერ შემთხვევაში, დაკავშირებამდე, რეკომენდებულია კონტროლერის ინსტრუქციების წაკითხვა ან უბრალოდ შესწავლა. დაიცავით ელექტროენერგიით უსაფრთხო მუშაობის წესები!

** ბატარეაში მზის ელექტროენერგიის ოპტიმალური დაგროვებისა და შესანახად რეკომენდირებულია ინვერტორების გამოყენება "ძილის რეჟიმით" ან ხაზის ინტერაქტიული UPS-ით.

*** ზოგადი წესია 1 მმ 2 დენის 10 ამპერზე, მაგრამ სქელი მავთულები სისტემას უფრო საიმედოს და ენერგოეფექტურს გახდის.

მზის პანელების დაკავშირება ხშირად აჩენს გარკვეულ კითხვებს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საჭიროა რამდენიმე მოდულის დაკავშირება. როგორც ჩანს, ეს არის ძალიან რთული პროცესი, რომელიც მოითხოვს სპეციფიკურ ცოდნას. მაგრამ სინამდვილეში, კავშირის დიაგრამა ძალიან მარტივია, ადვილია საჭირო სიმძლავრის ფოტო ბატარეის განხორციელება და აწყობა.

არსებობს სამი ვარიანტი ბატარეების საერთო წრესთან დასაკავშირებლად. ეს არის სერიული, პარალელური და შერეული (სერიულ-პარალელური) კავშირები.

ამ შემთხვევაში, ორი მოდულის ერთი და იგივე სახელწოდების ტერმინალები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული („პლუს“ „პლუს“, „მინუს“ „მინუს“-ით). შემდეგი, მავთულები გამოდის ერთ-ერთი ფოტომოდულის ტერმინალებიდან, რომლებიც დაკავშირებულია ან დამუხტვის კონტროლერთან ან პირდაპირ ბატარეასთან. ამრიგად, თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ ნებისმიერი რაოდენობის მზის პანელები, მთავარია დაუკავშიროთ ერთმანეთს მხოლოდ ამავე სახელწოდების ტერმინალები.

ეს წრე გულისხმობს პირველი მოდულის „პლუს“ მეორის „მინუსთან“ დაკავშირებას და გარე მავთულის გამომავალს პირველი ფოტომოდულის „მინუს“ და მეორეს „პლუს“. აქ ასევე არ აქვს მნიშვნელობა რამდენი მზის პანელი გაერთიანდება ერთ ბატარეაში. მთავარია, პრინციპი არ დაირღვეს. პირველის „პლუს“ მეორეს „მინუს“, მეორის „პლუს“ მესამეს „მინუს“, მესამეს „პლუს“ მეოთხეს „მინუს“ და ა.შ. გამოუყენებელი ტერმინალებიდან მავთულები (პირველი მოდულის „მინუს“ და უკანასკნელის „პლუს“) გამოდის კონტროლერზე ან ბატარეაზე.

ხშირად გამოიყენება შერეული კავშირის სქემა. ამ შემთხვევაში, ჯერ უნდა შეკრიბოდეთ პარალელურად დაკავშირებული მოდულების ორი ჯგუფი (იმავე სახელწოდების ტერმინალების კომბინაციით) და შემდეგ დააკავშიროთ ისინი ერთმანეთთან სერიულად, თითქოს ისინი იყვნენ ცალკეული მოდულები და არა ჯგუფები. ჯგუფების რაოდენობა (ისევე როგორც მათში ბატარეების რაოდენობა) შეიძლება იყოს ნებისმიერი.

რატომ არის საჭირო სხვადასხვა კავშირი?

სასურველი გამომავალი პარამეტრების მისაღებად საჭიროა გადართვის სხვადასხვა მეთოდი. მაგალითად, თუ თქვენ გჭირდებათ 160 ვტ სიმძლავრის მიწოდება და 12 ვ ძაბვის ძაბვა, მაგრამ ერთი მზის ბატარეის სიმძლავრე მხოლოდ 80 ვტ-ია საჭირო 12 ვ-ზე, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ თქვენ უნდა დააკავშიროთ 2 ბატარეა პარალელურად. შედეგად, სისტემის ძაბვა არ შეიცვლება (12 ვ) და მთლიანი გამომავალი სიმძლავრე გახდება 160 ვტ. თუ საჭიროა გამომავალი ძაბვის მიღება არა 12 ვ, არამედ, ვთქვათ, 24 ვ, მაშინ ამ შემთხვევაში გამოიყენება ორი მოდულის სერიული კავშირი. შერეული წრე საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ ორივე პარამეტრი ერთდროულად. ამრიგად, სხვადასხვა ტიპის გადართვის გამოყენებით, შესაძლებელია მზის ელექტროსადგურის აწყობა ფუნქციონირებისთვის ოპტიმალურად შესაფერისი მახასიათებლებით.

სახლის ენერგეტიკულ სისტემასთან დაკავშირება

რაც შეეხება აწყობილი მზის ბატარეის ინტეგრირებას კერძო სახლის ენერგეტიკულ სისტემაში, არსებობს რამდენიმე ვარიანტი. ამრიგად, ყველაზე პოპულარულია წრე, რომელიც იყენებს დამუხტვის კონტროლერს, ბატარეის ინვერტორს და ბატარეებს. ჰელიოფილდიდან ძაბვა ჯერ მიმართულია ბატარეის დასატენად და მხოლოდ ამის შემდეგ გადადის დატვირთვაზე.

დატვირთვა ჩვეულებრივ იყოფა 2 კატეგორიად: ზედმეტად (მაცივრები, გაზის ქვაბები, ავარიული განათება და ა.შ.) და არაზედმეტად (ჩვეულებრივი განათება, კომპიუტერი და ა.შ.). ზედმეტი მოწყობილობების ენერგიის მოხმარება შეიძლება იყოს ნებისმიერი, მაგრამ მათი ავტონომიური მუშაობის ხანგრძლივობა განისაზღვრება ბატარეის სიმძლავრით.

სპეციალური ბატარეის ინვერტორის არსებობის წყალობით, შესაძლებელი ხდება ელექტროენერგიის გადატანა ტვირთებზე, თუ ბატარეაზე ძაბვა აღემატება მითითებულ მნიშვნელობას. ამავდროულად, მომხმარებლებს შეუძლიათ იკვებებოდნენ მზის ენერგიით, მაშინაც კი, თუ ცენტრალურ ელექტრო ქსელში ძაბვაა. ამრიგად, სახლის გარე ენერგიის მოხმარება მნიშვნელოვნად მცირდება.

როდესაც ცენტრალური ქსელი გათიშულია, ინვერტორი ამუშავებს ზედმეტ დატვირთვას ბატარეიდან. თუ ჰელიოფილდი ამ დროს ენერგიას გამოიმუშავებს, მაშინ ინვერტორიც იყენებს მას. ჭარბი მზის ენერგია, რომელიც არ დაიხარჯება დატვირთვაზე, გამოყენებული იქნება ბატარეის დასატენად. ეს წრე შესანიშნავია ავტონომიური ელექტრომომარაგების უზრუნველსაყოფად; ის ასევე მუშაობს ცენტრალური მიწოდების ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში. მაგრამ ამავდროულად, არაზედმეტი დატვირთვა იკვებება მხოლოდ მზისგან (ნარჩენი ტექნოლოგიის გამოყენებით); პრიორიტეტია ზედმეტი მომხმარებლები.

თუ თქვენ აპირებთ ჰელიოფილდის გამოყენებას მხოლოდ გარე ქსელიდან ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად, მაშინ შეგიძლიათ გამოიყენოთ უფრო მარტივი და იაფი სქემა. გაცილებით მომგებიანია ელექტროენერგიის იშვიათი და ხანმოკლე გათიშვის დროს. დღის განმავლობაში ჰელიოფილდი აწვდის მომხმარებლებს ენერგიას, თუ ეს საკმარისი არ არის, მაშინ ელექტროენერგია გარე ქსელიდან მიიღება. მაგრამ როდესაც ცენტრალიზებული ენერგია გამორთულია, ინვერტორი გამოირთვება და მზის ენერგია არ იქნება გამოყენებული. ზედმეტი დატვირთვა იკვებება ბატარეით.

ან უბრალოდ გსურთ მოაწყოთ დამოუკიდებელი ელექტრომომარაგება საიტისთვის, პირველი რაც უნდა გააკეთოთ არის შესაფერისი ელექტროსადგურის შერჩევა და მისი კავშირის გარკვევა. როგორც პირველმა, ასევე მეორე პუნქტმა შეიძლება მრავალი კითხვა დააყენოს, განსაკუთრებით ელექტროტექნიკის დამწყებთათვის. იმისათვის, რომ ""-ის მკითხველებმა შეძლონ პანელების ერთმანეთთან დაკავშირება და სახლის ქსელთან დაკავშირება, შემდეგ განვიხილავთ მზის პანელების დამაკავშირებელ ყველაზე ეფექტურ სქემებს ქვეყნის სახლის კონტროლერთან, ბატარეასთან და ქსელთან!

ასე რომ, პირველი, რაზეც უნდა გქონდეთ წარმოდგენა, არის ის, თუ რისგან შედგება მზის ელექტროსადგურის ნაკრები. სისტემის ძირითადი ელემენტები წარმოდგენილია შემდეგი მოწყობილობებით:

1. მზის ბატარეები ან როგორც მათ ასევე უწოდებენ მზის უჯრედებს, პანელები ან ფოტოელექტრული გადამყვანები. ისინი საჭიროა მზის შუქის ელექტროენერგიად გადაქცევისთვის.
2. მზის პანელის კონტროლერი. აკონტროლებს ბატარეის დატენვას და გამონადენს. არსებობს სხვადასხვა ტიპები - ჩართვა/გამორთვა, PWM, MPPT. კონტროლერები ჩამოთვლილია დამუხტვის ალგორითმების სირთულის და ეფექტურობის გაზრდის მიზნით. MPPT - საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ უფრო მეტ ეფექტურობას ოპტიმალური ძაბვისა და დენის პარამეტრების მოძიებით, რათა ბატარეებში მაქსიმალური სიმძლავრე გადაიტანოთ. ეს ხდება მიმდინარე სამუშაო რეჟიმის ანალიზისა და მზის პანელის მიმდინარე-ძაბვის მახასიათებლების ანალიზზე დაყრდნობით. კონტროლერის მთავარი ამოცანაა ბატარეის დატენვის მონიტორინგი, რათა თავიდან აიცილოს გადატვირთვა ან გადაჭარბებული გამონადენი. მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, როდესაც ბატარეა სრულად დატენულია ან დაცლილია, ბატარეა გათიშულია პანელიდან ან დატვირთვისგან.
3. ბატარეა შექმნილია გამომუშავებული ელექტროენერგიის შესანახად.
4. ინვერტორი - გარდაქმნის 12 ვოლტს 220 AC-ად, რაც აუცილებელია საყოფაცხოვრებო ელექტრო ტექნიკის, განათების სისტემებისა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მუშაობისთვის.

თქვენს ყურადღებას ვაქცევთ იმ ფაქტს, რომ მიზანშეწონილია ყველა მოწყობილობას შორის: კონტროლერს, ინვერტორს, ჩატვირთვასა და ბატარეას შორის დაუკრავენ, რომლებიც დაიცავს სისტემას!

უმარტივესი ფორმით, მზის პანელების კონტროლერთან, ბატარეასთან, ინვერტორთან და დატვირთვასთან დაკავშირების დიაგრამა ასე გამოიყურება:

როგორც ხედავთ, დაკავშირებისას განსაკუთრებული სირთულეები არ არის, მთავარია დააკვირდეთ პოლარობას და დააკავშიროთ ყველა შტეფსელი კონტროლერის სწორ კონექტორებთან. ამ ვერსიაში ძალიან რთულია რაღაცის აღრევა. მაგრამ თუ გადაწყვეტთ მზისგან ელექტროენერგიის გამოყენებას სტაციონარულ ქსელთან ერთად, მზის პანელების ელექტრო ქსელთან დამაკავშირებელი დიაგრამა ასე უნდა გამოიყურებოდეს:

აქვე უნდა განვმარტოთ: რეზერვირებული დატვირთვა არის ქვაბი და, მაგალითად, მაცივარი. არაზედმეტი – საყოფაცხოვრებო ტექნიკა, სახლის განათება და ა.შ. რაც უფრო დიდია ბატარეის ტევადობა, მით უფრო მეტ ხანს შეძლებენ ზედმეტ ელექტრო მოწყობილობებს ავტონომიურ რეჟიმში მუშაობა!

ჩვენ გავარკვიეთ დიაგრამა მზის პანელების AC ქსელთან დასაკავშირებლად. ახლა ჩვენ უნდა განვიხილოთ საკითხის თანაბრად მნიშვნელოვანი ნაწილი - პანელების ერთმანეთთან სწორი კავშირი.

თუ თქვენ გაქვთ მზა მზის პანელი, მაშინ უნდა გაარკვიოთ მისი გამომავალი ძაბვა და დააკავშიროთ იგი კონტროლერთან, მაგრამ ისინი გამოდიან 12 და 24 ვ და 12/24 ვ. თუ თქვენი მზის პანელი შექმნილია 12 ვ ბატარეებთან და კონტროლერებთან მუშაობისთვის, თქვენ უნდა დააკავშიროთ ისინი პირდაპირ. ზოგჯერ საჭიროა ბატარეების სერიულად დაკავშირება სწორი ძაბვის მისაღებად. აქედან გამომდინარე, ჩვენ განვიხილავთ სამი ძირითადი კავშირის მეთოდს. იგივე რეკომენდაციები ინდივიდუალური უჯრედებიდან მზის ბატარეის საკუთარი ხელით აწყობისთვის.

მე გადავწყვიტე დამწყებთათვის დავწერო ცალკე სტატია მზის პანელების დაკავშირების ვარიანტების შესახებ. ბევრმა არ იცის როგორ სწორად დააკავშიროს მზის პანელები წრედში, რა მავთული გამოიყენოს, სად დააინსტალიროს დიოდები, მაგრამ შეგიძლიათ უფრო გააფართოვოთ იგი, თუ დაწერთ თემის ქვეშ.

ასე რომ, დავიწყოთ 12 ვოლტიანი SB კავშირის ვარიანტით:

უმჯობესია გამოვიყენოთ მავთული მზის პანელებიდან 2 კვტ/მმ 100 ვტ-მდე, 2,5 კვტ/მმ 150 ვტ-მდე, 3 კვტ/მმ 200 ვატამდე და ა.შ.

ექვსი მზის პანელისთვის 4 A *6 = 24 A, მავთულის განივი უნდა იყოს მინიმუმ 6 კვ/მმ, საუკეთესო ვარიანტია 12 კვ/მმ.

ასეთი სისტემის უპირატესობები: მაქსიმალური დენი, იაფი დიზაინი და არა სხვა ძაბვისთვის, ასეთი კავშირის ფართო გამოყენებადობა, ბევრი მოწყობილობა განკუთვნილია 12 ვოლტის ელექტრომომარაგებისთვის.

მინუსები: ძვირადღირებული სუფთა სინუსური ტალღის ინვერტორები.

12 ვოლტიანი მზის პანელების დაკავშირება 24 ვოლტიანი ბატარეების დასატენად გამომავალი ძაბვის მისაღებად:

გამომავალზე, 2-ს სერიაში შეერთებით, ვიღებთ გაზრდილ ძაბვას; დენი ტოლი იქნება ორი SB-დან ყველაზე სუსტი.

უმჯობესია გამოიყენოთ მავთული მზის პანელებიდან 2 კვტ/მმ 150 ვატ-მდე, 2,5 კვტ/მმ 250 ვტ-მდე, 3 კვტ/მმ 350 ვატამდე და ა.შ.

მავთულის სიგრძის მიხედვით ვირჩევთ მავთულს, რომლებთანაც ვუკავშირდებით მზის პანელებს ყველა მზის პანელიდან კონტროლერამდე.

სამი წყვილი მზის პანელისთვის 4 A *3 = 12 A, მავთულის განივი უნდა იყოს მინიმუმ 4 კვ/მმ, საუკეთესო ვარიანტია 8 კვ/მმ.

დადებითი: იაფი ინვერტორები, იაფი მავთულები ელექტრომომარაგებისა და კონტროლერის დასაკავშირებლად. თუ თქვენ გაქვთ ლუწი რაოდენობის SB და იდენტური ბატარეები, მაშინ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გადაიყვანოთ თქვენი 12 ვოლტიანი სისტემა 24 ვოლტად.

მინუსი: თქვენ არ შეგიძლიათ დააკავშიროთ სხვადასხვა პანელები წყვილებში, რათა თავიდან აიცილოთ მიმდინარე დაქვეითება! სპეციალურად ამ ძაბვისთვის შექმნილი პანელები ძალიან მოცულობითია 180 -200 ა-ზე სერიულად დაკავშირებული ორი ბატარეის ნორმალური დამუხტვისთვის. სწორი კავშირის სირთულეები.

განვიხილოთ 48 ვოლტიანი SB-ის დაკავშირება:

გამომავალზე, 4 სერიით შეერთებით, ვიღებთ გაზრდილ ძაბვას; დენი იქნება ყველაზე სუსტი SB-ის ტოლი.

უმჯობესია გამოიყენოთ მავთული მზის პანელებიდან 3 კვტ/მმ 400 ვტ-მდე

მავთულის სიგრძის მიხედვით ვირჩევთ მავთულს, რომლებთანაც ვუკავშირდებით მზის პანელებს ყველა მზის პანელიდან კონტროლერამდე.

ოთხი მზის პანელისთვის 4A *1 = 4A, მავთულის განივი უნდა იყოს მინიმუმ 3 კვ/მმ, საუკეთესო ვარიანტია 6 კვ/მმ.

დადებითი: არ ვიცი, რა უპირატესობა აქვს ამ სისტემებს!, გარდა მავთულის სისქისა.

მინუსები: ძვირადღირებული დამუხტვის კონტროლერი, ძვირადღირებული SB, ძვირადღირებული ბატარეები. ინსტალაციის სირთულეები, თუ სისტემას მარტო აწყობთ, საჭიროა გაზრდილი ძაბვის კონტროლი, დამატებითი. დაცვის სისტემების დაყენება.

ალტერნატიული ენერგია სულ უფრო ხელმისაწვდომი ხდება. ეს სტატია მოგაწვდით სრულ გაგებას ადგილობრივი მზის ენერგიის, მზის უჯრედების და პანელების ტიპების, მზის ფერმების მშენებლობის პრინციპებისა და ეკონომიკური მიზანშეწონილობის შესახებ.

მზის ენერგიის მახასიათებლები შუა განედებში

შუა განედების მაცხოვრებლებისთვის ალტერნატიული ენერგია ძალიან მიმზიდველია. ჩრდილოეთ განედებშიც კი გამოსხივების საშუალო წლიური დოზა შეადგენს 2,3-2,6 კვტ/სთ/მ2. რაც უფრო ახლოს არის სამხრეთით, მით უფრო მაღალია ეს მაჩვენებელი. მაგალითად, იაკუტსკში მზის გამოსხივების ინტენსივობა 2,96-ია, ხოლო ხაბაროვსკში - 3,69 კვტ/სთ/მ2. დეკემბერში ინდიკატორები წლიური საშუალო 7%-დან 20%-მდე მერყეობს, ივნისსა და ივლისში ორმაგდება.

აქ მოცემულია მზის პანელების ეფექტურობის გაანგარიშების მაგალითი არხანგელსკისთვის, რეგიონისთვის, მზის რადიაციის ერთ-ერთი ყველაზე დაბალი ინტენსივობით:

• Q არის მზის რადიაციის საშუალო წლიური რაოდენობა რეგიონში (2,29 კვტ/სთ/მ2);
• გამორთვამდე - კოლექტორის ზედაპირის გადახრის კოეფიციენტი სამხრეთის მიმართულებიდან (საშუალო მნიშვნელობა: 1,05);
• P nom - მზის პანელის ნომინალური სიმძლავრე;
• Kpot - დაკარგვის კოეფიციენტი ელექტრო დანადგარებში (0,85-0,98);
• Q ტესტი არის რადიაციის ინტენსივობა, რომლითაც პანელის ტესტირება მოხდა (ჩვეულებრივ 1000 კვტ/სთ/მ2).

ბოლო სამი პარამეტრი მითითებულია პანელების პასპორტში. ამრიგად, თუ KVAZAR პანელები 0,245 კვტ სიმძლავრის ნომინალური სიმძლავრის მქონე არხანგელსკში მუშაობენ და ელექტრო ინსტალაციაში დანაკარგები არ აღემატება 7%-ს, მაშინ ფოტოცელების ერთი ბლოკი უზრუნველყოფს დაახლოებით 550 Wh-ის გამომუშავებას. შესაბამისად, 10 კვტ/სთ ნომინალური მოხმარების ობიექტისთვის საჭირო იქნება დაახლოებით 20 პანელი.

ეკონომიკური მიზანშეწონილობა

მზის პანელების ანაზღაურებადი პერიოდის გამოთვლა მარტივია. გაამრავლეთ დღეში წარმოებული ენერგიის დღიური რაოდენობა წელიწადში დღეების რაოდენობაზე და პანელების მომსახურების ვადაზე სიმძლავრის შემცირების გარეშე - 30 წელი. ზემოთ განხილულ ელექტრო ინსტალაციას შეუძლია გამოიმუშაოს საშუალოდ 52-დან 100 კვტ/სთ-მდე დღეში, რაც დამოკიდებულია დღის საათების ხანგრძლივობაზე. საშუალო ღირებულება დაახლოებით 64 კვტ/სთ. ამრიგად, 30 წელიწადში ჰესმა, თეორიულად, უნდა გამოიმუშაოს 700 ათასი კვტ/სთ. ერთჯერადი ტარიფით 3,87 რუბლი. და ერთი პანელის ღირებულება დაახლოებით 15,000 რუბლია, ხარჯები გადაიხდება 4-5 წელიწადში. მაგრამ რეალობა უფრო პროზაულია.

ფაქტია, რომ მზის გამოსხივების დეკემბრის მნიშვნელობები დაახლოებით სიდიდის რიგით დაბალია, ვიდრე წლიური საშუალო. ამიტომ, ზამთარში ელექტროსადგურის სრულად ავტონომიური მუშაობისთვის საჭიროა 7-8-ჯერ მეტი პანელი, ვიდრე ზაფხულში. ეს მნიშვნელოვნად ზრდის ინვესტიციას, მაგრამ ამცირებს ანაზღაურების პერიოდს. „მწვანე ტარიფის“ შემოღების პერსპექტივა საკმაოდ დამაიმედებლად გამოიყურება, მაგრამ დღესაც შესაძლებელია ხელშეკრულების გაფორმება ქსელში ელექტროენერგიის მიწოდებაზე საცალო ტარიფზე სამჯერ დაბალი საბითუმო ფასით. და ესეც საკმარისია იმისთვის, რომ ზაფხულში გამომუშავებული ელექტროენერგიის ჭარბი 7-8-ჯერ მეტი მომგებიანი გაყიდვა.

მზის პანელების ძირითადი ტიპები

მზის პანელების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს.

მყარი სილიკონის მზის უჯრედები ითვლება პირველი თაობის უჯრედებად და ყველაზე გავრცელებულია: ბაზრის დაახლოებით 3/4. მათი ორი ტიპი არსებობს:

• მონოკრისტალური (შავი) აქვს მაღალი ეფექტურობა (0.2-0.24) და დაბალი ფასი;
• პოლიკრისტალური (მუქი ლურჯი) წარმოება უფრო იაფია, მაგრამ ნაკლებად ეფექტური (0.12-0.18), თუმცა მათი ეფექტურობა ნაკლებად მცირდება დიფუზური შუქით.

რბილ მზის უჯრედებს უწოდებენ ფირის უჯრედებს და მზადდება სილიციუმის დეპონირებისგან ან მრავალშრიანი შემადგენლობით. სილიკონის ელემენტების წარმოება უფრო იაფია, მაგრამ მათი ეფექტურობა 2-3-ჯერ დაბალია, ვიდრე კრისტალური. თუმცა, დიფუზურ შუქზე (ბინდი, მოღრუბლული პირობები) ისინი უფრო ეფექტურია, ვიდრე კრისტალური.

ზოგიერთი სახის კომპოზიტური ფირის ეფექტურობა დაახლოებით 0,2-ია და ბევრად მეტი ღირს, ვიდრე მყარი ელემენტები. მათი გამოყენება მზის ელექტროსადგურებში ძალიან საეჭვოა: ფირის პანელები დროთა განმავლობაში უფრო მგრძნობიარეა დეგრადაციისთვის. მათი გამოყენების ძირითადი სფეროა მობილური ელექტროსადგურები დაბალი ენერგიის მოხმარებით.

გარდა ფოტოცელების ბლოკისა, ჰიბრიდულ პანელებში შედის კოლექტორიც - წყლის გასათბობად კაპილარული მილების სისტემა. მათი უპირატესობა არ არის მხოლოდ სივრცის დაზოგვა და ცხელი წყლით მომარაგების შესაძლებლობა. წყლის გაგრილების გამო, ფოტოცელი კარგავს ნაკლებ შესრულებას გაცხელებისას.

მაგიდა. მწარმოებლების მიმოხილვა

მოწყობილობა მზის ენერგიის კომპლექსისთვის

აკუმულატორები ექსპლუატაციის დროს წარმოქმნიან 40 ვ-მდე მუდმივ დენს. მისი საყოფაცხოვრებო მიზნებისთვის გამოსაყენებლად საჭიროა მთელი რიგი ტრანსფორმაციები. ამაზე პასუხისმგებელია შემდეგი აღჭურვილობა:

1. ბატარეის პაკეტი. საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ გამომუშავებული ენერგია ღამით და დაბალი ინტენსივობის საათებში. გამოიყენება გელის ბატარეები ნომინალური ძაბვით 12, 24 ან 48 ვ.
2. დამტენის კონტროლერები ინარჩუნებენ ბატარეის ოპტიმალურ ციკლს და საჭირო სიმძლავრეს გადასცემენ ელექტროენერგიის მომხმარებლებს. საჭირო აღჭურვილობა შეირჩევა ბატარეებისა და აკუმულატორების პარამეტრების მიხედვით.
3. ძაბვის ინვერტორი პირდაპირ დენს გარდაქმნის ალტერნატიულ დენად და აქვს რამდენიმე დამატებითი ფუნქცია. პირველ რიგში, ინვერტორი ანიჭებს პრიორიტეტს ძაბვის წყაროს, ხოლო თუ არასაკმარისი სიმძლავრეა, ის "არევს" ძალას სხვისგან. ჰიბრიდული ინვერტორები ასევე საშუალებას გაძლევთ შეიყვანოთ ჭარბი გენერირებული ენერგია ქალაქის ქსელში.

1 - მზის პანელები 12 ვ; 2 - მზის პანელები 24 ვ; 3 - დამუხტვის კონტროლერი; 4 - ბატარეა 12 ვ; 5 - განათება 12 ვ; 6 - ინვერტორი; 7-ჭკვიანი სახლის ავტომატიზაცია; 8 — ბატარეის ბლოკი 24 ვ; 9 - საგანგებო გენერატორი; 10 - ძირითადი მომხმარებლები 220 ვ

საყოფაცხოვრებო მოხმარება

მზის პანელები შეიძლება გამოყენებულ იქნას აბსოლუტურად ნებისმიერი მიზნით: მიღებული ენერგიის კომპენსაციისა და ცალკეული ხაზების ელექტრომომარაგებიდან დაწყებული ენერგეტიკული სისტემის სრული ავტონომიით, გათბობისა და ცხელი წყლით მომარაგების ჩათვლით. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიების - რეკუპერატორებისა და სითბოს ტუმბოების ფართომასშტაბიანი გამოყენება.

მზის ენერგიის შერეული გამოყენებისთვის გამოიყენება ინვერტორები. ამ შემთხვევაში, სიმძლავრე შეიძლება მიმართული იყოს ან ცალკეული ხაზების ან სისტემების მუშაობაზე, ან ნაწილობრივ ანაზღაურდეს ქალაქის ელექტროენერგიის გამოყენება. ეფექტური ენერგეტიკული სისტემის კლასიკური მაგალითია სითბოს ტუმბო, რომელიც იკვებება პატარა მზის ელექტროსადგურით ბატარეების ბანკით.

1 - ქალაქის ქსელი 220 ვ; 2 - მზის პანელები 12 ვ; 3 - განათება 12 ვ; 4 - ინვერტორი; 5 — დამუხტვის კონტროლერი; 6 - ძირითადი მომხმარებლები 220 ვ; 7 - ბატარეა

ტრადიციულად, პანელები დამონტაჟებულია შენობების სახურავებზე და ზოგიერთ არქიტექტურულ გადაწყვეტაში ისინი მთლიანად ცვლის გადახურვის საფარს. ამ შემთხვევაში, პანელები უნდა იყოს ორიენტირებული სამხრეთ მხარეს ისე, რომ სიბრტყეზე სხივების სიხშირე პერპენდიკულური იყოს.