Energia

Schematy systemów fotowoltaicznych Przykłady połączeń

Autor Barbara Borkowska
Barbara Borkowska22.01.20247 min.
Schematy systemów fotowoltaicznych Przykłady połączeń
banner

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat pokazuje jak połączyć panele słoneczne, falowniki i pozostałe elementy systemu PV aby wytwarzać prąd z energii słonecznej. W artykule znajdziesz przykładowe schematy dla różnych konfiguracji paneli, rodzajów falowników i sposobów ich połączeń. Pozwoli Ci to lepiej zrozumieć jak działa cały system fotowoltaiczny i jakie są możliwe warianty jego budowy.

Kluczowe wnioski:
  • Schemat pokazuje połączenia elektryczne elementów systemu PV
  • Są schematy dla paneli poziomych, pionowych, połączeń szeregowych i równoległych
  • Pokazano schematy z falownikami 1- i 3-fazowymi
  • Dzięki schematom łatwiej zrozumieć działanie systemów PV
  • Są różne możliwe konfiguracje i warianty systemów fotowoltaicznych

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat paneli poziomych

Panele fotowoltaiczne w instalacjach dachowych montowane są zazwyczaj w układzie poziomym, równolegle do dachu. Pozwala to na optymalne wykorzystanie powierzchni dachu i efektywne wychwytywanie promieni słonecznych.

W schemacie instalacji fotowoltaicznej z panelami poziomymi panele łączone są szeregowo w stringi. Stringi mogą składać się zazwyczaj z 8-12 paneli połączonych szeregowo. Następnie stringi łączone są równolegle i podłączane do falownika.

Ilość stringów zależy od mocy i napięcia falownika. Dla falowników 1-fazowych prądu przemiennego stosuje się zwykle 1 string paneli. Dla falowników 3-fazowych można podłączyć 3 niezależne stringi, po jednym dla każdej fazy.

Ważny jest wybór paneli o odpowiednich parametrach prądu, napięcia i mocy, aby stringi działały optymalnie z danym typem falownika.

Mocowanie paneli poziomych

Do mocowania paneli poziomych na dachach skośnych wykorzystuje się specjalne konstrukcje aluminiowe lub stalowe. Pozwalają one na szybki i solidny montaż paneli bez potrzeby wykonywania otworów w dachu.

Konstrukcje te umożliwiają regulację kąta nachylenia paneli, dzięki czemu można uzyskać optymalną orientację paneli względem kierunku padania promieni słonecznych.

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat paneli pionowych

Panele fotowoltaiczne można również montować w układzie pionowym, prostopadle do powierzchni dachu. Rozwiązanie takie stosuje się najczęściej w przypadku dachów płaskich lub gdy nie ma możliwości montażu standardowych konstrukcji do mocowania poziomego.

Schemat Instalacji Fotowoltaicznej z panelami pionowymi nie różni się zasadniczo od układu z panelami poziomymi. Nadal panele łączone są szeregowo w stringi, a następnie stringi łączone są równolegle i podłączane do falownika.

Jedyna różnica to konieczność zastosowania specjalnych konstrukcji do montażu pionowego. Są to zazwyczaj stelaże aluminiowe lub stalowe mocowane bezpośrednio do dachu lub elewacji za pomocą specjalnych uchwytów.

Orientacja paneli pionowych

W przypadku paneli pionowych szczególnie istotne jest zachowanie właściwej orientacji względem stron świata. Optymalnym rozwiązaniem jest skierowanie paneli dokładnie na południe, z dopuszczalnym odchyleniem do 30° na wschód lub zachód.

Pozwala to na maksymalne wykorzystanie energii słonecznej w ciągu całego dnia. Odpowiedni kąt pochylenia paneli wynosi w naszej szerokości geograficznej około 35-60° w zależności od charakterystyki danej instalacji.

Warto pamiętać o właściwej orientacji paneli pionowych, aby zapewnić optymalną wydajność całej instalacji fotowoltaicznej.

Czytaj więcej: Blackout - co to jest? Objawy, przyczyny i skutki utraty przytomności

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat połączeń szeregowych

Podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej są połączenia szeregowe paneli słonecznych, zwane potocznie stringami. Ich poprawne zaprojektowanie i wykonanie ma kluczowe znaczenie dla wydajności całego systemu.

W układzie szeregowym panele PV łączy się tak, aby ich bieguny ujemne i dodatnie były ze sobą zwarte. Powoduje to sumowanie napięć poszczególnych paneli przy zachowaniu tego samego natężenia prądu.

Liczba paneli w stringu

Liczbę paneli w stringu dobiera się tak, aby osiągnąć napięcie zbliżone lecz nieco niższe od maksymalnego napięcia pracy falownika. Zwykle stringi składają się z 8 do 12 paneli w zależności od ich parametrów elektrycznych.

Łączenie paneli odbywa się za pomocą dedykowanych złączek MC4, które zapewniają niezawodne i bezpieczne połączenie oraz odporność na warunki atmosferyczne.

Kontrola parametrów

Po wykonaniu stringów należy każdy z nich zbadać multimetrem, aby upewnić się co do prawidłowości wykonanych połączeń. Sprawdzeniu podlega osiągnięte napięcie przy zerowym natężeniu (napięcie jałowe) oraz prąd zwarciowy stringa.

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat połączeń równoległych

Schematy systemów fotowoltaicznych Przykłady połączeń

W większych instalacjach fotowoltaicznych, obok szeregowego łączenia paneli w stringi, wykorzystuje się również połączenia równoległe stringów.

Pozwala to z jednej strony zwiększyć prąd wyjściowy systemu przy zachowaniu tego samego napięcia, a z drugiej zapewnia redundancję, dzięki czemu awaria pojedynczego stringu nie unieruchamia całej instalacji.

Liczba równoległych stringów

Liczbę równolegle połączonych stringów dobiera się w oparciu o parametry prądowe falownika. Maksymalny prąd suma stringów nie powinien przekraczać akceptowanego przez falownik natężenia prądu wejściowego.

Równoległe połączenie 3 stringów po 10 paneli każdy pozwala np. uzyskać prąd wyjściowy rzędu 15-20A przy standardowych falownikach jednofazowych.

Zabezpieczenia stringów

Każdy ze stringów w układzie równoległym musi być zabezpieczony niezależnym bezpiecznikiem nadprądowym dobranym do parametrów stringa. Zabezpiecza to system w przypadku zwarcia w obrębie pojedynczego stringa.

Liczba stringów równolegle 1-2
Max prąd stringów 20A

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat z falownikiem 1-fazowym

Najprostsze instalacje fotowoltaiczne wykorzystują pojedynczy falownik jednofazowy prądu przemiennego. Tego typu falowniki są najtańsze i najłatwiejsze w montażu, stosuje się je najczęściej w małych instalacjach prosumenckich.

W schemacie Instalacji Fotowoltaicznej z falownikiem 1-fazowym, panele słoneczne łączone są w pojedynczy string o napięciu dostosowanym do zakresu napięć MPPT danego modelu falownika.

Falownik 1-fazowy posiada pojedyncze wejście DC do którego podłącza się wspomniany string paneli. Następnie falownik zamienia napięcie stałe z paneli (DC) na standardowe napięcie przemienne 230V.

Ograniczona moc instalacji 1-fazowej

Maksymalna moc typowych falowników 1-fazowych wynosi od 2,5 kW do 6 kW. Ogranicza to maksymalny rozmiar instalacji fotowoltaicznej zasilanych z pojedynczej fazy do ok. 4-8 kWp.

Większość prosumentów buduje instalacje 1-fazowe ze względu na ich prostotę i niskie koszty. Jeśli jednak potrzebny jest większy system, konieczne są rozwiązania 3-fazowe.

Instalacja Fotowoltaiczna Schemat z falownikiem 3-fazowym

Aby budować duże instalacje o mocy ponad 10 kWp, konieczne jest zastosowanie falowników 3-fazowych. Umożliwiają one wykorzystanie pełnej mocy produkowanej przez stringi paneli poprzez równomierne obciążenie wszystkich faz.

W schemacie Instalacji Fotowoltaicznej z falownikiem 3-fazowym panele łączone są w kilka niezależnych stringów (zazwyczaj 3 lub więcej). Każdy string podłączany jest do osobnego, dedykowanego wejścia MPPT falownika i odpowiada za generowanie mocy dla jednej fazy.

Monitorowanie każdego stringa

Zaawansowane falowniki 3-fazowe mają funkcję niezależnego monitorowania pracy każdego ze stringów. Pozwala to na szybką identyfikację ewentualnych problemów w obrębie konkretnego łańcucha paneli.

Dzięki temu, nawet gdyby doszło do awarii pojedynczego stringa, instalacja nadal będzie pracować z nieco zredukowaną mocą wyjściową. Zapewnia to wysoki poziom niezawodności systemów opartych na falownikach 3-fazowych.

Podsumowanie

W artykule przedstawiono szczegółowo różne warianty schematów Instalacji Fotowoltaicznej w zależności od układu paneli słonecznych oraz rodzaju falowników. Omówione zostały kwestie doboru i konfiguracji falowników, sposobów łączenia paneli fotowoltaicznych oraz zaleceń montażowych.

Schematy połączeń elektrycznych są kluczowe dla poprawnego działania i wydajności instalacji PV. Artykuł wyjaśnia jak podłączać panele słoneczne szeregowo w stringi a następnie stringi równolegle do falowników 1- lub 3-fazowych.

Przedstawiono praktyczne wskazówki jak projektować i dobierać optymalną konfigurację schematu, aby maksymalnie wykorzystać możliwości falowników. Omówiono również zalety i wady poszczególnych rozwiązań oraz zastosowanie praktyczne małych i dużych instalacji PV.

Całość opatrzono licznymi przykładami schematów, zdjęciami i tabelami, tworząc kompletny poradnik dla projektantów, instalatorów i użytkowników systemów fotowoltaicznych. Artykuł stanowi cenne kompendium wiedzy na temat projektowania i budowy Schematu Instalacji Fotowoltaicznej.

banner

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 5.00 Liczba głosów: 1

5 Podobnych Artykułów:

  1. Zestawy fotowoltaiczne do grzania wody - sprawdzone rozwiązania
  2. Ile Kosztuje Wymiana Grzejnika - Koszty Związane z Wymianą Grzejników
  3. Wymiary paneli fotowoltaicznych Zestawienie
  4. Schemat podłączenia bufora Jak podłączyć bufor ciepła?
  5. Fotowoltaika 5 kW - Efektywność i Koszty Instalacji Fotowoltaicznej
Autor Barbara Borkowska
Barbara Borkowska

Jestem ekspertką w dziedzinie fotowoltaiki. Na blogu dzielę się wiedzą na temat paneli słonecznych, magazynów energii i systemów zarządzania energią. Doradzam w kwestii opłacalności inwestycji w OZE.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły