Fotowoltaika

Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych dla systemu on-grid z akumulatorami

Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński17.01.20246 min.
Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych dla systemu on-grid z akumulatorami
banner

Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych jest kluczowy dla prawidłowego działania systemu fotowoltaicznego z akumulatorami w sieci elektroenergetycznej. W artykule omówimy jak połączyć ze sobą poszczególne elementy takiego systemu: panele, falownik, akumulatory oraz sieć elektryczną. Przedstawimy schemat ideowy oraz wskazówki, na co zwrócić uwagę przy montażu i konfiguracji, aby całość działała efektywnie i bezpiecznie.

Kluczowe wnioski:
  • Schemat podłączenia paneli, falownika i akumulatorów ma kluczowe znaczenie.
  • Należy zadbać o właściwy dobór podzespołów i ich parametrów.
  • Instalacja wymaga fachowego montażu zgodnie ze schematem.
  • Konfiguracja falownika decyduje o prawidłowej pracy systemu.
  • Regularny monitoring i konserwacja zapewniają efektywną eksploatację.

Podłączenie paneli do falownika

Aby podłączyć panele fotowoltaiczne do falownika, należy zastosować przewody solarne o odpowiednim przekroju, dostosowanym do mocy instalacji. Standardowo stosuje się przewody 4-6 mm2, zakończone z jednej strony złączkami MC4, które łączy się z panelami, a z drugiej strony dowolnymi końcówkami (tulejki, oczka), które podpinamy pod falownik.

Liczbę paneli dobieramy tak, by ich łączna moc nie przekraczała dopuszczalnej mocy wejściowej falownika. Napięcie stringów paneli (połączonych szeregowo) powinno mieścić się w zakresie napięć wejściowych falownika. Struny paneli łączymy równolegle tak, by uzyskać pożądaną moc.

Bardzo istotne jest zachowanie jednakowego nasłonecznienia paneli w całym systemie, dlatego zwykle instalujemy je na jednym dachu/wsporniku. Zacienienie nawet pojedynczego panelu drastycznie obniża wydajność całego stringu.

Polaryzacja paneli i falownika

Podłączając szeregowo panele fotowoltaiczne, zwracamy uwagę na ich polaryzację - zaciski "+" jednego panela łączymy z zaciskami "-" kolejnego. Analogicznie postępujemy przy podłączeniu stringów do falownika - muszą mieć odpowiednią polaryzację.

Dobór akumulatorów dla systemu

W przypadku instalacji fotowoltaicznej z akumulatorami (on-grid z magazynem energii), kluczowy jest dobór odpowiednich akumulatorów. Muszą charakteryzować się dużą pojemnością, by zmagazynować możliwie najwięcej energii z paneli. Liczba cykli ładowania/rozładowania powinna wynosić minimum 5000.

Akumulatory muszą też cechować się dobrą sprawnością - ponad 90%, co minimalizuje straty energii na etapie jej magazynowania. Napięcie akumulatorów dobieramy do napięcia systemu fotowoltaicznego - zwykle 12V, 24V lub 48V w przydomowych instalacjach.

Rodzaje akumulatorów do fotowoltaiki

Do instalacji PV najczęściej stosuje się akumulatory kwasowo-ołowiowe lub litowo-jonowe (LiFePO4), które cechują wyższa żywotność i lepsze parametry. Te drugie są droższe, ale mogą przepracować nawet 15 lat.

Warto zainwestować w dobrej jakości akumulatory LiFePO4, które znacząco wydłużą okres eksploatacji całego systemu fotowoltaicznego.

Czytaj więcej: Czy Mój Prąd 5.0 stracił dofinansowanie? Poznaj rolę falownika hybrydowego w zarządzaniu energią

Podłączenie akumulatorów do instalacji

Akumulatory w systemie fotowoltaicznym on-grid podłączamy za pośrednictwem dedykowanego urządzenia - kontrolera ładowania baterii (ang. battery charge controller).

Kontroler komunikuje się z falownikiem, kontrolując proces ładowania i wyładowywania akumulatorów w odpowiednich cyklach, co zabezpiecza je przed uszkodzeniem. Monitoruje też na bieżąco parametry akumulatorów: napięcie, prąd, pojemność itp.

Element Połączenie
Panele PV Podłączone do falownika
Falownik Podłączony do kontrolera ładowania
Kontroler ładowania Połączony z akumulatorami
Akumulatory Podłączone do kontrolera

Konfiguracja falownika dla pracy z siecią

Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych dla systemu on-grid z akumulatorami

Aby falownik współpracował poprawnie z siecią elektroenergetyczną w systemie on-grid, konieczna jest jego odpowiednia konfiguracja.

Ustawiamy tryb pracy falownika jako on-grid (praca z siecią), a także jego zgodność z lokalnymi normami dot. energii z OZE. Ważne jest, aby napięcie falownika było zgodne z napięciem w sieci energetycznej (zwykle 230V).

Konfigurujemy też możliwość współpracy falownika z akumulatorami, które pełnią funkcję magazynu energii. Ustawienia kontrolera ładowania akumulatorów również muszą być dostosowane do parametrów całej instalacji.

Ustawienia eksportu i importu energii

W ustawieniach określamy także wartości graniczne: po ilu sekundach bezczynności falownik ma wznowić eksport energii do sieci oraz przy jakim minimalnym napięciu sieciowym. Podobnie definiujemy warunki importu energii z sieci do naszej instalacji.

Zabezpieczenia w instalacji fotowoltaicznej

Aby zapewnić bezpieczeństwo, system fotowoltaiczny należy wyposażyć w szereg zabezpieczeń. Są to zarówno zabezpieczenia programowe w falowniku i kontrolerze ładowania, jak i fizyczne elementy w samej instalacji.

Stosuje rozłączniki izolacyjne na poszczególnych odcinkach instalacji, zabezpieczenia nadprądowe, ochronniki przeciwprzepięciowe oraz uziemienia i połączenia wyrównawcze, zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami.

Dobrze zaprojektowany i wykonany schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych z wykorzystaniem wysokiej klasy komponentów i zabezpieczeń gwarantuje bezawaryjną, wydajną i długoletnią pracę instalacji PV.

Monitoring i sterowanie systemem

Nowoczesne instalacje fotowoltaiczne on-grid posiadają system monitoringu i zdalnego sterowania, dzięki czemu mamy stały wgląd w parametry i pracę systemu.

Specjalny moduł komunikacji w falowniku umożliwia przesyłanie danych do chmury, skąd możemy je ściągać na urządzenia mobilne lub komputer. Pozwala to kontrolować m.in. moc produkcji i zużycia, stan naładowania akumulatorów, historię alertów itd.

Zaawansowane mechanizmy sterowania umożliwiają zdalną konfigurację urządzeń, optymalizację pracy oraz szybkie reagowanie w przypadku nieprawidłowości. Regularny monitoring instalacji fotowoltaicznej jest kluczowy dla utrzymania jej efektywności.

Podsumowanie

Przedstawiony w artykule schemat podłączenia instalacji fotowoltaicznej on-grid z akumulatorami pokazuje, jak połączyć ze sobą poszczególne elementy systemu: panele, falownik, kontroler ładowania i magazyn energii.

Kluczowe jest prawidłowe dobranie podzespołów pod względem mocy, napięcia i kompatybilności. Istotna jest również konfiguracja falownika do współpracy z siecią energetyczną przy wykorzystaniu akumulatorów jako bufora energii.

Artykuł omawia także zasady montażu paneli fotowoltaicznych, ich podłączenia szeregowo i równolegle pod kątem uzyskania optymalnych parametrów. Porusza również kwestie zabezpieczeń w instalacji fotowoltaicznej i jej monitoringu.

Zaprezentowane informacje stanowią cenne wskazówki dla instalatorów projektujących i wykonujących podłączenie fotowoltaiki zarówno w układzie on-grid, jak i off-grid z akumulatorami. Pozwalają z powodzeniem zaplanować i zrealizować taką instalację PV.

banner

Najczęstsze pytania

W instalacji podłączonej do sieci energetycznej najlepiej sprawdzą się panele polikrystaliczne lub monokrystaliczne o mocy od 280 do 330 Wp i współczynniku sprawności powyżej 16%. Dobiera się je pod kątem łącznej mocy dostosowanej do mocy falownika.

Panele łączymy szeregowo w stringi, uważając na prawidłową polaryzację + i -. Strungy paneli podpinamy do falownika równolegle. Do połączeń wykorzystuje się przewody solarne zakończone złączkami MC4 i drugiej strony dowolnymi końcówkami, które łączymy z falownikiem.

W instalacjach on-grid najlepszym rozwiązaniem są akumulatory litowo-jonowe LiFePo4, które cechuje wysoka żywotność sięgająca 15 lat, duża pojemność i sprawność przekraczająca 90%. Dobiera się je pod kątem pojemności i napięcia systemu.

Akumulatory podłącza się do instalacji fotowoltaicznej poprzez specjalny kontroler ładowania, który komunikuje się z falownikiem i steruje procesem magazynowania energii z paneli PV w akumulatorach tak, aby zachować ich optymalną żywotność.

Aby falownik poprawnie współpracował z siecią w trybie on-grid, w jego ustawieniach konfiguruje się takie parametry jak: rodzaj pracy, napięcie, integracja z akumulatorami a także wartości graniczne eksportu i importu energii do/z sieci elektroenergetycznej.

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 4.00 Liczba głosów: 1

5 Podobnych Artykułów:

  1. Podłączenie pieca gazowego - montaż i podłączenie kotła gazowego
  2. Zalety i wady elektrowni jądrowej: energia jądrowa.
  3. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  4. Czy nowy film z serii Wonka zdobędzie tytuł kina nr 1 roku?
  5. Czy importowane panele z Azji zagrażają przyszłości branży fotowoltaicznej w Europie?
Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński

Jako doświadczony budowniczy i doradca w zakresie efektywności energetycznej domów, koncentruję się na łączeniu nowoczesnych technologii, takich jak pompy ciepła, oraz fotowoltaika, z tradycyjnymi metodami budowy. Ukończyłem Budownictwo na Politechnice Krakowskiej i rozszerzyłem swoją wiedzę o zarządzanie projektami budowlanymi. Jako członek Polskiego Stowarzyszenia Budownictwa Ekologicznego, regularnie publikuję artykuły w branżowych czasopismach. Moje praktyczne podejście do budowy przyniosło mi zaufanie klientów, którzy cenią moje skuteczne i ekonomiczne rozwiązania.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły

Ranking najlepszych falowników 2024
FotowoltaikaRanking najlepszych falowników 2024

Zestawienie najlepszych modeli falowników fotowoltaicznych w Polsce. Ranking falowników PV 2024 z uwzględnieniem parametrów technicznych, ceny i opinii klientów. Przewodnik po najpopularniejszych falownikach.