Как подключить солнечные панели и аккумуляторы параллельно для 12V системы

Параллельное подключение солнечных панелей и аккумуляторов на 12 В для систем электропитания

Подключение на 12 В является наиболее распространенной конфигурацией для подключения солнечных панелей к аккумуляторам. Обычно, чтобы преобразовать это 12-вольтовое постоянное напряжение в 120/230-вольтовую переменную систему, подходящую для обычного домашнего использования, фотоэлектрические (ФЭ) панели и аккумуляторы подключаются параллельно. Такая конфигурация позволяет эффективно генерировать энергию, заряжать аккумуляторы и питать нагрузки переменного тока, а также непосредственно использовать приборы, работающие от постоянного тока. Давайте рассмотрим пошаговый процесс подключения двух или более солнечных панелей и аккумуляторов параллельно, интегрируя их с контроллером заряда от солнечной энергии и автоматическим инвертором или источником бесперебойного питания (ИБП) для удовлетворения различных потребностей в энергии.

Большинство солнечных панелей и аккумуляторов доступны с номинальным напряжением, таким как 12 В, 24 В, 36 В и т. д. Когда вы стремитесь увеличить мощность вашей солнечной энергетической системы, параллельная схема подключения становится необходимой. Например, если один аккумулятор может питать потолочный вентилятор в течение 6 часов, подключение двух аккумуляторов с одинаковой емкостью параллельно может увеличить время работы вентилятора до примерно 12 часов — почти вдвое. Кроме того, две параллельно подключенные солнечные панели не только быстрее заряжают аккумуляторы, но и предоставляют дополнительную мощность для поддержки большего количества электрических нагрузок.

Этот метод параллельного подключения особенно важен для 12-вольтовых систем, которые включают компоненты, такие как контроллер заряда на 12 В и инвертор. Поэтому в 12-вольтовой установке обычно подключают несколько солнечных панелей и аккумуляторов на 12 ВDC параллельно.

Важно отметить, что в зависимости от конкретных требований, несколько солнечных панелей и аккумуляторов могут быть подключены последовательно, параллельно или комбинацией последовательно-параллельных конфигураций для DC-систем с различными уровнями напряжения, такими как 12 В, 24 В, 36 В или 48 В.

В параллельном соединении применяется важный электрический принцип: напряжение остается постоянным на всех подключенных компонентах, тогда как значения тока суммируются. Например, когда два солнечных модуля или аккумулятора, каждый из которых имеет номинальное напряжение 12 ВDC, мощность 120 Вт и ток 10 А, подключены параллельно

То же самое относится и к аккумуляторам, то есть мы можем увеличить емкость аккумуляторов в ампер-часах (Ач), когда они подключены параллельно.

При этом уровень напряжения аккумулятора, а также солнечной панели остается прежним (параллельное соединение).

То есть, напряжение остается 12 В как для солнечных панелей на 12 В, так и для аккумуляторов.

Важное замечание: при последовательном или параллельном подключении аккумуляторов необходимо, чтобы все аккумуляторы имели одинаковую емкость в ампер-часах (Ач), точно так же, как солнечные панели в одной конфигурации должны иметь одинаковый уровень напряжения. В этой параллельной схеме, хотя напряжение от обоих аккумуляторов и ФЭ-панелей остается на уровне 12 В, общая емкость по току увеличивается. Это позволяет без проблем интегрировать генерирующие энергию ФЭ-панели и аккумуляторы, служащие резервным источником питания, с 12-вольтовым ИБП/инвертором и контроллером заряда от солнечной энергии.

В светлое время суток при нормальной освещенности инвертор DC-AC питается напрямую от солнечных панелей. В условиях затенения или ночью инвертор берет энергию от аккумуляторов. Затем инвертор преобразует входное напряжение 12 ВDC в 120 ВAC (в США) или 230 ВAC (в Великобритании и ЕС), в зависимости от местных стандартов переменного напряжения, и обеспечивает питание нагрузок переменного тока, таких как лампы и вентиляторы. Кроме того, устройства, работающие от постоянного тока, можно напрямую подключать к терминалам постоянного тока контроллера заряда.

Параллельное подключение двух или более солнечных панелей и аккумуляторов простое. Как показано на рисунке ниже, просто соедините положительный контакт одной солнечной панели или аккумулятора с положительным контактом другой, и сделайте то же самое для отрицательных контактов.

Сопроводительная схема подключения демонстрирует, как две солнечные панели на 12 В, 10 А, 120 Вт, подключенные параллельно, могут заряжать два аккумулятора на 12 В, 100 Ач, также подключенные параллельно. В течение дня при нормальном солнечном свете эта система также может питать нагрузки переменного тока через аккумуляторы и инвертор. При затенении или ночью, когда солнечные панели не могут генерировать энергию, сохраненная энергия в аккумуляторах служит резервным источником питания. Аккумуляторы затем подают электроэнергию на нагрузки переменного тока через инвертор. Этот весь процесс управляем автоматически ИБП, исключая необходимость вручную вмешиваться, переключать выключатели или использовать автоматические переключатели (ATS) для включения или выключения электрических приборов и автоматических выключателей, обеспечивая беспроблемное использование электроэнергии.