L'énergie alternative devient de plus en plus abordable. Cet article vous donnera une compréhension complète de l'énergie solaire à l'échelle locale, des types de cellules et de panneaux solaires, des principes de construction de fermes solaires et de la faisabilité économique.

Caractéristiques de l'énergie solaire aux latitudes moyennes

L'énergie alternative est très attractive pour les habitants des latitudes moyennes. Même sous les latitudes nordiques, la dose de rayonnement quotidienne moyenne annuelle est de 2,3 à 2,6 kWh / m 2. Plus le sud est proche - plus cet indicateur est élevé. À Iakoutsk, par exemple, l'intensité du rayonnement solaire est de 2,96 et à Khabarovsk de 3,69 kWh / m 2. Les indicateurs en décembre varient de 7% à 20% de la valeur annuelle moyenne, et en juin et juillet ils doublent.

Voici un exemple de calcul de l'efficacité des panneaux solaires pour Arkhangelsk, une région avec l'un des indicateurs d'intensité de rayonnement solaire les plus bas:

• Q est la quantité annuelle moyenne de rayonnement solaire dans la région (2,29 kWh / m 2);
• K dev - coefficient de déviation de la surface du collecteur par rapport à la direction sud (valeur moyenne: 1,05);
• P nom - la puissance nominale du panneau solaire;
• K sueur - facteur de perte dans les installations électriques (0,85-0,98);
• Q isp est l'intensité de rayonnement à laquelle le panneau a été testé (généralement 1000 kWh / m 2).

Les trois derniers paramètres sont indiqués dans le passeport des panneaux. Ainsi, si les panneaux KVAZAR d'une puissance nominale de 0,245 kW fonctionnent dans les conditions d'Arkhangelsk, et que les pertes dans l'installation électrique ne dépassent pas 7%, alors un bloc de photocellules fournira une génération d'environ 550 Wh. Ainsi, pour un objet d'une consommation nominale de 10 kWh, environ 20 panneaux seront nécessaires.

Faisabilité économique

La période de récupération des panneaux solaires est facile à calculer. Multipliez la quantité quotidienne d'énergie produite par jour par le nombre de jours par an et par la durée de vie des panneaux sans déclassement - 30 ans. L'installation électrique considérée ci-dessus est capable de générer une moyenne de 52 à 100 kWh par jour, selon la durée des heures de jour. La valeur moyenne est d'environ 64 kWh. Ainsi, dans 30 ans, la centrale électrique devrait, en théorie, générer 700 000 kWh. Avec un taux d'une partie de 3,87 roubles. et le coût d'un panneau est d'environ 15 000 roubles, les coûts seront remboursés dans 4 à 5 ans. Mais la réalité est plus prosaïque.

Le fait est que les valeurs de décembre du rayonnement solaire sont inférieures d'environ un ordre de grandeur à la moyenne annuelle. Par conséquent, pour un fonctionnement entièrement autonome d'une centrale électrique en hiver, il faut 7 à 8 fois plus de panneaux qu'en été. Cela augmente considérablement l'investissement, mais réduit la période de récupération. La perspective d'introduire un «tarif vert» semble assez encourageante, mais il est encore aujourd'hui possible de conclure un accord pour la fourniture d'électricité au réseau à un prix de gros trois fois inférieur au tarif de détail. Et même cela suffit pour vendre de manière rentable 7 à 8 fois le surplus d'électricité produite en été.

Les principaux types de panneaux solaires

Il existe deux principaux types de panneaux solaires.

Les cellules solaires en silicium solide sont considérées comme les cellules de première génération et sont les plus courantes: environ 3/4 du marché. Il en existe deux types:

• monocristallin (noir) ont un rendement élevé (0,2-0,24) et un prix bas;
• les polycristallins (bleu foncé) sont moins chers à fabriquer, mais moins efficaces (0,12-0,18), bien que leur efficacité diminue moins en lumière diffuse.

Les photocellules souples sont appelées cellules de film et sont fabriquées soit à partir d'une pulvérisation de silicium, soit par une composition multicouche. Les cellules en silicium sont moins chères à fabriquer, mais leur efficacité est 2 à 3 fois inférieure à celle des cellules cristallines. Cependant, en lumière diffuse (crépuscule, nébulosité), ils sont plus efficaces que les cristallins.

Certains types de films composites ont une efficacité d'environ 0,2 et coûtent beaucoup plus cher que les éléments solides. Leur utilisation dans les centrales solaires est très discutable: les panneaux de film sont plus susceptibles de se dégrader avec le temps. Leur principal domaine d'application est les centrales électriques mobiles à faible consommation d'énergie.

Les panneaux hybrides comprennent, en plus du bloc photocellule, un collecteur - un système de tubes capillaires pour chauffer l'eau. Leur avantage n'est pas seulement d'économiser de l'espace et la possibilité de fournir de l'eau chaude. En raison du refroidissement par eau, les cellules solaires perdent moins de performances lorsqu'elles sont chauffées.

Table. Aperçu des fabricants

Modèle	SSI Solar LS-235	SOLBAT MCK-150	Canadian Solar CS5A-210M	Chinaland CHN300-72P
Un pays	Suisse	Russie	Canada	Chine
Un type	Polycristal	Monocristal	Monocristal	Polycristal
Puissance à 1000 kWh / m 2, W	235	150	210	300
Nombre d'éléments	60	72	72	72
Tension: sans charge / sous charge, V	36,9/29,8	18/12	45,5/37,9	36,7/43,6
Courant: sous charge / court-circuit, A	7,88/8,4	8,33/8,58	5,54/5,92	8,17/8,71
Poids (kg	19	12	15,3	24
Dimensions, mm	1650x1010x42	667 x 1467 x 38	1595 x 801 x 40	1950x990x45
prix, frottez.	13 900	10 000	14 500	18 150

Équipement complexe d'énergie solaire

Les batteries génèrent un courant continu jusqu'à 40 V. Pour une utilisation domestique, un certain nombre de transformations sont nécessaires. L'équipement suivant en est responsable:

1. Batterie. Vous permet d'utiliser l'énergie générée la nuit et à des heures de faible intensité. Batteries à l'hélium avec une tension nominale de 12, 24 ou 48 V.
2. Les contrôleurs de charge maintiennent une autonomie optimale de la batterie et transfèrent la puissance requise aux consommateurs. L'équipement requis est adapté aux paramètres des piles et accumulateurs.
3. L'onduleur de tension convertit le courant continu en courant alternatif et dispose d'un certain nombre de fonctions supplémentaires. Tout d'abord, l'onduleur définit la priorité de la source de tension, et en cas de manque de puissance, il «mélange» la puissance d'une autre. Les onduleurs hybrides permettent également d'acheminer le surplus d'énergie généré vers le réseau de la ville.

1 - panneaux solaires 12 V; 2 - panneaux solaires 24 V; 3 - contrôleur de charge; 4 - batterie 12 V; 5 - éclairage 12V; 6 - onduleur; 7 - l'automatisation de la «maison intelligente»; 8 - bloc batterie 24 V; 9 - générateur de secours; 10 - principaux consommateurs de 220 V

Application domestique

Les panneaux solaires peuvent être utilisés dans n'importe quel but: de la compensation de l'énergie reçue et de l'alimentation des lignes individuelles à l'autonomie complète du système électrique, y compris le chauffage et l'alimentation en eau chaude. Dans ce dernier cas, l'application à grande échelle de technologies d'économie d'énergie - récupérateurs et pompes à chaleur - joue un rôle important.

En usage mixte, l'énergie solaire utilise des onduleurs. Dans ce cas, l'électricité peut être dirigée soit vers l'exploitation de lignes ou de systèmes individuels, soit pour compenser partiellement l'utilisation de l'électricité de la ville. Un exemple classique d'un système d'alimentation efficace est une pompe à chaleur alimentée par une petite centrale solaire avec un bloc-batterie.

1 - réseau urbain 220 V; 2 - panneaux solaires 12 V; 3 - éclairage 12V; 4 - inverseur; 5 - contrôleur de charge; 6 - principaux consommateurs de 220 V; 7 - batterie

Traditionnellement, les panneaux sont installés sur les toits des bâtiments et, dans certaines solutions architecturales, ils remplacent complètement le revêtement du toit. Dans ce cas, les panneaux doivent être orientés côté sud de manière à ce que l'incidence des rayons sur le plan soit perpendiculaire.

Comment fabriquer un panneau solaire de vos propres mains?

Aujourd'hui, de nombreux résidents d'été, ainsi que des personnes vivant dans le secteur privé, sont intéressés par l'installation de panneaux solaires. Cela économise vraiment de l'électricité. Au moins pendant la saison estivale, alors que nous visitons souvent le pays, l'électricité supplémentaire n'interférera pas. En été, le rayonnement solaire est intense et les batteries, si elles sont correctement positionnées, peuvent en générer beaucoup. Et pour ceux qui n'ont pas d'électricité sur le site, la batterie solaire peut devenir la seule source de courant. Le problème est que les panneaux solaires sont assez chers (un panneau de 18 volts, 40-50 watts coûtera 300 $ - 500 $). Mais vous pouvez économiser de l'argent si vous les fabriquez vous-même. Cet article se concentrera sur la façon de fabriquer un panneau solaire de vos propres mains. Ci-dessous sera décrit le processus de fabrication, qui combine l'expérience de divers matériaux et vidéos sur youtube.

Vous devez d'abord décider de ce dont vous avez besoin dans votre travail et de son coût.

Les principaux matériaux sont énumérés ci-dessous:

• Photocellules. Sur Aliexpress, vous pouvez trouver des photocellules en silicium monocristallin d'une puissance de 4,7 watts et d'une tension de 0,5 volts. Dix pièces coûteront 1200-1500 roubles. Pour un panneau de 18 volts, 36 pièces sont nécessaires. Autrement dit, nous en prenons 40 pour environ 5-6 mille roubles;
• Contreplaqué ou plastique. Il est utilisé comme substrat sur lequel les photocellules seront montées. Coût (300-400 roubles);
• Profilé en aluminium ou en acier pour le cadre (400-500 roubles);
• Verre (500 roubles);
• Diode Schottky (30-50 roubles);
• Attaches, mastic, fils, flux, pneus et autres petites choses (500 roubles).

Maintenant directement sur le processus lui-même.

Tout d'abord, vous devez trier les éléments en fonction de la tension qu'ils génèrent. La cote, que les fabricants indiquent sur leurs photocellules, est de 0,5 volts. Mais c'est dans des conditions idéales au soleil. Lors d'un test dans des conditions normales, les valeurs seront de 0,2 à 0,35 volts. Votre tâche consiste à former des groupes d'éléments dont la tension diffère peu. Par exemple, un groupe de 0,32 à 0,35 volts, de 0,28 à 0,31 et ainsi de suite.

Cela doit être fait car un élément du groupe, qui a une tension nettement inférieure, agira comme résistance. Cela ralentira le processus de production d'électricité.

Naturellement, le tri a du sens lorsque vous avez beaucoup de photocellules qui vont à différents panneaux de 36 pour générer une tension finale de 18 volts. Si vous avez une quantité pour un seul panneau, alors les trier est inutile, car vous devez toujours les installer tous.

Préparation et soudure de jeux de barres sur des photocellules

Avant de fabriquer un panneau solaire, les jeux de barres en cuivre sont soudés aux photocellules. Ils sont soudés sur des pistes spéciales qui traversent les éléments. Il est préférable d'utiliser un pneu de 1,8 millimètre de largeur et 0,16 d'épaisseur. Le flux habituel est utilisé - colophane avec de l'alcool. Pour plus de commodité, il est préférable d'utiliser un gomboil en forme de crayon. Les pneus et les flux peuvent être trouvés dans les magasins d'électronique. Tout cela coûtera 100 à 150 roubles.

Tout d'abord, vous devez couper les jeux de barres à la longueur requise pour connecter les deux éléments. N'oubliez pas de prendre en compte ici la distance entre les éléments adjacents. Autrement dit, vous devez déterminer comment ils seront situés sur le panneau.

Une petite quantité de flux est appliquée sur la piste de la photocellule. Un pneu est appliqué par le haut et transporté avec un fer à souder. N'appuyez pas trop fort. Il est nécessaire de faire une couture uniforme sans bavures, afin qu'à l'avenir elles n'interfèrent pas avec l'assemblage de la batterie solaire. Les jeux de barres doivent être soudés à toutes les photocellules (36 pièces) du panneau solaire. N'oubliez pas d'essuyer la couture avec de l'alcool après la soudure. Il reste beaucoup de flux, ce qui est complètement inutile là-bas. Vous pouvez utiliser des cotons-tiges cosmétiques pour cela.

Après cela, une soudure est effectuée pour combiner les photocellules dans une chaîne en série. Pour ce faire, les pneumatiques sont soudés aux plots de contact à l'arrière de l'élément. Les points de soudure sont également essuyés pour éliminer les résidus de flux.

La meilleure option pour un panneau de 36 éléments est de les souder en 4 rangées de 9 éléments. En conséquence, la batterie solaire elle-même aura une superficie optimale.

Connecter des cellules à une batterie

Les 4 rangées d'éléments connectés qui en résultent doivent être combinées en une batterie solaire terminée. Pour ce faire, ils doivent être disposés sur du verre et connectés à des jeux de barres en cuivre épais. Pour cela, il est préférable d'utiliser des pneus d'une épaisseur de 5 millimètres. Une diode Schottky est placée dans l'espace de la borne positive. Ceci est nécessaire pour connecter ultérieurement plusieurs panneaux solaires dans un montage parallèle sans problème. Et ne vous inquiétez pas du retour du courant. La diode Schottky fournira une protection contre cela. Les cellules doivent être positionnées telles qu'elles seront dans le panneau solaire fini. Autrement dit, derrière la vitre, le côté de travail fait face à la lumière. Nous faisons cela selon le schéma suivant.

En ce qui concerne le substrat, il est bien sûr préférable d'utiliser du verre. Le plexiglas, le plexiglas conviennent également. Divers plastiques bénéficient de poids, de résistance et de commodité. Cependant, ils peuvent facilement "conduire" avec un travail constant au soleil. La batterie solaire chauffe considérablement, ce qui entraîne une déformation du plastique. Et cela entraînera inévitablement des dommages aux photocellules.

Idéalement, il faut un matériau qui absorbe le spectre infrarouge du rayonnement solaire et possède un indice de réfraction minimum. Le verre minéral est le mieux adapté pour ce rôle, mais il est assez cher.

Il est préférable de fixer les photocellules sur le verre à l'aide d'un film autocollant. Choisissez-en un qui est conçu pour fonctionner dans des conditions atmosphériques. Cette option est la moins chère et la plus simple à mettre en œuvre. Il existe des exemples où des panneaux solaires sont fixés entre les verres et toutes les coutures sont recouvertes d'un scellant. C'est aussi une option de travail, mais le tracas est bien plus. Certains experts recommandent généralement de sceller avec un composé époxy.

L'énergie alternative devient de plus en plus abordable. Cet article vous donnera une compréhension complète de l'énergie solaire à l'échelle locale, des types de cellules et de panneaux solaires, des principes de construction de fermes solaires et de la faisabilité économique.

Caractéristiques de l'énergie solaire aux latitudes moyennes

L'énergie alternative est très attractive pour les habitants des latitudes moyennes. Même sous les latitudes nordiques, la dose de rayonnement quotidienne moyenne annuelle est de 2,3 à 2,6 kWh / m 2. Plus le sud est proche - plus cet indicateur est élevé. À Iakoutsk, par exemple, l'intensité du rayonnement solaire est de 2,96 et à Khabarovsk de 3,69 kWh / m 2. Les indicateurs en décembre varient de 7% à 20% de la valeur annuelle moyenne, et en juin et juillet ils doublent.

Voici un exemple de calcul de l'efficacité des panneaux solaires pour Arkhangelsk, une région avec l'un des indicateurs d'intensité de rayonnement solaire les plus bas:

• Q est la quantité annuelle moyenne de rayonnement solaire dans la région (2,29 kWh / m 2);
• K dev - coefficient de déviation de la surface du collecteur par rapport à la direction sud (valeur moyenne: 1,05);
• P nom - la puissance nominale du panneau solaire;
• K sueur - facteur de perte dans les installations électriques (0,85-0,98);
• Q isp est l'intensité de rayonnement à laquelle le panneau a été testé (généralement 1000 kWh / m 2).

Les trois derniers paramètres sont indiqués dans le passeport des panneaux. Ainsi, si les panneaux KVAZAR d'une puissance nominale de 0,245 kW fonctionnent dans les conditions d'Arkhangelsk, et que les pertes dans l'installation électrique ne dépassent pas 7%, alors un bloc de photocellules fournira une génération d'environ 550 Wh. Ainsi, pour un objet d'une consommation nominale de 10 kWh, environ 20 panneaux seront nécessaires.

Faisabilité économique

La période de récupération des panneaux solaires est facile à calculer. Multipliez la quantité quotidienne d'énergie produite par jour par le nombre de jours par an et par la durée de vie des panneaux sans déclassement - 30 ans. L'installation électrique considérée ci-dessus est capable de générer une moyenne de 52 à 100 kWh par jour, selon la durée des heures de jour. La valeur moyenne est d'environ 64 kWh. Ainsi, dans 30 ans, la centrale électrique devrait, en théorie, générer 700 000 kWh. Avec un taux d'une partie de 3,87 roubles. et le coût d'un panneau est d'environ 15 000 roubles, les coûts seront remboursés dans 4 à 5 ans. Mais la réalité est plus prosaïque.

Le fait est que les valeurs de décembre du rayonnement solaire sont inférieures d'environ un ordre de grandeur à la moyenne annuelle. Par conséquent, pour un fonctionnement entièrement autonome d'une centrale électrique en hiver, il faut 7 à 8 fois plus de panneaux qu'en été. Cela augmente considérablement l'investissement, mais réduit la période de récupération. La perspective d'introduire un «tarif vert» semble assez encourageante, mais il est encore aujourd'hui possible de conclure un accord pour la fourniture d'électricité au réseau à un prix de gros trois fois inférieur au tarif de détail. Et même cela suffit pour vendre de manière rentable 7 à 8 fois le surplus d'électricité produite en été.

Les principaux types de panneaux solaires

Il existe deux principaux types de panneaux solaires.

Les cellules solaires en silicium solide sont considérées comme les cellules de première génération et sont les plus courantes: environ 3/4 du marché. Il en existe deux types:

• monocristallin (noir) ont un rendement élevé (0,2-0,24) et un prix bas;
• les polycristallins (bleu foncé) sont moins chers à fabriquer, mais moins efficaces (0,12-0,18), bien que leur efficacité diminue moins en lumière diffuse.

Les photocellules souples sont appelées cellules de film et sont fabriquées soit à partir d'une pulvérisation de silicium, soit par une composition multicouche. Les cellules en silicium sont moins chères à fabriquer, mais leur efficacité est 2 à 3 fois inférieure à celle des cellules cristallines. Cependant, en lumière diffuse (crépuscule, nébulosité), ils sont plus efficaces que les cristallins.

Certains types de films composites ont une efficacité d'environ 0,2 et coûtent beaucoup plus cher que les éléments solides. Leur utilisation dans les centrales solaires est très discutable: les panneaux de film sont plus susceptibles de se dégrader avec le temps. Leur principal domaine d'application est les centrales électriques mobiles à faible consommation d'énergie.

Les panneaux hybrides comprennent, en plus du bloc photocellule, un collecteur - un système de tubes capillaires pour chauffer l'eau. Leur avantage n'est pas seulement d'économiser de l'espace et la possibilité de fournir de l'eau chaude. En raison du refroidissement par eau, les cellules solaires perdent moins de performances lorsqu'elles sont chauffées.

Table. Aperçu des fabricants

Modèle	SSI Solar LS-235	SOLBAT MCK-150	Canadian Solar CS5A-210M	Chinaland CHN300-72P
Un pays	Suisse	Russie	Canada	Chine
Un type	Polycristal	Monocristal	Monocristal	Polycristal
Puissance à 1000 kWh / m 2, W	235	150	210	300
Nombre d'éléments	60	72	72	72
Tension: sans charge / sous charge, V	36,9/29,8	18/12	45,5/37,9	36,7/43,6
Courant: sous charge / court-circuit, A	7,88/8,4	8,33/8,58	5,54/5,92	8,17/8,71
Poids (kg	19	12	15,3	24
Dimensions, mm	1650x1010x42	667 x 1467 x 38	1595 x 801 x 40	1950x990x45
prix, frottez.	13 900	10 000	14 500	18 150

Équipement complexe d'énergie solaire

Les batteries génèrent un courant continu jusqu'à 40 V. Pour une utilisation domestique, un certain nombre de transformations sont nécessaires. L'équipement suivant en est responsable:

1. Batterie. Vous permet d'utiliser l'énergie générée la nuit et à des heures de faible intensité. Batteries à l'hélium avec une tension nominale de 12, 24 ou 48 V.
2. Les contrôleurs de charge maintiennent une autonomie optimale de la batterie et transfèrent la puissance requise aux consommateurs. L'équipement requis est adapté aux paramètres des piles et accumulateurs.
3. L'onduleur de tension convertit le courant continu en courant alternatif et dispose d'un certain nombre de fonctions supplémentaires. Tout d'abord, l'onduleur définit la priorité de la source de tension, et en cas de manque de puissance, il «mélange» la puissance d'une autre. Les onduleurs hybrides permettent également d'acheminer le surplus d'énergie généré vers le réseau de la ville.

1 - panneaux solaires 12 V; 2 - panneaux solaires 24 V; 3 - contrôleur de charge; 4 - batterie 12 V; 5 - éclairage 12V; 6 - onduleur; 7 - l'automatisation de la «maison intelligente»; 8 - bloc batterie 24 V; 9 - générateur de secours; 10 - principaux consommateurs de 220 V

Application domestique

Les panneaux solaires peuvent être utilisés dans n'importe quel but: de la compensation de l'énergie reçue et de l'alimentation des lignes individuelles à l'autonomie complète du système électrique, y compris le chauffage et l'alimentation en eau chaude. Dans ce dernier cas, l'application à grande échelle de technologies d'économie d'énergie - récupérateurs et pompes à chaleur - joue un rôle important.

En usage mixte, l'énergie solaire utilise des onduleurs. Dans ce cas, l'électricité peut être dirigée soit vers l'exploitation de lignes ou de systèmes individuels, soit pour compenser partiellement l'utilisation de l'électricité de la ville. Un exemple classique d'un système d'alimentation efficace est une pompe à chaleur alimentée par une petite centrale solaire avec un bloc-batterie.

1 - réseau urbain 220 V; 2 - panneaux solaires 12 V; 3 - éclairage 12V; 4 - inverseur; 5 - contrôleur de charge; 6 - principaux consommateurs de 220 V; 7 - batterie

Traditionnellement, les panneaux sont installés sur les toits des bâtiments et, dans certaines solutions architecturales, ils remplacent complètement le revêtement du toit. Dans ce cas, les panneaux doivent être orientés côté sud de manière à ce que l'incidence des rayons sur le plan soit perpendiculaire.

Lors de l'installation de centrales solaires, la question se pose inévitablement: comment connecter des panneaux solaires et en quoi les options de connexion diffèrent. C'est ce dont nous parlerons dans cet article.

Il existe 3 options pour connecter les panneaux solaires les uns aux autres:

Connexion série

Connexion parallèle

Connexion série-parallèle de panneaux solaires

Afin de comprendre en quoi ils diffèrent, passons aux principales caractéristiques des panneaux solaires:

La tension nominale de la batterie solaire est généralement de 12V ou 24V, mais il y a des exceptions
Tension à la puissance de crête Vmp - la tension à laquelle le panneau délivre une puissance maximale
Tension à vide Voc - tension à vide (important lors du choix d'un contrôleur de charge de batterie)
Tension maximale dans le système Vdc - détermine le nombre maximal de panneaux combinés ensemble
Courant Imp - courant à la puissance maximale du panneau
Courant Isc - courant de court-circuit, courant de panneau maximum possible

La puissance du panneau solaire est définie comme le produit de la tension et du courant au point de puissance maximale - Vmp * Imp

En fonction du schéma de connexion du panneau solaire choisi, les caractéristiques du système de panneau solaire seront déterminées et le contrôleur de charge approprié sera sélectionné.

Examinons maintenant de plus près chaque schéma de connexion:

1) Connexion sériepanneaux solaires

Avec cette connexion, la borne négative du premier panneau est connectée à la borne positive du second, la borne négative du second à la borne du troisième, et ainsi de suite.

Lorsque plusieurs panneaux sont connectés en série, la tension de tous les panneaux s'additionne. Le courant du système sera égal au courant du panneau avec le courant minimum. Pour cette raison, il n'est pas recommandé de connecter des panneaux en série avec des valeurs de courant maximum différentes, car ils ne fonctionneront pas à pleine puissance.

Prenons un exemple:

Nous avons 4 panneaux solaires monocristallins avec les caractéristiques suivantes:

Tension nominale de la batterie solaire: 12 V
Tension à la puissance de crête Vmp: 18,46 V
Tension en circuit ouvert Voc: 22,48 V
Tension maximale dans le système Vdc: 1000V
Courant au point de puissance maximale Imp: 5,42A
Courant de court-circuit Isc: 5,65 A

En connectant 4 de ces panneaux en série, on obtient une tension nominale de 12V * 4 \u003d 48V en sortie. Tension en circuit ouvert \u003d 22,48 V * 4 \u003d 89,92 V et courant au point de puissance maximal égal à 5,42 A. Ces trois paramètres nous imposent des limites lors du choix d'un contrôleur de charge.

2) Connexion parallèlepanneaux solaires

Dans ce cas, les panneaux sont connectés à l'aide deOui - connecteurs. Ces connecteurs ont deux entrées et une sortie. Des bornes de même signe sont connectées aux entrées.

Avec cette connexion, la tension à la sortie de chaque panneau sera égale l'une à l'autre et égale à la tension à la sortie du système de panneau. Le courant de tous les panneaux s'additionnera. Une telle connexion permet d'augmenter le courant des panneaux sans augmenter la tension.

Prenons un exemple des 4 mêmes panneaux:

En connectant 4 de ces panneaux en parallèle, nous obtenons une tension de sortie nominale égale à 12 V, la tension en circuit ouvert restera 22,48 V, mais le courant sera 5,42 A * 4 \u003d 21,68 A.

3) Connexion série-parallèle de panneaux solaires

Le dernier type de connexion combine les deux précédents. En utilisant ce schéma de connexion de panneau, nous pouvons réguler la tension et le courant à la sortie du système de plusieurs panneaux, ce qui nous permettra de sélectionner le mode de fonctionnement le plus optimal pour l'ensemble de la centrale solaire.

Dans le cas d'une telle connexion, les chaînes de panneaux connectés en série sont combinées en parallèle.

Revenons à notre exemple avec 4 panneaux:

En reliant 2 panneaux en série puis en les combinant en reliant les chaînes de panneaux en parallèle, on obtient ce qui suit. La tension de sortie nominale sera égale à la somme de deux panneaux connectés en série 12 V * 2 \u003d 24 V, la tension en circuit ouvert sera égale à 22,48 V * 2 \u003d 44,96 V et le courant sera 5,42 A * 2 \u003d 10,84 A.

Une telle connexion vous permettra d'économiser le plus possible sur l'achat d'un contrôleur de charge, car il n'a pas besoin de résister à des tensions élevées comme dans le cas d'une connexion en série ou à des courants élevés comme dans le cas d'une connexion en parallèle. C'est pourquoi, lors de la connexion des panneaux entre eux, il est nécessaire de rechercher un équilibre entre les courants et les tensions.

Vous pouvez lire comment choisir un contrôleur de charge ici -

Et si vous souhaitez acheter une centrale solaire - appelez le 8-800-100-82-43 (+ 7-499-709-75-09) ou laissez une demande sur le site Web et nous effectuerons tous les calculs nécessaires et sélectionnerons la configuration optimale pour vous!

Le raccordement de panneaux solaires pose souvent certaines questions, notamment lorsque plusieurs modules doivent être connectés. Il semble que ce soit un processus très complexe qui nécessite des connaissances spécifiques. Mais en fait, le schéma de connexion est très simple, il est facile de mettre en place et d'assembler une batterie photo de la puissance requise.

Il existe trois options pour connecter les batteries à un circuit commun. Il s'agit de connexions série, parallèle et mixte (série-parallèle).

Dans ce cas, les bornes du même nom de deux modules sont interconnectées («plus» avec «plus», «moins» - avec «moins»). De plus, à partir des bornes de l'un des modules photo, les fils sont retirés, qui sont connectés soit au contrôleur de charge, soit directement à la batterie. Ainsi, vous pouvez combiner n'importe quel nombre de panneaux solaires, l'essentiel est de ne connecter que les bornes du même nom les unes aux autres.

Ce schéma implique la connexion du «plus» du premier module avec le «moins» du second, et la sortie des fils externes du «moins» du premier module photo et du «plus» du second. Le nombre de panneaux solaires qui seront combinés dans une batterie n'a pas non plus d'importance. L'essentiel est de ne pas violer le principe. «Plus» du premier à «moins» du second, «plus» du second à «moins» du troisième, «plus» du troisième à «moins» du quatrième, etc. Les fils des bornes inutilisées («moins» du premier module et «plus» du dernier) sont acheminés vers le contrôleur ou la batterie.

Un schéma de connexion mixte est souvent utilisé. Dans ce cas, vous devez d'abord assembler deux groupes de modules connectés en parallèle (en combinant les bornes du même nom), puis les connecter en série les uns avec les autres comme s'il s'agissait de modules uniques et non de groupes. Le nombre de groupes (ainsi que le nombre de batteries qu'ils contiennent) peut être quelconque.

Pourquoi avez-vous besoin de connexions différentes

Différentes méthodes de commutation sont nécessaires pour obtenir les paramètres de sortie souhaités. Par exemple, si vous souhaitez fournir une puissance de 160 W et une tension de 12 V, et que la puissance d'une batterie solaire n'est que de 80 W au 12 V requis, cela signifie que vous devez connecter 2 batteries en parallèle. En conséquence, la tension du système ne changera pas (12 V) et la puissance de sortie totale sera de 160 W. S'il est nécessaire d'obtenir une tension de sortie non pas de 12 V, mais, disons, de 24 V, alors dans ce cas, une connexion en série de deux modules est utilisée. Le schéma mixte vous permet d'ajuster les deux paramètres en même temps. Ainsi, en utilisant différents types de commutation, il est possible d'assembler une centrale solaire avec des performances optimales.

Connexion au réseau domestique

Quant à l'intégration de la batterie solaire assemblée dans le système d'alimentation d'une maison privée, il existe plusieurs options. Ainsi, le plus populaire est le circuit utilisant un contrôleur de charge, un onduleur de batterie et des batteries. La tension de l'héliopôle est d'abord dirigée vers la charge de la batterie et alors seulement elle est transférée vers la charge.

La charge est généralement divisée en 2 catégories: redondante (réfrigérateurs, chaudières à gaz, éclairage de secours, etc.) et non redondante (éclairage conventionnel, ordinateur, etc.). La consommation électrique des appareils redondants peut être quelconque, mais la durée de leur fonctionnement autonome est déterminée par la capacité de la batterie.

En raison de la présence d'un onduleur de batterie spécial, il devient possible de transférer de l'électricité aux charges si la tension sur la batterie dépasse la valeur définie. Dans le même temps, les consommateurs peuvent être alimentés par l'énergie solaire même s'il y a une tension dans le réseau électrique central. Ainsi, la consommation d'énergie externe de la maison est considérablement réduite.

Lorsque le réseau central est déconnecté, l'onduleur fournira la charge redondante de la batterie. Si l'héliofield produit de l'énergie à ce moment, l'onduleur l'utilise également. L'énergie solaire excédentaire, non consommée pour la charge, sera utilisée pour charger la batterie. Ce circuit est parfait pour fournir une alimentation autonome, il fonctionne même en l'absence de tension d'alimentation centrale. Mais en même temps, la charge non redondante ne sera alimentée que par le soleil (en utilisant la technologie résiduelle), la priorité est réservée aux consommateurs.

Si vous prévoyez d'utiliser heliofield uniquement pour réduire la consommation d'énergie du réseau externe, vous pouvez utiliser un système plus simple et moins cher. C'est beaucoup plus rentable avec des pannes d'électricité rares et de courte durée. Pendant la journée, l'héliopôle fournit de l'énergie aux consommateurs, si cela ne suffit pas, l'électricité est prélevée sur le réseau externe. Mais lorsque l'alimentation centralisée est coupée, l'onduleur s'arrête et l'énergie solaire n'est pas utilisée. La charge redondante sera alimentée par la batterie.