Instalacje fotowoltaiczne stają się coraz popularniejszym sposobem na pozyskiwanie ekologicznej energii elektrycznej z promieni słonecznych. Jednak aby panele PV działały poprawnie i efektywnie, kluczowe jest prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie schematu elektrycznego całej instalacji.
Jak podłączyć panele fotowoltaiczne, by działały poprawnie?
Aby zapewnić poprawną pracę paneli PV, należy przestrzegać kilku zasad podczas ich podłączania:
Panele należy łączyć szeregowo w stringi po kilka sztuk. Pozwoli to uzyskać odpowiednie napięcie dla falownika.Stringi paneli trzeba następnie połączyć równolegle, by zwiększyć prąd całej instalacji.Należy zadbać o właściwy dobór przekrojów przewodów łączących, aby uniknąć zbytnich spadków napięcia.Okablowanie stałoprądowe (DC) powinno być prowadzone osobno od przemiennego (AC).Instalacja musi być wyposażona w odpowiednie zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i wyłączniki DC.Kluczowy jest wybór odpowiedniego falownika, który będzie kompatybilny z panelami PV.Ile paneli PV można podłączyć do jednego falownika?
Liczba paneli fotowoltaicznych, jaką można podpiąć do pojedynczego falownika, zależy od kilku czynników:
Mocy falownika - im większa, tym więcej paneli może obsłużyć. Typowe falowniki mają moc od 3 do 10 kW.Mocy pojedynczego panela - standardowo 250-400 W.Napięcia systemu - panele łączy się szeregowo tak, by uzyskać napięcie zgodne z zakresem pracy falownika.Dostępnej powierzchni montażowej - ogranicza maksymalną liczbę paneli.Zacienienia i orientacji względem stron świata.Typowo do jednego falownika 3-6 kW podłącza się od 10 do 20 paneli PV o mocy 250-400W.
Schemat ideowy instalacji fotowoltaicznej - jak to działa?
Schemat ideowy instalacji fotowoltaicznej przedstawia poszczególne elementy składowe i sposób ich połączenia. Zasadniczo składa się z paneli PV, falownika, rozdzielnic prądu stałego i przemiennego oraz licznika energii.
Panele łączy się szeregowo w stringi a następnie równolegle stringi ze sobą.Z stringów poprowadzone jest okablowanie DC do rozdzielnicy prądu stałego.Z rozdzielnicy DC wychodzi okablowanie do falownika.Falownik zamienia prąd stały z paneli na prąd przemienny i przekazuje go do rozdzielnicy AC.Z rozdzielnicy AC wyprowadzony jest obwód do licznika energii a następnie do instalacji odbiorczej.Gdzie umieścić rozdzielnice prądu stałego i przemiennego?
Rozdzielnice prądu stałego (DC) i przemiennego (AC) pełnią kluczową rolę w instalacji fotowoltaicznej, gdyż odpowiadają za ochronę, pomiar, monitorowanie i rozprowadzanie wytworzonej energii elektrycznej. Ich optymalne umiejscowienie to:
Rozdzielnica DC powinna być zlokalizowana jak najbliżej paneli PV, aby zminimalizować spadki napięcia na przewodach.Rozdzielnicę AC z kolei zwykle montuje się w pobliżu falownika bądź w miejscu, gdzie podłączona jest instalacja odbiorcza.Obie rozdzielnice warto zamontować wewnątrz budynku, w suchym i zacienionym miejscu, np. na poddaszu lub w pomieszczeniu technicznym.Dobrze je umieścić obok siebie, z zachowaniem odpowiedniej odległości między obwodami DC i AC.Jak połączyć panele fotowoltaiczne - szeregowo czy równolegle?
Aby poprawnie połączyć panele fotowoltaiczne w instalacji PV, wykorzystuje się zarówno połączenia szeregowe, jak i równoległe:
Panele łączy się szeregowo w stringi po kilka sztuk. Pozwoli to uzyskać wymagane napięcie dla falownika, np. 600V.Poszczególne stringi paneli należy połączyć równolegle. Dzięki temu zwiększy się prąd całej instalacji, przy niezmienionym napięciu.Łączenie szeregowo-równoległe pozwala uzyskać optymalne parametry napięciowo-prądowe układu.Liczbę paneli w stringu dobiera się tak, by napięcie stringu nie przekraczało dopuszczalnego napięcia wejściowego falownika.Czym różnią się okablowanie DC i AC w instalacji PV?
Okablowanie stałoprądowe (DC) i przemiennoprądowe (AC) w instalacji fotowoltaicznej różni się kilkoma istotnymi cechami:
Obwody DC i AC muszą być bezwzględnie prowadzone osobno, najlepiej w oddzielnych korytkach kablowych.Do obwodów DC stosuje się przewody solarne dedykowane do prądu stałego o odpowiednio wysokim napięciu izolacji.Przewody AC to standardowe kable miedziane stosowane w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia.Ze względów bezpieczeństwa okablowanie DC musi być dodatkowo zabezpieczone przed dotykiem.Przewody AC są zwykle grubsze i mają większe przekroje niż DC, gdyż płynie przez nie znacznie większy prąd.Jakie przekroje przewodów wybrać do instalacji fotowoltaicznej?
Wybór przekroju przewodów w instalacji fotowoltaicznej zależy od kilku czynników:
W obwodach DC dobiera się przewody o przekroju pozwalającym ograniczyć spadek napięcia poniżej 1-2% na całej długości.Typowe przekroje to 6-10 mm2, przy czym im dłuższy przewód, tym grubszy przekrój potrzebny.W obwodach AC, przekroje dobiera się klasycznie wg dopuszczalnego spadku napięcia i dopuszczalnego obciążenia prądowego. Minimalny przekrój przewodu uziemiającego to 6 mm2 miedzi.Należy sprawdzić także zalecenia producentów urządzeń co do minimalnych przekrojów przewodów.Gdzie zamontować zabezpieczenia w instalacji PV?
Instalacja fotowoltaiczna wymaga zastosowania szeregu zabezpieczeń, które należy odpowiednio rozmieścić:
Na każdym stringu paneli montuje się bezpieczniki stringowe DC.Główne bezpieczniki DC umieszcza się w rozdzielnicy prądu stałego.Rozłączniki izolacyjne DC montuje się na wejściu i wyjściu falownika.Ochronnik przepięciowy klasy II instaluje się przed licznikiem energii.Rozdzielnice wyposaża się w wyłączniki różnicowoprądowe i zabezpieczenia nadprądowe.Istotne jest solidne uziemienie instalacji PV wykonane przewodem miedzianym.Prawidłowo dobrane i zainstalowane zabezpieczenia gwarantują bezpieczeństwo i poprawną pracę całego systemu fotowoltaicznego.
Podsumowanie - jak prawidłowo zaprojektować instalację fotowoltaiczną?
Aby instalacja PV działała wydajnie przez lata, kluczowe jest jej poprawne zaprojektowanie i montaż zgodny z zasadami sztuki. Należy pamiętać o:
Odpowiednim doborze mocy i liczby paneli do mocy falownika.Połączeniu paneli szeregowo i równolegle dla uzyskania optymalnych parametrów napięcia i prądu.Właściwym okablowaniu DC i AC oraz ich separacji.Ochronie instalacji licznymi zabezpieczeniami.Solidnym uziemieniu całości.Starannym i estetycznym montażu wszystkich elementów.Sprawdzeniu poprawności działania i parametrów przed oddaniem do użytku.Tylko dobrze zaprojektowana i wykonana instalacja fotowoltaiczna będzie produkować prąd ze słońca przez dziesiątki lat.
Tagi
Udostępnij
