Як підключити сонячні панелі (схеми з’єднання)

Як підключити Сонячні панелі (Схеми з'єднання)

При монтажі сонячних електростанцій неминуче виникає питання - як з'єднувати сонячні панелі і чим відрізняються варіанти підключення. Саме про це ми і поговоримо в цій статті.

Існують 3 варіанти з'єднання сонячних панелей між собою:

-Послідовно-паралельне з'єднання сонячних панелей

Для того щоб розібратися чим вони відрізняються, звернемося до основних характеристик сонячних панелей:

• Номінальна напруга сонячної батареї - як правило 12В або 24В, але існують і винятки
• Напруга при пікової потужності Vmp - напруга при якій панель видає максимальну потужність
• Напруга холостого ходу Voc - напруга в відсутності навантаження (важливо при виборі контролера заряду АКБ)
• Напруга максимальне в системі Vdc - визначає максимальну кількість панелей об'єднаних разом
• Струм Imp - струм при максимальній потужності панелі
• Струм Isc - струм короткого замикання, максимально можливий струм панелі

Потужність сонячної панелі визначається як добуток Напруження і струму в точці максимальної потужності - Vmp * Imp

Залежно від того яка схема підключення сонячних панелей обрана, будуть визначатися характеристики системи сонячних панелей і підбиратися відповідний контролер заряду.

Тепер предметно розглянемо кожну схему з'єднання:

1) Послідовне з'єднання сонячних панелей

При такому з'єднанні мінусова клема першої панелі з'єднується з плюсовою клемою другий, мінусова другий з клемою третьої і так далі.

При послідовному з'єднанні декількох панелей, напруга всіх панелей буде складатися. Струм системи буде дорівнює току панелі з мінімальним струмом. З цієї причини не рекомендується з'єднувати послідовно панелі з різним значенням струм максимальної потужності, оскільки працювати вони будуть не в повну силу.

Розглянемо на прикладі:

Маємо 4 сонячних монокристалічних панелі з наступними характеристиками:

• Номінальна напруга сонячної батареї: 12В
• Напруга при пікової потужності Vmp: 18.46 В
• Напруга холостого ходу Voc: 22.48В
• Напруга максимальне в системі Vdc: 1000В
• Струм в точці максимальної потужності Imp: 5.42А
• Струм короткого замикання Isc: 5.65А

Поєднавши послідовно 4 таких панелі ми отримаємо на виході номінальну напругу 12В * 4 = 48В. Напруга холостого ходу = 22,48В * 4 = 89,92В і Ток в точці максимальної потужності рівний 5,42А. Ці три параметри задають нам обмеження при виборі контролера заряду.

2) Паралельне з'єднання сонячних панелей

В даному випадку панелі з'єднуються за допомогою спеціальних Y - конекторів. У таких конекторів є два входи і один вихід. До входів підключаються клеми однакового знака.

При такому з'єднанні напруга на виході кожної панелі буде рівні між собою і дорівнюють напрузі на виході з системи панелей. Струм від всіх панелей буде складатися. Таке з'єднання дозволяє, не піднімаючи напруги збільшити струм від панелей.

Розглянемо на прикладі все тих же 4х панелей:

Поєднавши паралельно 4 таких панелі ми отримаємо номінальну напругу на виході дорівнює 12В, Напруга холостого ходу залишиться 22,48В, але струм при цьому буде дорівнює 5,42А * 4 = 21,68А.

3) Послідовно-паралельне з'єднання сонячних панелей

Останній тип з'єднання об'єднує в собі два попередніх. Застосовуючи цю схему з'єднання панелей, ми можемо регулювати напругу і струм на виході з системи кількох панелей, що дозволить підібрати найбільш оптимальний режим роботи всієї сонячної електростанції.

У разі такого підключення з'єднані послідовно ланцюжка панелей об'єднують паралельно.

Повернемося до нашого прикладу з 4-ма панелями:

Поєднавши по 2 панелі послідовно і потім об'єднаємо їх з'єднавши ланцюжка панелей паралельно ми отримаємо наступне. Номінальна напруга на виході дорівнюватиме сумі двох послідовно з'єднаних панелей 12В * 2 = 24В, напруга холостого ходу дорівнюватиме 22,48В * 2 = 44,96В, а струм в даному разі відповідає 5,42А * 2 = 10,84А.

Таке з'єднання дозволить максимально заощадити на покупці контролера заряду, оскільки від нього не буде потрібно витримувати великих напруг як в разі послідовного з'єднання або великих струмів як в разі паралельного з'єднання. Саме тому поєднуючи панелі між собою необхідно прагне до балансу між струмами і напругами.

Про те як підібрати контролер заряду можна прочитати тут -