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Una fuente de energía alternativa basada en paneles solares es una excelente opción para organizar una fuente de alimentación independiente. Proporcionará una alta eficiencia energética no solo en días calurosos, sino también en tiempo nublado. Sería bueno tener un dispositivo así en casa, ¿verdad?

Para hacer esto, solo necesita seleccionar correctamente los componentes técnicos y hacer la instalación. Todo el mundo puede hacer esto, conociendo los circuitos y los métodos de conexión de los paneles solares. Describiremos cómo se construye un sistema productivo que convierte la “energía verde” en electricidad, que es necesaria para alimentar los equipos domésticos.

Además, aprenderá cómo elegir un lugar para instalar paneles solares y cómo combinarlos con una red eléctrica fija. Consejos útiles y recomendaciones importantes ayudarán de manera efectiva a los artesanos del hogar. Para simplificar la percepción están las fotos temáticas, cuadros y videos.

Dispositivo de panel solar

Cuando planee conectar los paneles solares con sus propias manos, necesita tener una idea de en qué elementos se compone el sistema.

Los paneles solares consisten en un conjunto de baterías en células fotovoltaicas, cuyo objetivo principal es convertir la energía solar en energía eléctrica. La fuerza del sistema actual depende de la intensidad de la luz: cuanto más brillante es la radiación, más corriente se genera.

Además del módulo solar, el dispositivo de dicha central eléctrica incluye convertidores fotoeléctricos, un controlador y un inversor, así como baterías conectadas a ellos.

Los principales elementos estructurales del sistema son:

  • Panel solar : convierte la luz solar en energía eléctrica.
  • Una batería es una fuente química de corriente que acumula la electricidad generada.
  • Controlador de carga : controla el voltaje de la batería.
  • Un inversor que convierte una tensión de batería constante a CA 220V, que es necesaria para el funcionamiento del sistema de iluminación y el funcionamiento de los electrodomésticos.
  • Los fusibles que se instalan entre todos los elementos del sistema y lo protegen contra cortocircuitos.
  • Conjunto de conectores estándar MC4 .

Además del propósito principal del controlador: para controlar el voltaje de la batería, el dispositivo desconecta esos u otros elementos según sea necesario. Si el indicador en los terminales de la batería alcanza los 14 voltios durante el día, lo que indica que se están recargando, el controlador interrumpe la carga.

Por la noche, cuando el nivel de voltaje de la batería alcanza los 11 voltios más bajos, el controlador detiene el funcionamiento de la central eléctrica.

¿Dónde mejor instalar el panel?

Lo primero que debe hacer antes de instalar y conectar una batería solar, para determinar la ubicación de la unidad.

Para la instalación de módulos fotovoltaicos, es conveniente utilizar estructuras estacionarias hechas de perfiles metálicos, o análogos de torneado más modernizados

Los paneles solares se pueden colocar en casi cualquier punto bien iluminado:

  • en el techo de una casa de campo;
  • en el balcón de un edificio de apartamentos;
  • en el territorio adyacente a la casa.

Lo principal es proporcionar las condiciones necesarias para obtener la máxima generación de energía. Una de ellas es la orientación y el ángulo de inclinación con respecto al horizonte. Por lo tanto, la superficie de absorción de luz de la unidad debe dirigirse hacia el lado sur.

Idealmente, los rayos del sol deberían caer sobre ella a 90 °. Para lograr este efecto, es necesario elegir el ángulo óptimo de pendiente dependiendo de las condiciones climáticas de la región. Para cada región, este indicador es diferente.

Para garantizar el máximo rendimiento de las células solares, se recomienda que el ángulo de inclinación de los dispositivos cambie de 2 a 4 veces al año: 18 de abril, 24 de agosto, 7 de octubre y 5 de marzo.

Por ejemplo, en la región de Moscú, la pendiente de la colocación superficial de los paneles solares para los meses de verano es de 15 a 20 °, y en los meses de invierno cambia a una marca de 60-70 °.

Al colocar paneles solares en el territorio adyacente a la casa, es mejor levantar los paneles sobre la superficie del suelo al menos medio metro en caso de una gran cantidad de nieve. Esta solución es correcta en el sentido de que proporciona una distancia suficiente para la circulación del aire.

Vale la pena recordar que incluso una pequeña sombra afecta negativamente la producción de electricidad de la unidad. Los paneles deben colocarse solo en lugares que no estén sujetos a la más mínima sombra.

Algunos "artesanos" para proteger las baterías instalan vidrios adicionales en la parte superior de los paneles, pero incluso con una transparencia visible, la capa de vidrio puede reducir la eficiencia de los paneles en un 30%.

Hay varias formas de arreglar los paneles:

  • mediante el uso de clips de sujeción;
  • atornillando a través de los orificios pasantes ubicados en la parte inferior del marco.

La estructura de soporte debe estar hecha de materiales resistentes a la corrosión. Independientemente del método de instalación, es imposible realizar cambios y perforar agujeros adicionales en el diseño de los paneles.

La tarea del propietario es mantener los paneles limpios. Las acumulaciones de polvo, nieve y excrementos de aves en la pantalla reducen la cantidad de electricidad generada por el sistema en al menos un 10%.

Opciones de conexión de Heliobattery.

Los paneles solares consisten en varios paneles separados. Para aumentar los parámetros de salida del sistema en forma de potencia, voltaje y corriente, los elementos están conectados entre sí, aplicando las leyes de la física.

La conexión de varios paneles entre sí se puede realizar mediante la aplicación de uno de los tres esquemas para el montaje de baterías solares:

  • paralelo
  • consistente
  • mezclado

Un circuito paralelo implica la conexión entre terminales del mismo nombre, en el que los elementos tienen dos nodos comunes de convergencia de conductores y su ramificación.

En el circuito paralelo, las "ventajas" están conectadas con las "ventajas", y las "desventajas" con las "desventajas", con el resultado de que la corriente de salida aumenta y la tensión de salida permanece dentro de 12 voltios

La magnitud de la corriente de salida máxima posible con un circuito paralelo es directamente proporcional al número de elementos conectados. Los principios para calcular la cantidad se encuentran en el artículo recomendado por nosotros.

El circuito secuencial supone conectar los polos opuestos: el "más" del primer panel al "menos" del segundo. El “más” restante sin usar del segundo panel y el “menos” de la primera batería están conectados al controlador ubicado más abajo en el circuito.

Este tipo de conexión crea las condiciones para el flujo de corriente eléctrica, en el que solo hay una forma de transferir energía de la fuente al consumidor.

Con un esquema de conexión en serie, la tensión de salida aumenta y alcanza los 24 voltios, lo que es suficiente para alimentar equipos portátiles, lámparas LED y algunos receptores eléctricos.

Un circuito serie paralelo o mixto se usa con mayor frecuencia cuando es necesario conectar varios grupos de baterías. Mediante el uso de este circuito, tanto la tensión como la corriente pueden incrementarse en la salida.

Esta opción es beneficiosa en el sentido de que en caso de falla de uno de los elementos estructurales del sistema, las otras cadenas de conexión continúan funcionando. Esto aumenta significativamente la fiabilidad de todo el sistema.

Con un esquema de conexión serie-paralelo, el voltaje de salida alcanza una marca, cuyas características son las más adecuadas para resolver la mayor parte de las tareas diarias.

El principio de ensamblaje del circuito combinado se basa en el hecho de que los dispositivos dentro de cada grupo están conectados en paralelo. Y la conexión de todos los grupos en un circuito se realiza de forma secuencial.

Combinando diferentes tipos de conexiones, no será difícil ensamblar una batería con los parámetros necesarios. Lo principal es que el número de elementos conectados debe ser tal que la tensión de funcionamiento suministrada a las baterías, teniendo en cuenta su caída en el circuito de carga, exceda la tensión de las baterías mismas, y la corriente de carga de la batería al mismo tiempo proporcione la cantidad necesaria de corriente de carga.

Esquema de montaje del sistema eléctrico solar.

La conexión de los paneles solares se realiza activando los cables de conexión incorporados con una sección transversal de 4 mm 2 . Es el más adecuado para este propósito con alambres de cobre de un solo núcleo, revestimiento aislante que es resistente a la radiación ultravioleta.

En el caso de utilizar un cable, cuyo aislamiento no es resistente a los rayos UV, se recomienda que su revestimiento exterior se lleve a cabo en un manguito corrugado.

El extremo de cada cable se conecta al conector del estándar MC4 mediante soldadura o engarce, lo que garantiza una conexión firme

Independientemente del esquema elegido, antes de conectar los paneles solares, es imperativo verificar la exactitud del cableado.

Al conectar paneles, no se recomienda exceder los requisitos técnicos para la corriente permisible y el voltaje máximo de otros dispositivos. Es importante cumplir con las especificaciones especificadas por el fabricante del controlador de carga y el inversor.

El esquema de montaje estándar de la planta de energía solar más simple es el siguiente.

El diagrama de cableado de los paneles a la batería, el inversor y el controlador tiene una ejecución simple y, por lo tanto, no causa ninguna dificultad especial para la conexión.

Para evitar daños en el controlador, es importante seguir la secuencia al conectar los componentes del sistema.

El trabajo de instalación se realiza en varias etapas:

  1. La batería está conectada al controlador, utilizando los conectores adecuados para esto y sin olvidar observar la polaridad.
  2. Una batería solar está conectada al controlador a través de los conectores mientras observa la misma polaridad.
  3. Una carga de 12V está conectada a los zócalos del controlador.
  4. Si es necesario convertir la tensión eléctrica de 12 a 220 V, se incluye un inversor en el circuito. Se conecta solo a la batería y en ningún caso directamente al controlador.
  5. A la salida libre del inversor, conecte dispositivos eléctricos diseñados para una tensión de 220 V.

Después de realizar la conexión, debe verificar la polaridad y medir el voltaje de los paneles inactivos. Si el indicador es diferente del valor del pasaporte, la conexión es incorrecta.

Para conectar el dispositivo al sistema, no es necesario abrir la caja de conexiones: todos los conectores se encuentran en la accesibilidad

En la etapa final, el panel solar debe estar conectado a tierra. Para minimizar la posibilidad de un cortocircuito, los fusibles se instalan en las uniones entre la batería, el inversor y el controlador.

Aquellos que deseen construir una batería solar con su propia mano recibirán ayuda de la información que se proporciona en el siguiente artículo.

Conexión de elementos multidireccionales.

Usando un esquema de instalación secuencial de paneles solares, para no reducir la eficiencia de los dispositivos, todos los paneles del circuito común deben colocarse en un ángulo y en el mismo plano.

Si los paneles se ubican en planos diferentes, esto puede llevar al hecho de que la luz cercana o más iluminada funcionará con mayor potencia si se ubica un poco más lejos.

Esto significa que el panel cercano generará electricidad, parte de la cual se alejará para calentar los paneles lejanos. Y la razón radica en el hecho de que la corriente fluye a lo largo del camino de menor resistencia. Para minimizar las pérdidas, es mejor usar un controlador separado para cada panel.

Los requisitos principales al usar el controlador: la potencia de los paneles conectados a más de 1 kW y la distancia entre las baterías para una distancia suficientemente larga

Puedes resolver el problema instalando diodos de corte. Se colocan en el interior entre las placas. Debido a esto, dando la máxima potencia, las placas no se recalientan.

Igualmente importante es la caída de voltaje en las conexiones, así como los cables de la parte de bajo voltaje del sistema.

La tabla de la falta de coincidencia de la potencia transmitida a la sección transversal del cable, en rojo, indica los parámetros en los que existe el riesgo de un fuerte calentamiento por riesgo de incendio.

Como ejemplo, el hecho de que por metro de longitud de un cable con una sección transversal de 4 mm 2 con el paso de una corriente de 80A (voltaje 12 V) caiga un 3.19%, que es de 30.6 vatios. Cuando se utiliza la caída de voltaje de torsión puede variar de 0.1 a 0.3 V.

La combinación de red solar y fija.

Al planear el uso de la electricidad del sol en paralelo con una red fija centralizada equipada, el esquema de conexión se hace algo diferente. Y la razón principal de esta decisión es que el consumidor privado no puede "descargar" la energía restante.

Y esto puede provocar caídas de tensión de hasta un segundo.

Cuando se combina la energía solar con una red centralizada fija, se sigue la misma regla: cuantas más fuentes están conectadas, más complejo se vuelve el esquema.

De acuerdo con el esquema anterior, el voltaje de la Heliópolis se dirige primero a la batería, y desde allí se transmite a la carga.

Al diseñar una opción de instalación de este tipo, vale la pena tener en cuenta dos tipos de carga:

  • No reservado - luz en la casa, electrodomésticos, etc .;
  • Reservado - alumbrado de emergencia, frigorífico, caldera eléctrica.

Tenga en cuenta que cuanto mayor sea la capacidad de la batería, más dispositivos autónomos funcionarán sin conexión.

Al elegir este método de generar energía en la red, prepárese para el hecho de que tendrá que emitir un permiso en la red eléctrica local.

A pesar del hecho de que los inversores para paneles solares producen voltaje, cuya calidad a veces es superior a la de una red centralizada, las redes locales no dan una señal al medidor eléctrico para que gire en la dirección opuesta.

Por este motivo, según el esquema, los inversores solares dejan de funcionar en el momento de la pérdida de tensión en la red. Y la carga reservada comienza a "encenderse" desde la batería.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Los autores del video, que se proporciona a continuación, comparten experiencias personales y comprenden los matices de los heliopaneles de montaje.

Video # 1. Ejemplo de montaje e instalación del sistema de la muestra de fábrica:

Video # 2. Cómo instalar los paneles:

No hay nada difícil en el proceso de conectar varios paneles con otros elementos del sistema. Pero para un maestro principiante, el proceso puede volverse engorroso. Por lo tanto, ante la falta de experiencia en cálculos y habilidades de instalación, vale la pena ponerse en contacto con un especialista que tenga los conocimientos necesarios.

¿Quiere saber cómo recolectar su propia planta de energía solar para el jardín o una casa de campo? ¿Quizás conoce los detalles del proceso, que no se describen en el artículo? Escriba los comentarios en el bloque a continuación, haga preguntas, comparta opiniones y fotos sobre el tema del artículo.

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Categoría:

Construcción