Thực đơn
trang chủLỗi

Sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời trong một ngôi nhà nông thôn. Sơ đồ kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Làm thế nào để tạo ra pin năng lượng mặt trời bằng tay của chính bạn?

Hiện nay, nhiều cư dân mùa hè cũng như những người sống trong khu vực tư nhân quan tâm đến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời. Điều này thực sự cho phép bạn tiết kiệm điện. Ít nhất là vào mùa hè, trong khi chúng ta thường xuyên ở trong nước, việc bổ sung điện sẽ không ảnh hưởng gì. Vào mùa hè, bức xạ mặt trời rất mạnh và pin nếu được đặt đúng vị trí có thể tạo ra rất nhiều điện năng. Và đối với những người không có điện trong khu vực của mình, pin năng lượng mặt trời có thể trở thành nguồn cung cấp điện duy nhất. Vấn đề là các tấm pin mặt trời khá đắt tiền (một tấm pin 18 volt, 40-50 watt sẽ có giá 300-500 USD). Nhưng bạn có thể tiết kiệm tiền nếu bạn tự làm chúng. Bài viết này sẽ nói về cách chế tạo pin năng lượng mặt trời bằng chính đôi tay của bạn. Dưới đây chúng tôi sẽ mô tả quy trình sản xuất kết hợp kinh nghiệm từ nhiều tài liệu và video khác nhau trên YouTube.

Để bắt đầu, bạn cần quyết định những gì bạn sẽ cần trong công việc và chi phí bao nhiêu.


Các vật liệu chính được liệt kê dưới đây:
  • Tế bào quang điện. Trên Aliexpress, bạn có thể tìm thấy các tế bào quang điện làm bằng silicon đơn tinh thể có công suất 4,7 watt và điện áp 0,5 volt. Mười miếng sẽ có giá 1200-1500 rúp. Đối với bảng 18 volt, bạn cần 36 miếng. Nghĩa là, chúng tôi lấy 40 với giá khoảng 5-6 nghìn rúp;
  • Ván ép hoặc nhựa. Được sử dụng làm chất nền để gắn các tế bào quang điện. Chi phí (300─400 chà.);
  • Cấu hình nhôm hoặc thép cho khung (400─500 RUR);
  • Kính (500 RUR);
  • Điốt Schottky (30─50 chà.);
  • Chốt, chất bịt kín, dây điện, chất trợ dung, lốp xe và các vật dụng nhỏ khác (500 RUR).

Bây giờ trực tiếp về quá trình chính nó.

Đầu tiên, bạn nên sắp xếp các phần tử theo điện áp mà chúng tạo ra. Đánh giá mà các nhà sản xuất chỉ ra trên tế bào quang điện của họ là 0,5 volt. Nhưng đây là trong điều kiện lý tưởng dưới ánh mặt trời. Khi thử nghiệm trong điều kiện bình thường, các giá trị sẽ là 0,2─0,35 volt. Nhiệm vụ của bạn là tạo thành các nhóm phần tử có điện áp khác nhau một chút. Ví dụ: nhóm 0,32─0,35 volt, 0,28─0,31, v.v.

Điều này phải được thực hiện vì một phần tử trong nhóm có điện áp thấp hơn đáng kể sẽ đóng vai trò là điện trở. Nó sẽ làm chậm quá trình tạo ra điện.


Đương nhiên, việc phân loại sẽ có ý nghĩa khi bạn có nhiều pin mặt trời sẽ đi đến các tấm 36 mảnh khác nhau để tạo ra điện áp cuối cùng là 18 volt. Nếu bạn chỉ có đủ cho một bảng điều khiển thì việc sắp xếp chúng cũng chẳng ích gì vì bạn vẫn cần phải cài đặt tất cả.

Chuẩn bị và hàn thanh cái vào tế bào quang điện

Trước khi chế tạo pin năng lượng mặt trời, các thanh đồng được hàn vào tế bào quang điện. Chúng được hàn vào các rãnh đặc biệt đi qua các phần tử. Tốt nhất nên sử dụng lốp có chiều rộng 1,8 mm và độ dày 0,16. Thông lượng thông thường được sử dụng - nhựa thông với rượu. Để thuận tiện, tốt hơn là sử dụng chất trợ dung ở dạng bút chì. Lốp và chất trợ xả có thể được tìm thấy trong các cửa hàng bán linh kiện điện tử vô tuyến. Tất cả điều này sẽ có giá 100-150 rúp.



Đầu tiên bạn cần cắt các mảnh lốp xe theo chiều dài cần thiết để kết nối hai phần tử. Ở đây, đừng quên tính đến khoảng cách giữa các phần tử liền kề. Đó là, bạn cần phải tìm ra cách chúng sẽ được đặt trên bảng điều khiển.

Một lượng nhỏ dòng điện được đưa vào rãnh tế bào quang điện. Một thanh cái được đặt lên trên và một que hàn được đưa qua nó. Đừng nhấn quá mạnh. Cần phải tạo một đường may đều, không có gờ để chúng không cản trở quá trình lắp ráp pin năng lượng mặt trời sau này. Các thanh cái phải được hàn vào tất cả các tế bào quang điện (36 chiếc) của pin năng lượng mặt trời. Đừng quên lau đường nối bằng cồn sau khi hàn. Vẫn còn rất nhiều thông lượng, điều này hoàn toàn vô dụng ở đó. Bạn có thể sử dụng tăm bông mỹ phẩm cho việc này.

Sau đó, quá trình hàn được thực hiện để kết hợp các tế bào quang điện thành một chuỗi nối tiếp. Để làm điều này, các thanh cái được hàn vào các miếng tiếp xúc ở mặt sau của bộ phận. Các khu vực hàn cũng được lau sạch để loại bỏ chất trợ dung còn sót lại.

Tùy chọn tốt nhất cho bảng gồm 36 phần tử là hàn chúng thành 4 hàng gồm 9 phần tử. Nhờ đó, bản thân pin năng lượng mặt trời sẽ có diện tích tối ưu.

Kết nối các phần tử vào pin

Kết quả là 4 hàng phần tử được kết nối cần được kết hợp thành pin mặt trời thành phẩm. Để làm điều này, chúng cần được đặt trên kính và kết nối bằng các thanh đồng dày. Để làm điều này, tốt hơn là sử dụng lốp có độ dày 5 mm. Một diode Schottky được đặt ở khe cực dương. Điều này là cần thiết để sau đó có thể kết nối nhiều tấm pin mặt trời thành một cụm song song mà không gặp vấn đề gì. Và đừng lo lắng rằng dòng điện sẽ chảy ngược. Một diode Schottky sẽ bảo vệ chống lại điều này. Các phần tử phải được định vị giống như trong pin mặt trời đã hoàn thiện. Tức là phía sau kính, mặt làm việc hướng về phía ánh sáng. Chúng tôi làm điều này theo sơ đồ sau.


Đối với chất nền, tất nhiên sẽ tốt hơn nếu sử dụng kính. Plexiglas và plexiglass cũng phù hợp. Nhiều loại nhựa có lợi ích về trọng lượng, độ bền và sự tiện lợi. Tuy nhiên, họ có thể dễ dàng bị cuốn đi khi phải làm việc liên tục dưới ánh nắng mặt trời. Pin năng lượng mặt trời nóng lên đáng kể, dẫn đến nhựa bị cong vênh. Và điều này chắc chắn sẽ dẫn đến hư hỏng các tế bào quang điện.

Lý tưởng nhất là bạn cần một vật liệu hấp thụ phổ hồng ngoại của bức xạ mặt trời và có chỉ số khúc xạ tối thiểu. Kính khoáng phù hợp nhất cho vai trò này, nhưng nó khá đắt.

Tốt nhất nên gắn tế bào quang điện vào kính bằng màng tự dính. Bạn nên chọn một cái được thiết kế để làm việc trong điều kiện khí quyển. Tùy chọn này là rẻ nhất và dễ thực hiện nhất. Có những ví dụ khi các tấm pin mặt trời được cố định giữa các tấm kính và tất cả các đường nối đều được phủ keo. Đây cũng là một lựa chọn khả thi nhưng rắc rối hơn nhiều. Một số chuyên gia thường khuyên bạn nên trám kín bằng hợp chất epoxy.

Hệ thống cung cấp điện tự động cho các khu nhà ở ngoại ô cho phép bạn sống thoải mái ngay cả khi không có hệ thống liên lạc tập trung. Thông thường, cùng với các phương án truyền thống, các phương án thay thế được sử dụng dựa trên việc sử dụng năng lượng mặt trời.

Để hệ thống năng lượng mặt trời hoạt động chính xác, cần có sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời được thiết kế tốt. Bạn sẽ cần một bộ thiết bị chất lượng cao có khả năng đáp ứng các trách nhiệm được giao.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách lập kế hoạch bố trí chính xác các bộ phận của nhà máy điện mini. Bạn sẽ học cách chọn các thiết bị kỹ thuật để lắp ráp hệ thống và cách kết nối chúng một cách chính xác. Dựa trên lời khuyên của chúng tôi, bạn có thể xây dựng một bản cài đặt hiệu quả.

Chúng ta hãy xem hệ thống năng lượng mặt trời cho một ngôi nhà nông thôn được thiết kế và hoạt động như thế nào. Mục đích chính của nó là chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện áp 220 V, là nguồn điện chính cho các thiết bị điện gia dụng.

Các bộ phận chính tạo nên SES:

  1. Pin (tấm) chuyển đổi bức xạ mặt trời thành dòng điện một chiều.
  2. Một bộ điều khiển điều chỉnh việc sạc pin.
  3. Bộ pin.
  4. Một biến tần chuyển đổi điện áp pin thành 220 V.

Thiết kế của pin được thiết kế sao cho cho phép thiết bị hoạt động trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau, ở nhiệt độ từ -35°С đến +80°С.

Hóa ra những cái được lắp đặt đúng cách sẽ hoạt động với hiệu suất như nhau trong cả mùa đông và mùa hè, nhưng với một điều kiện - trong thời tiết quang đãng, khi mặt trời tỏa ra lượng nhiệt tối đa. Trong điều kiện nhiều mây, hiệu quả công việc giảm mạnh.

Hiệu suất của các nhà máy điện mặt trời ở vĩ độ trung bình cao nhưng không đủ để cung cấp đầy đủ điện cho những ngôi nhà lớn. Thông thường, hệ thống năng lượng mặt trời được coi là nguồn điện bổ sung hoặc dự phòng

Trọng lượng của một pin 300 W là 20 kg. Thông thường, các tấm được gắn trên mái nhà, mặt tiền hoặc giá đỡ đặc biệt được lắp đặt bên cạnh ngôi nhà. Điều kiện cần: quay mặt phẳng về phía mặt trời và độ nghiêng tối ưu (trung bình 45° so với bề mặt trái đất), đảm bảo tia nắng chiếu vuông góc.

Nếu có thể, hãy cài đặt một thiết bị theo dõi chuyển động của mặt trời và điều chỉnh vị trí của các tấm pin.

Mặt trên của pin được bảo vệ bằng kính cường lực chống sốc, có thể dễ dàng chịu được tác động của mưa đá hoặc tuyết rơi dày đặc. Tuy nhiên, cần phải theo dõi tính toàn vẹn của lớp phủ, nếu không các tấm silicon (tế bào quang điện) bị hư hỏng sẽ ngừng hoạt động.

Bộ điều khiển thực hiện một số chức năng. Ngoài chức năng chính - tự động điều chỉnh việc sạc pin, nó còn điều chỉnh việc cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời, từ đó bảo vệ pin khỏi bị xả hoàn toàn.

Khi được sạc đầy, bộ điều khiển sẽ tự động ngắt pin khỏi hệ thống. Các thiết bị hiện đại được trang bị bảng điều khiển với màn hình hiển thị điện áp pin.

Đối với hệ thống năng lượng mặt trời tự chế, lựa chọn tốt nhất là pin gel, có tuổi thọ sử dụng liên tục từ 10-12 năm. Sau 10 năm hoạt động, công suất giảm khoảng 15-25%. Đây là những thiết bị không cần bảo trì và tuyệt đối an toàn, không thải ra các chất độc hại.

Vào mùa đông hoặc thời tiết nhiều mây, các tấm pin vẫn tiếp tục hoạt động (nếu thường xuyên được dọn tuyết) nhưng khả năng sản xuất năng lượng giảm 5-10 lần

Điều đáng biết là các nhà máy điện gia dụng có khả năng phục vụ tủ lạnh chạy liên tục, máy bơm chìm chạy định kỳ, TV và hệ thống chiếu sáng. Để cung cấp năng lượng cho hoạt động của nồi hơi hoặc thậm chí lò vi sóng, sẽ cần có thiết bị mạnh hơn và rất đắt tiền.

Sơ đồ đơn giản nhất của một nhà máy điện năng lượng mặt trời, bao gồm các bộ phận chính. Mỗi người trong số họ thực hiện chức năng riêng của mình, nếu không có chức năng đó thì SES không thể hoạt động được

Có những giải pháp khác phức tạp hơn, nhưng giải pháp này mang tính phổ quát và phổ biến nhất trong cuộc sống hàng ngày.

Các bước kết nối pin với thiết bị nhà máy điện năng lượng mặt trời

Việc kết nối diễn ra theo từng giai đoạn, thường theo thứ tự sau: đầu tiên, bộ điều khiển được kết nối với pin, sau đó bộ điều khiển được kết nối với các tấm pin mặt trời, sau đó pin được kết nối với biến tần và cuối cùng, việc đấu dây được thực hiện cho người tiêu dùng. .

Bước # 1: Kết nối với pin

Pin chiếm một vị trí được xác định rõ ràng trong mạng. Chúng không được kết nối trực tiếp với các tấm pin mặt trời mà thông qua bộ điều khiển điều chỉnh việc tải/dỡ của chúng. Mặt khác, bộ pin được kết nối với một bộ biến tần để chuyển đổi dòng điện.

Do đó, sơ đồ kết nối với pin trông như thế này:

  • Chúng tôi kết nối pin/bộ điều khiển (sau đó là bộ điều khiển/tấm pin mặt trời);
  • kết nối pin và biến tần.

Có thể có các tùy chọn kết nối khác, nhưng tùy chọn này là tối ưu vì nó tiết kiệm năng lượng chưa sử dụng và nếu cần sẽ chuyển nó đến người tiêu dùng.

Có hai lựa chọn để mua pin: như một phần của nhà máy điện mặt trời đã hoàn toàn sẵn sàng để lắp đặt hoặc riêng biệt, theo các thông số được chỉ định. Một bộ dụng cụ rẻ tiền của Trung Quốc có giá không quá 2000 rúp

Nếu một pin không đủ, hãy mua nhiều pin có cùng đặc điểm. Chúng được cài đặt ở một nơi và kết nối nối tiếp.

Để dễ sử dụng và bảo trì, các khối được lắp đặt trên giá kim loại có lớp phủ polymer.

Hãy xem cách kết nối pin với bộ điều khiển và biến tần.

Thư viện hình ảnh

Bước tiếp theo là kết nối bộ điều khiển với các tấm pin mặt trời và bộ pin với bộ biến tần.

Bước # 2: kết nối với bộ điều khiển

Hãy xem xét một lựa chọn thường được sử dụng trong thực tế bởi các chủ sở hữu nhà ở nông thôn. Họ đặt mua các thiết bị rẻ tiền sản xuất tại Trung Quốc trên một trong các trang Internet.

Bộ điều khiển ngân sách có số lượng cài đặt tối thiểu, được trang bị ba cặp thiết bị đầu cuối, có khả năng phục vụ bộ pin năng lượng mặt trời 150 W. Chi phí – 1300 rúp

Kết nối xảy ra theo thứ tự sau:

  • Đầu tiên, một bộ pin được kết nối với bộ điều khiển.Điều này được thực hiện có chủ ý để kiểm tra xem thiết bị sẽ phát hiện điện áp nguồn định mức như thế nào (giá trị tiêu chuẩn - 12 V, 24 V). Khi kết nối với pin, hãy sử dụng cặp thiết bị đầu cuối đầu tiên.
  • Sau đó các tấm pin mặt trời được kết nối trực tiếp, sử dụng các dây được cung cấp kèm theo và bộ điều khiển có cặp thiết bị đầu cuối thứ hai.
  • Cuối cùng là lắp đặt thiết bị chiếu sáng ban đêm. Tôi – đây chính xác là mục đích của cặp thiết bị đầu cuối thứ ba. Ngoài hệ thống chiếu sáng điện áp thấp chỉ hoạt động khi trời tối và chạy bằng pin, các thiết bị khác không thể sử dụng được.

Đối với bất kỳ loại kết nối nào, bạn phải đảm bảo tính phân cực.

Việc không quan sát cực tính dẫn đến hỏng bộ điều khiển ngay lập tức, cũng như hỏng các bộ phận của tấm pin mặt trời.

Sơ đồ kết nối bộ điều khiển với ba cặp thiết bị đầu cuối. Chiếu sáng ban đêm (12V) là một tính năng tùy chọn nên một số người không sử dụng nó. Việc bật bóng đèn có thể điều chỉnh theo thời gian: làm việc vào buổi tối hoặc buổi sáng (+)

Bộ điều khiển và pin liên tục tương tác. Ví dụ, trong thời gian tải cao điểm, pin hoạt động như một bộ đệm bảo vệ bộ điều khiển khỏi bị hỏng.

Hai thiết bị này, giống như phần còn lại của hệ thống, không thể được xem xét riêng biệt. Khi lắp ráp một nhà máy điện mặt trời, bạn nên lưu ý đến từng thiết bị, ngay cả khi kết nối cụ thể không liên quan đến nó.

Hướng dẫn từng bước để kết nối các tấm pin mặt trời với bộ điều khiển

Thư viện hình ảnh

Sau khi kết nối bộ điều khiển với pin và bảng điều khiển, chúng tôi kết nối bộ biến tần và, nếu cần, các thiết bị chiếu sáng điện áp thấp.

Bước # 3: kết nối với biến tần

Bộ biến tần phải được đưa vào hệ thống nếu các thiết bị trong nhà hoạt động ở điện áp 220 V. Nhưng vẫn có những trường hợp ngoại lệ khi lắp đặt các tấm pin mặt trời cho hệ thống 12 V, trong trường hợp đó không cần đến bộ biến tần.

Vị trí lắp đặt biến tần trong hệ thống nhà máy điện mặt trời là giữa bộ pin và các thiết bị tiêu thụ năng lượng, đó là các thiết bị gia dụng, thiết bị chiếu sáng, v.v. (+)

Thiết bị này được mua theo cách tương tự như phần còn lại của hệ mặt trời: như một phần của bộ SES hoặc riêng biệt.

Quy trình kết nối biến tần với ắc quy:

Thư viện hình ảnh

Nếu trước đây bạn chưa lắp đặt các nhà máy điện mặt trời, chúng tôi khuyên bạn không nên mua các thiết bị riêng lẻ mà là một hệ thống hoàn chỉnh.

Ưu điểm của hệ thống lắp sẵn là phù hợp với thông số thiết bị (pin được chọn đúng nguồn điện, số lượng tấm pin mặt trời cần thiết, bộ dây để kết nối nhanh).

Điều hợp lý là các thiết bị tương thích về công suất, điện áp và năng lượng sẽ hiệu quả hơn nhiều trong việc chuyển đổi năng lượng mặt trời và cung cấp điện cho ngôi nhà. Trên thực tế, “năng lượng xanh” miễn phí có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị gia dụng.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Chủ sở hữu nhà ở ngoại ô từ lâu đã đánh giá cao lợi ích của năng lượng thay thế và đang tích cực sử dụng các nhà máy điện mặt trời làm nguồn thường xuyên hoặc dự phòng. Những khuyến nghị hữu ích từ người sử dụng nhà máy điện mặt trời sẽ giúp bạn lắp đặt hệ thống của riêng mình.

Video số 1. Hướng dẫn từng bước để lắp ráp và kết nối:

Video số 2. Phân tích các lỗi thường gặp khi lựa chọn và lắp đặt thiết bị:

Video số 3. Tổng quan về một trong các tùy chọn cài đặt tại nhà:

Việc sử dụng năng lượng thay thế cho nhu cầu của nhân loại thực sự là một bước nhảy vọt lớn về mặt công nghệ. Ngày nay, mọi chủ nhà đều có thể tự lắp ráp và kết nối một nhà máy điện mặt trời để cung cấp điện cho ngôi nhà. Với tính tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường, đây là giải pháp thiết thực và hiệu quả.

Bạn có muốn kể cho chúng tôi nghe về cách bạn lắp ráp một trạm năng lượng mặt trời nhỏ bằng chính đôi tay của mình không? Có sự thật thú vị hoặc thông tin hữu ích nào về chủ đề của bài viết không? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, chia sẻ ấn tượng, ý kiến ​​​​và những bức ảnh theo chủ đề của bạn.

Hoặc bạn chỉ muốn tổ chức cung cấp điện độc lập cho công trường, việc đầu tiên bạn cần làm là chọn một nhà máy điện phù hợp và tìm hiểu cách kết nối của nó. Cả điểm thứ nhất và thứ hai đều có thể đặt ra nhiều câu hỏi, đặc biệt đối với những người mới bắt đầu học về điện. Để độc giả của “” có thể kết nối các tấm pin với nhau và kết nối chúng với mạng gia đình, tiếp theo chúng ta sẽ xem xét các phương án hiệu quả nhất để kết nối các tấm pin mặt trời với bộ điều khiển, pin và mạng của một ngôi nhà nông thôn!

Vì vậy, điều đầu tiên bạn nên biết là bộ sản phẩm nhà máy điện năng lượng mặt trời bao gồm những gì. Các yếu tố chính của hệ thống được thể hiện bằng các thiết bị sau:

  1. Pin năng lượng mặt trời hay còn gọi là pin mặt trời, tấm pin hoặc bộ chuyển đổi quang điện. Chúng cần thiết để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
  2. Bộ điều khiển tấm năng lượng mặt trời. Theo dõi quá trình sạc và xả pin. Có nhiều loại khác nhau - Bật/Tắt,PWM,MPPT. Các bộ điều khiển được liệt kê theo thứ tự độ phức tạp và hiệu quả tăng dần của thuật toán tính phí. MPPT - cho phép bạn đạt được hiệu quả cao hơn bằng cách tìm các thông số điện áp và dòng điện tối ưu để bơm công suất tối đa có thể vào pin. Điều này xảy ra dựa trên phân tích chế độ vận hành hiện tại và đặc tính dòng điện-điện áp của tấm pin mặt trời. Nhiệm vụ chính của bộ điều khiển là giám sát việc sạc pin để tránh sạc quá mức hoặc xả quá mức. Nói một cách đơn giản, khi pin được sạc đầy hoặc xả, pin sẽ bị ngắt khỏi bảng điều khiển hoặc tải.
  3. Pin được thiết kế để lưu trữ điện năng được tạo ra.
  4. Biến tần - chuyển đổi 12 Volts thành 220 AC, cần thiết cho hoạt động của các thiết bị điện gia dụng, hệ thống chiếu sáng và thiết bị gia dụng.

Chúng tôi lưu ý bạn rằng nên lắp cầu chì giữa tất cả các thiết bị: bộ điều khiển, biến tần, tải và pin, điều này sẽ bảo vệ hệ thống trong thời gian!

Ở dạng đơn giản nhất, sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời với bộ điều khiển, pin, biến tần và tải trông như thế này:

Như bạn có thể thấy, không có khó khăn cụ thể nào trong việc kết nối, điều chính là quan sát cực tính và kết nối tất cả các phích cắm với đúng đầu nối của bộ điều khiển. Trong phiên bản này, rất khó để nhầm lẫn điều gì đó. Nhưng nếu bạn quyết định sử dụng điện từ mặt trời đồng thời với mạng cố định, sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời với lưới điện tại nhà sẽ như sau:

Ở đây chúng ta cần làm rõ: tải dự trữ là nồi hơi và ví dụ như tủ lạnh. Không dư thừa – đồ gia dụng, đèn trong nhà, v.v. Dung lượng pin càng lớn thì các thiết bị điện dự phòng có thể hoạt động ở chế độ tự động càng lâu!

Chúng tôi đã tìm ra sơ đồ kết nối các tấm pin mặt trời với mạng AC. Bây giờ chúng ta cần xem xét một phần quan trọng không kém của vấn đề - kết nối chính xác của các tấm với nhau.

Nếu bạn có một tấm pin mặt trời làm sẵn, thì bạn cần tìm ra điện áp đầu ra của nó và kết nối nó với bộ điều khiển, nhưng chúng có loại 12 và 24V và 12/24V. Nếu tấm pin mặt trời của bạn được thiết kế để hoạt động với pin 12V và bộ điều khiển, bạn cần kết nối chúng trực tiếp. Đôi khi bạn cần nối tiếp các pin để có được điện áp phù hợp. Vì vậy, chúng tôi sẽ xem xét ba phương thức kết nối chính. Các khuyến nghị tương tự để lắp ráp pin năng lượng mặt trời bằng tay của chính bạn từ từng tế bào riêng lẻ.


Do giá điện tăng mạnh, những người có học thức ngày càng quan tâm đến việc kết nối những nền kinh tế. Nguồn cung cấp năng lượng sạch không giới hạn ngày nay đã trở thành mối quan tâm của ngày càng nhiều dân số trên hành tinh. Nhiệm vụ của mỗi người chỉ là có thể chuyển đổi hiệu quả năng lượng mặt trời thành năng lượng cần thiết, chẳng hạn như năng lượng điện hoặc nhiệt.

Việc thu được năng lượng điện đã trở thành hiện thực nhờ phát minh dựa trên các đặc tính cụ thể của bản thân dây dẫn: tạo ra dòng điện dưới tác động của ánh sáng.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Thành phần cơ bản của pin mặt trời là tế bào quang điện, được làm từ tấm silicon. Bản thân bảng điều khiển, trên đó các tấm silicon sau đó được gắn vào, bao gồm một khung nhôm được lắp kính cường lực, chống va đập, siêu trong suốt. Các tế bào quang điện được đặt cẩn thận trên mặt kính, có thiết kế giống như một ma trận và được kết nối với nhau bằng cách hàn.

Cần lưu ý rằng kích thước của pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên bề mặt tòa nhà phụ thuộc trực tiếp vào lượng điện năng tiêu thụ cần thiết. Khi kết thúc việc lắp ráp toàn bộ pin sẽ có 2 đầu ra “+” và “-”.

Sau đó, tập hợp các ô thu được sẽ được đóng gói cưỡng bức, nghĩa là được niêm phong cẩn thận bằng cách sử dụng một màng đặc biệt hoặc hợp chất hai thành phần.

Hơn nữa, dưới tác động của năng lượng mặt trời, một sự khác biệt tiềm năng được hình thành trên các tấm silicon, kết quả là do sự gắn tuần tự của các tế bào với nhau. Vì vậy, có thể thu năng lượng mặt trời và chuyển đổi thành điện năng.

Cần lưu ý rằng điện áp của pin năng lượng mặt trời sẽ đứng yên. Sự biến thiên như vậy trực tiếp phụ thuộc vào cường độ của luồng ánh sáng, tức là thời gian trong ngày và năm.

Để đảm bảo sử dụng hiệu quả nguồn điện chuyển đổi, cần kết nối chính xác pin năng lượng mặt trời trong mạch tương tác với các thiết bị dịch vụ khác.

Thực hiện kết nối thiết bị

Phổ biến và rộng rãi nhất hiện nay là hệ thống 12 volt chuyển đổi trực tiếp thành điện áp xoay chiều 220 V. Mạch cơ bản của pin như vậy thường bao gồm:

  1. Pin năng lượng mặt trời. Một số có thể thực hiện được, tùy thuộc vào mức tiêu thụ điện năng của tất cả các thiết bị điện.
  2. Bộ điều khiển sạc-xả pin.
  3. Những cục pin có thể tự nạp lại.
  4. Biến tần.

Để hiểu rõ hơn hoạt động của toàn bộ mạch điện, cần phải hiểu rõ công việc, nhiệm vụ của từng phần tử.

  • Đèn Schottky. Thông thường, diode này không được biểu thị dưới dạng sơ đồ trên sơ đồ, vì nó được coi là một phần tử tích hợp ban đầu của hệ thống. Mục đích chính của điốt như vậy là ngăn chặn dòng điện ngược vào ban đêm và khi thời tiết ít nắng.
  • Bộ điều khiển sạc pin. Nó là một thiết bị điện tử có thể tự động kiểm soát quá trình sạc và xả của pin, cũng như bảo vệ pin khỏi việc sạc và xả quá mức.

Quá trình hoạt động của pin diễn ra như sau: vào ban ngày, khi pin đang sạc từ pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển sẽ giám sát điện áp ở các cực của pin và ngay khi đạt đến giới hạn trên, quá trình sạc sẽ ngừng nhận năng lượng và dòng điện được chuyển hướng đến tải.

Vào ban đêm, tấm pin mặt trời không hoạt động và tất cả các bộ phận của hệ thống đều được cung cấp năng lượng độc quyền bằng pin sạc sẵn. Ngay khi điện áp ở các cực của pin đạt đến giới hạn dưới, bộ điều khiển sẽ tắt mạch.

Các chức năng bổ sung mà bộ điều khiển thực hiện để bảo vệ các phần tử của mạch được triển khai là: đoản mạch và giông bão.

  • Pin ắc quy. Khi thực hiện sơ đồ vận hành này, hệ thống là một thiết bị lưu trữ năng lượng điện được tạo ra bởi pin mặt trời suốt cả ngày. Việc triển khai mạch này giúp có thể bảo trì các thiết bị điện vào ban đêm.

Những thứ sau đây có thể được sử dụng làm pin sạc: ắc quy ô tô (chỉ ở không gian mở), ắc quy không cần bảo trì (được thiết kế đặc biệt cho nhiều chu kỳ sạc-xả thường xuyên).

Cài đặt hệ thống

Các tấm pin mặt trời được lắp đặt ở những khu vực mở ở góc 45 độ so với đường chân trời về phía nam. Chỉ ở vị trí này mới có thể hấp thụ được lượng năng lượng điện lớn nhất.

Nếu bảng điều khiển được đặt trên một thiết bị quay, thiết bị này sẽ tự động di chuyển theo hướng ánh sáng thì có thể tích lũy nhiều năng lượng hơn cho mục đích sử dụng cá nhân.

Các loại hệ thống

Cần lưu ý rằng việc cung cấp nguồn điện cần thiết cho các cơ sở nhỏ, chẳng hạn như nhà riêng và căn hộ, sẽ dễ dàng hơn nhiều so với các doanh nghiệp lớn. Vì vậy, đối với những trường hợp đặc biệt, việc lắp đặt hệ thống có thể được thực hiện bằng chính đôi tay của bạn, điều này không thể nói đến những cơ sở sản xuất lớn và mạnh mẽ, nơi diện tích tấm pin có thể lên tới hàng km.

Việc sử dụng các tấm pin mặt trời ngày nay là giải pháp thay thế tuyệt vời cho việc đầu tư hợp lý vào công nghệ tiên tiến, giúp tiết kiệm không chỉ ngân sách mà còn tiết kiệm môi trường.

Năng lượng mặt trời là một phát hiện thực sự để có được điện giá rẻ. Tuy nhiên, ngay cả một pin năng lượng mặt trời cũng khá đắt và để tổ chức một hệ thống hiệu quả, bạn cần có một số lượng đáng kể chúng. Vì vậy, nhiều người quyết định tự tay lắp ráp pin năng lượng mặt trời. Để làm được điều này, bạn cần biết cách hàn một chút, vì tất cả các bộ phận của hệ thống được lắp ráp thành các rãnh và sau đó được gắn vào đế.

Nhiệm vụ chính và khá khó khăn là tìm và mua bộ chuyển đổi quang điện. Chúng là những tấm silicon chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng. Tế bào quang điện được chia thành hai loại: đơn tinh thể và đa tinh thể. Cái trước hiệu quả hơn và có hiệu suất cao từ 20-25%, trong khi cái sau chỉ lên tới 20%. Pin mặt trời đa tinh thể có màu xanh sáng và rẻ hơn. Và mono có thể được phân biệt bằng hình dạng của nó - nó không phải là hình vuông mà là hình bát giác, và giá của chúng cao hơn.

Nếu hàn không tốt lắm, thì để tự tay kết nối pin năng lượng mặt trời, bạn nên mua pin mặt trời làm sẵn có dây dẫn. Nếu bạn chắc chắn rằng bạn có thể tự hàn các phần tử mà không làm hỏng bộ chuyển đổi, bạn có thể mua một bộ trong đó các dây dẫn được bao gồm riêng.

Tự mình trồng tinh thể cho pin mặt trời là một nhiệm vụ khá cụ thể và gần như không thể thực hiện được tại nhà. Vì vậy, tốt hơn hết bạn nên mua tế bào quang điện làm sẵn.

Cách chọn và mua bộ chuyển đổi ở đâu

Sẽ rẻ hơn nếu mua tế bào quang điện trên các trang Internet của Trung Quốc, mặc dù tất nhiên, họ thường bán các bộ phận bị lỗi của nhà máy. Đầu tiên, điều này không tệ, đặc biệt là vì giá của chúng thấp hơn. Và sau khi có kinh nghiệm lắp ráp pin, bạn có thể lấy các bộ phận chất lượng cao hơn từ nhà máy.

Một số người bán bán tất cả các bộ chuyển đổi được niêm phong bằng sáp để chúng không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển vì tấm silicon rất dễ vỡ, giống như pha lê. Làm sạch chúng bằng sáp là một công việc tốn rất nhiều công sức. Đầu tiên bạn cần ngâm chúng vào nước nóng và sau khi sáp tan chảy, hãy tách chúng ra thật cẩn thận. Sau đó, bạn cần nhúng từng tế bào quang điện vào dung dịch xà phòng, sau đó vào nước nóng sạch. Và cứ như vậy cho đến khi sáp rời khỏi các tấm hoàn toàn. Sau đó, bạn cần trải chúng ra để khô trên một chiếc khăn lông. Nói chung, điều này sẽ rắc rối hơn, vì vậy tốt hơn hết bạn nên mua đĩa không có sáp.

Bạn có thể tự mình mua tế bào quang điện để lắp đặt các tấm pin mặt trời trên các trang web đáng tin cậy của Trung Quốc là Ebay và Alibaba. Để mua, bạn cần đăng ký và nhập truy vấn mong muốn vào thanh tìm kiếm. Một số gợi ý sẽ được hiển thị trên màn hình.

Bạn cần chọn không chỉ vì lý do bạn thích sản phẩm cụ thể này - bạn nhất định phải chú ý đến đánh giá và đánh giá của người bán. Nếu bạn không muốn trả gấp đôi số tiền cho một mặt hàng do phải trả phí vận chuyển, bạn cần xem liệu mặt hàng đã chọn có tùy chọn “giao hàng miễn phí” hay không. Nếu không thì đây không phải là một lựa chọn phù hợp vì nó quá tốn kém.

Tiền mua hàng phải được chuyển ngay. Chúng sẽ chỉ được gửi cho người bán sau khi người mua xác nhận đã nhận hàng. Bạn có thể thanh toán trực tiếp bằng thẻ thanh toán hoặc thông qua các dịch vụ trung gian - tất cả phụ thuộc vào mức độ tin cậy vào các nguồn giao dịch trực tuyến đó. Bạn cũng có thể trả lại sản phẩm, nhưng tốt hơn là nên mua ngay từ người bán có uy tín để tránh kiện tụng liên quan đến việc trả lại. Bưu kiện có thể mất một tháng hoặc một tháng rưỡi - điều này đã thuộc quyền quản lý của bưu điện.

Hàn và lắp ráp các tấm

Việc lắp ráp bảng điều khiển năng lượng mặt trời tự làm có thể được chia thành ba giai đoạn:

  1. Sản xuất khung;
  2. Hàn các bộ chuyển đổi quang điện;
  3. Cài đặt chúng vào khung và niêm phong chúng.

Khung có thể được làm từ ván gỗ hoặc hàn từ các góc nhôm. Bằng cách này hay cách khác, kích thước, hình dạng và sự lựa chọn vật liệu để sản xuất của nó phụ thuộc trực tiếp vào cách nó được lắp đặt.

Vật liệu và dụng cụ cần thiết

Để lắp ráp pin năng lượng mặt trời, bạn sẽ cần những vật liệu sau:

  • góc nhôm hoặc thép có tiết diện 25x25;
  • bu lông 5x10 mm – 8 chiếc;
  • đai ốc 5 mm – 8 chiếc;
  • thủy tinh hoặc polycarbonate 5-6 mm;
  • keo – keo Sylgard 184;
  • keo – keo Ceresit CS 15;
  • bộ chuyển đổi đa tinh thể;
  • chất đánh dấu thông lượng (hỗn hợp nhựa thông và rượu);
  • băng bạc để kết nối với các tấm;
  • băng lốp;
  • hàn tốt;
  • cao su xốp - 3 cm, mùn cưa hoặc phoi bào;
  • màng polyetylen dày đặc 10 micron.

Dụng cụ cần thiết để lắp ráp:

  • tài liệu;
  • cưa sắt cho kim loại có lưỡi 18;
  • mũi khoan, mũi khoan 5 và 6 mm;
  • cờ lê đầu mở;
  • hàn sắt

Các bước lắp ráp

Lắp ráp bao gồm một số giai đoạn:

  1. Đầu tiên bạn cần quyết định kích thước của khung khung. Chúng sẽ phụ thuộc vào kích thước của các tấm và số lượng của chúng. Khi các tấm pin mặt trời được đặt trên mái nhà, các tấm pin có thể che hoàn toàn độ dốc hoặc chiếm một phần nhỏ của nó - không có quy định cụ thể nào nên chiều rộng và chiều dài của khung sẽ do chính người lắp ráp lựa chọn.
  2. Cần lắp kính lên trên khung để bảo vệ tế bào quang điện khỏi bị phá hủy. Nó có thể được bảo đảm bằng một lớp keo silicone mỏng, nhưng tốt hơn là không sử dụng nhựa epoxy cho những mục đích này, vì sẽ cực kỳ khó tháo kính trong trường hợp cần sửa chữa mà không làm hỏng các tấm.
  3. Khi kết nối các tấm pin mặt trời với mạng, tốt hơn nên chọn sơ đồ hỗn hợp vì nó là tối ưu. Các tấm lắp ráp được đặt vào khung đã chuẩn bị trước đó. Ở giai đoạn này, điều quan trọng là không nhầm lẫn mặt sau của bảng điều khiển với mặt trước.
  4. Để bảo vệ mặt sau của pin trong quá trình lắp ráp, bạn có thể làm một tấm thảm xốp và bọc nó trong màng bọc thực phẩm. Mùn cưa hoặc phoi bào cũng phù hợp, nhưng điều chính là các hạt của chúng không còn sót lại trên các nguyên tố.
  5. Sau đó, bạn cần loại bỏ bọt khí hình thành giữa tế bào quang điện và kính, vì sự hiện diện của chúng sẽ cản trở hoạt động hiệu quả của pin. Để làm điều này, bạn cần đặt một tải trọng lên bảng và một tấm ván ép cứng trên tấm thảm mềm. Vì vậy, các tế bào quang điện bị kẹt và phải để như vậy trong nửa ngày. Sau đó, trọng lượng được loại bỏ, ván ép và tấm thảm được loại bỏ. Còn quá sớm để lắp pin sau đó, keo dán cần phải được dán đầy đủ.
  6. Giai đoạn cuối cùng là sản xuất bức tường phía sau của pin từ ván dăm hoặc ván sợi có lớp nền - điều này sẽ ngăn ngừa sự biến dạng của các tấm.

Vị trí lắp đặt có thể

Có một số tùy chọn khác nhau có sẵn cho vị trí cài đặt:

  1. Nếu bạn quyết định lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà thì độ dốc của nó không quá 40 độ. Tùy chọn này liên quan đến việc sử dụng các cấu hình làm cấu trúc hỗ trợ cho pin mặt trời. Nếu độ dốc của mái nhà là 30-40 độ, bạn có thể lắp đặt các tấm pin mặt trời mà không cần giá đỡ.
  2. Để lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên mái bằng, bạn sẽ phải làm khung có chân đế nghiêng đặc biệt, vì kết cấu phải nghiêng về phía mái nhà.
  3. Việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên tường khá hiếm. Trong trường hợp này, cũng như những trường hợp khác, bạn sẽ cần một khung nghiêng bằng thép, điều này sẽ đảm bảo rằng pin được đặt ở một góc.
  4. Nếu khu vực này có đặc điểm là lượng mưa lớn vào mùa đông, việc lắp đặt có thể được đặt trên mặt đất. Để làm điều này, bạn sẽ cần phải hỗ trợ nó trên một thanh đặc biệt.
  5. Pin có thể được đặt trên mái ban công hoặc hành lang ngoài nếu đó là tầng trên cùng của một ngôi nhà riêng hoặc căn hộ nằm trên tầng cao nhất. Nếu độ nắng cho phép thì bạn có thể lắp đặt một tấm pin mặt trời ở bên ngoài ban công.

Sơ đồ kết nối hệ thống

Sơ đồ kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời bao gồm một số thiết bị:

  1. Một tấm pin mặt trời, nó sẽ tích tụ ánh sáng và chuyển nó thành điện năng.
  2. Bộ điều khiển, sẽ theo dõi mức sạc trong thiết bị. Khi pin được sạc, thiết bị này sẽ tự động tắt sạc và khi mức sạc giảm xuống, bộ điều khiển sẽ hoạt động trở lại.
  3. Ắc quy, cần thiết để thu thập năng lượng được tạo ra.
  4. Biến tần– thiết bị này tạo ra điện áp cần thiết cho mạng, nhận điện từ pin và chuyển đổi thành điện áp 220 V.

Cầu chì phải được lắp đặt giữa tất cả những người tham gia mạng để tránh đoản mạch và làm hỏng một trong các thiết bị.

Nếu bạn định sử dụng một tấm pin mặt trời thì mọi thứ đều rõ ràng.

Khi lắp đặt hai hoặc nhiều hơn, trước tiên bạn cần chọn một trong các phương án sau để kết nối các tấm pin mặt trời trong một ngôi nhà hoặc căn hộ ở nông thôn:

  • Song song. Phương pháp đặt bảng này xảy ra bằng cách kết nối các thiết bị đầu cuối cùng tên. Điện áp không thay đổi và giữ nguyên.
  • Nhất quán. Trong mạch như vậy, cực dương của một trong các tế bào quang điện được kết nối với cực âm của tế bào quang điện kia. Việc thực hiện kết nối như vậy khá đơn giản, nhưng đầu ra sẽ là 24 V.
  • Trộn. Một hệ thống như vậy bao gồm một số nhóm. Các phần tử trong một nhóm được kết nối song song và các tấm bên ngoài của nhóm được kết nối nối tiếp với nhau.

Sơ đồ nối tiếp song song mới nhất để kết nối các tấm pin mặt trời là tối ưu để tiết kiệm chi phí mua bộ điều khiển, vì sơ đồ như vậy sẽ không yêu cầu một thiết bị mạnh mẽ. Trong hệ thống như vậy, sự cân bằng được tạo ra giữa điện áp cao phát sinh từ kết nối nối tiếp và dòng điện cao của mạch song song.

Lắp đặt kết cấu

Trước hết, bạn cần quyết định vị trí lắp đặt - trực tiếp trên mái nhà hoặc sử dụng khung làm bằng các giàn đặc biệt làm giá đỡ. Làm thế nào để gắn một tấm pin mặt trời linh hoạt lên mái nhà? Nó cần phải được bắt vít vào các cấu hình, điều này sẽ tiết kiệm không gian và có vẻ ngoài hấp dẫn về mặt thẩm mỹ.

Nếu bạn quyết định lắp đặt các tấm trên giàn thì bạn phải:

  1. Mua trang trại. Vì chúng được bán dưới dạng các góc nên bạn sẽ cần phải tự lắp ráp chúng.
  2. Kết nối các phần tử khung bằng bu lông.
  3. Quyết định vị trí lắp đặt của các tấm.
  4. Tấm pin mặt trời được gắn vào trang trại bằng kết nối bắt vít. Điều này phải được thực hiện cẩn thận để mọi điều kiện thời tiết không thể ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu.
  5. Giai đoạn cuối cùng là kết nối tất cả những người tham gia vào mạng: pin, bộ tích điện, bộ điều khiển và biến tần.

Cách tránh những lỗi thường gặp

Khi lắp ráp và cài đặt, hãy chú ý đến các sắc thái sau:

  1. Không cần phải lắp ráp nó trên khung có tường phía sau làm bằng dầm, vì gỗ có thể phồng lên và kết cấu bị biến dạng. Ngoài ra, dầm làm cho nó rất nặng.
  2. Bạn không thể sử dụng tấm mica làm tấm che vì nó quá nóng và do đó, các điểm tiếp xúc giữa các tấm không thể sử dụng được và bản thân hệ thống có thể bị giảm áp.
  3. Kết nối các thiết bị đầu cuối không phải là lựa chọn tốt nhất để kết hợp các bảng với nhau, vì trong trường hợp sửa chữa, sẽ không thể tách chúng ra - tốt hơn là sử dụng các đầu nối được thiết kế đặc biệt cho việc này.

  1. Các tấm pin phải được làm sạch hoàn toàn khỏi tuyết, bụi bẩn vì điều này làm giảm đáng kể khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời của thiết bị.
  2. Những tán cây cao tươi tốt ngăn ánh nắng chiếu vào pin sẽ phải tỉa thưa. Nếu ngôi nhà nằm trong bóng râm của các tòa nhà khác thì chỉ nên lắp đặt các tấm pin mặt trời là loại đa tinh thể, khi đó hiệu quả sẽ giảm.
  3. Trước khi bắt đầu lắp ráp các tấm, bạn cần thực hiện một phép tính nhỏ. Trước tiên, bạn cần phân tích xem bạn cần nhận bao nhiêu kilowatt từ hệ thống mỗi ngày. Một bảng điều khiển có khả năng tạo ra 0,12 kW, vì vậy có thể với mức tiêu thụ thấp, việc lắp đặt của chúng sẽ tự hoàn vốn sau 50 năm, vì vậy điều đó là không nên. Tùy thuộc vào định mức trung bình hàng ngày cần thiết mà số lượng tấm được chọn.
  4. Khi tự tay lắp đặt các tấm pin mặt trời, tốt hơn hết bạn nên hướng các tấm pin về phía Nam, vì trong những giờ nắng, lượng năng lượng mặt trời tối đa đến từ phía này.

Băng hình

Xem video của chúng tôi để biết hướng dẫn chi tiết về cách lắp ráp pin năng lượng mặt trời.