Як під'єднати сонячні панелі та акумулятори паралельно для системи 12V

Паралельне підключення сонячних панелей та акумуляторів на 12V для електроенергетичних систем

Підключення на 12V є найпоширенішим варіантом підключення сонячних панелей до акумуляторів. Зазвичай, для перетворення цієї 12VDC енергії в систему 120/230VAC, придатну для типового домашнього використання, фотоелектричні (PV) панелі та акумулятори підключаються паралельно. Ця конфігурація дозволяє ефективне генування електроенергії, заряджання акумуляторів та живлення AC-навантажень, а також безпосереднє використання DC-приладів. Давайте розглянемо крок за кроком процес підключення двох або більше сонячних панелей та акумуляторів паралельно, інтегруючи їх з контролером зарядки сонячної енергії та автоматичним інвертором або неперервним джерелом живлення (UPS) для задоволення різноманітних потреб у електроенергії.

Більшість сонячних панелей та акумуляторів доступні в таких напругах, як 12V, 24V, 36V тощо. Коли ви намагаєтесь збільшити місткість вашої сонячної енергетичної системи, паралельна конфігурація проводки стає необхідною. Наприклад, якщо один акумулятор може забезпечити живлення потолкового вентилятора протягом 6 годин, підключення двох акумуляторів однакової місткості паралельно може продовжити час роботи вентилятора приблизно до 12 годин — майже удвічі довше. Крім того, два паралельно підключені сонячні панелі не лише швидше заряджують акумулятори, але й надають додаткову енергію для підтримки більшої кількості електричних навантажень.

Цей підхід до паралельного підключення особливо важливий для 12V систем, які включають компоненти, такі як контролер зарядки на 12V та інвертор. Тому в 12V системі зазвичай практикують паралельне підключення кількох сонячних панелей на 12VDC та акумуляторів.

Варто зазначити, що залежно від конкретних вимог, кілька сонячних панелей та акумуляторів можна підключати послідовно, паралельно або комбіновано (послідовно-паралельно) для DC-систем з різними рівнями напруги, такими як 12V, 24V, 36V або 48V.

У паралельному підключенні важливо враховувати принцип електрики: напруга залишається сталою по всіх підключених компонентах, тоді як значення струму додаються. Наприклад, коли два сонячні панелі або акумулятори, кожен з яких має характеристики 12VDC, 120W та 10A, підключаються паралельно

Так само і для акумуляторів, тобто ми можемо збільшити ємність акумуляторів в ампер-годинах (Ah), коли вони підключені паралельно.

При цьому рівень напруги акумулятора, як і сонячної панелі, залишається таким самим (паралельне підключення)

Тобто, напруга залишається 12V для обох сонячних панелей на 12V та акумуляторів.

Важлива зауваження: при підключенні акумуляторів послідовно або паралельно, важливо, щоб всі акумулятори мали одну й ту ж ємність в ампер-годинах (Ah), так само як сонячні панелі в одній конфігурації повинні мати однаковий рівень напруги. У цій паралельній системі, поки напруга з обох акумуляторів та PV-панелей залишається 12V, загальна ємність струму збільшується. Це дозволяє безперебійну інтеграцію генераторів електроенергії (PV-панелей) та акумуляторів (як запасного джерела енергії) з 12V UPS/інвертором та контролером зарядки сонячної енергії.

Впродовж дня при нормальному освітленні сонцем, DC-AC інвертор живлється безпосередньо від сонячних панелей. У ситуаціях, таких як затінення або вночі, інвертор отримує енергію від акумуляторів. Інвертор тоді перетворює 12VDC вхід на 120VAC (у США) або 230VAC (у Великобританії та ЄС), залежно від локальних стандартів напруги, та забезпечує живлення AC-навантажень, таких як лампи та вентилятори. Окрім того, пристрої, які працюють від DC, можна безпосередньо підключати до DC-терміналів навантаження контролера зарядки.

Підключення двох або більше сонячних панелей та акумуляторів паралельно є простим. Як показано на малюнку нижче, просто під'єднайте позитивний термінал однієї сонячної панелі або акумулятора до позитивного терміналу іншої, і так само для негативних терміналів.

Супроводжуюча схема проводки демонструє, як дві сонячні панелі на 12V, 10A, 120W, підключені паралельно, можуть заряджати два акумулятори на 12V, 100Ah, також підключені паралельно. Впродовж дня при нормальному світлі сонця, ця система може також живлити AC-навантаження через акумулятори та інвертор. Коли відбувається затінення або вночі, коли сонячні панелі не можуть генерувати енергію, збережена енергія в акумуляторах виступає як запасне джерело енергії. Акумулятори тоді постачають електроенергію до AC-навантажень через інвертор. Весь цей процес керується автоматично UPS, що усуває потребу у ручному втручанні, перемикачах чи автоматичних перехідниках (ATS) для увімкнення або вимкнення електроприладів та автоматів, забезпечуючи безпроблемний досвід живлення.