Schema di collegamento dei pannelli solari: al controller, alla batteria e ai sistemi serviti.

I sistemi autonomi di alimentazione elettrica per le case di campagna permettono di vivere in comfort anche lontano dalle reti centralizzate. Spesso, insieme agli schemi tradizionali, si utilizzano quelli alternativi basati sull'energia solare.

Affinché l'impianto solare funzioni correttamente, è necessario uno schema di collegamento dei pannelli solari ben progettato. Sarà necessario un kit di apparecchiature di qualità in grado di svolgere i compiti assegnati.

Le spiegheremo come pianificare correttamente il posizionamento dei componenti di una mini-centrale elettrica. Lei imparerà come scegliere i dispositivi tecnici per l'assemblaggio del sistema e come collegarli correttamente. Seguendo i nostri consigli, Lei potrà realizzare un impianto efficiente.

Schema di un impianto solare

Vediamo come è strutturato e funziona un impianto solare per una casa di campagna. Il suo scopo principale è convertire l'energia solare in elettricità a 220 V, che costituisce la fonte principale di alimentazione per gli elettrodomestici.

Le parti principali che compongono un impianto solare:

1. Pannelli (moduli) che convertono la radiazione solare in corrente continua.
2. Regolatore di carica, che controlla la carica della batteria.
3. Blocco di batterie.
4. Inverter, che converte la tensione della batteria in 220 V.

La costruzione dei pannelli è progettata in modo tale da consentire all'apparecchiatura di funzionare in diverse condizioni meteorologiche, a temperature da -35 °C a +80 °C.

Ne consegue che i pannelli solari installati correttamente funzioneranno con la stessa efficienza sia in inverno che in estate, ma a una condizione: in giornate soleggiate, quando il sole emette la massima quantità di calore. In caso di nuvolosità, l'efficienza operativa diminuisce drasticamente.

L'efficienza di un impianto solare alle medie latitudini è elevata, ma non al punto da poter fornire completamente elettricità a case di grandi dimensioni. Più spesso, un impianto solare viene considerato come fonte aggiuntiva o di riserva di energia elettrica.

Il peso di un singolo pannello da 300 W è di 20 kg. Molto spesso, i pannelli vengono montati sul tetto, sulla facciata o su appositi supporti installati vicino alla casa. Condizioni necessarie: orientamento del piano verso il sole e inclinazione ottimale (in media 45° rispetto alla superficie terrestre) per garantire l'incidenza perpendicolare dei raggi solari.

Se possibile, viene installato un tracker che monitora il movimento del sole e regola la posizione dei pannelli.

La superficie superiore dei pannelli è protetta da un vetro temperato antigrandine, che resiste facilmente a colpi di grandine o a pesanti accumuli di neve. Tuttavia, è necessario monitorare l'integrità del rivestimento, altrimenti le celle in silicio (fotovoltaiche) danneggiate smetteranno di funzionare.

Il controller svolge diverse funzioni. Oltre alla principale – la regolazione automatica della carica della batteria, il controller regola l'apporto di energia dai pannelli solari, proteggendo così la batteria da una scarica completa.

A carica completa, il controller scollega automaticamente la batteria dal sistema. I dispositivi moderni sono dotati di un pannello di controllo con display che mostra la tensione delle batterie.

Per gli impianti solari fai-da-te, la scelta migliore sono le batterie al gel, caratterizzate da una durata di funzionamento ininterrotto di 10-12 anni. Dopo 10 anni di lavoro, la loro capacità si riduce di circa il 15-25%. Sono dispositivi esenti da manutenzione e assolutamente sicuri, che non emettono sostanze nocive.

In inverno o con tempo nuvoloso, i pannelli continuano comunque a funzionare (se vengono regolarmente puliti dalla neve), ma la produzione di energia diminuisce da 5 a 10 volte.

Il compito degli inverter – convertire la tensione continua della batteria in tensione alternata a 220 V. Si differenziano per caratteristiche tecniche come potenza e qualità della tensione ottenuta. Le apparecchiature a onda sinusoidale sono in grado di alimentare gli apparecchi più 'esigenti' in termini di qualità della corrente: compressori, elettronica domestica.

Panoramica dell'impianto solare domestico:

È importante sapere che le centrali elettriche domestiche sono in grado di alimentare un frigorifero funzionante continuamente, una pompa sommersa che si avvia periodicamente, un televisore e un sistema di illuminazione. Per fornire energia al funzionamento di una caldaia o anche di un microonde, è necessaria un'attrezzatura più potente e molto costosa.

Schema semplificato di una centrale solare, che include i principali componenti. Ognuno di essi svolge la sua funzione, senza la quale il funzionamento dell'impianto solare è impossibile.

Esistono anche altri schemi di assemblaggio di impianti solari più complessi, tuttavia questa soluzione è universale e la più richiesta nell'uso domestico.

Passaggi per il collegamento dei pannelli all'attrezzatura dell'impianto solare

Il collegamento avviene in fasi, solitamente nel seguente ordine: prima si collega il controllore alla batteria, poi il controllore ai pannelli solari, poi la batteria all'inverter, e infine si effettua la distribuzione ai consumatori.

Fase #1: collegamento alla batteria

Le batterie occupano una posizione ben definita nella rete. Non sono collegate direttamente ai pannelli solari, ma tramite un controllore che ne regola la carica/scarica. Dall'altro lato, il blocco batterie è collegato all'inverter, che converte la corrente.

Pertanto, lo schema di collegamento dei pannelli solari alla batteria è il seguente:

• si effettua il collegamento batteria/controllore (poi controllore/pannelli solari);
• si collega la batteria e l'inverter.

Sono possibili anche altre opzioni di collegamento, ma questa è ottimale poiché la batteria conserva l'energia non utilizzata e, quando necessario, la fornisce ai consumatori.

Esistono due opzioni per l'acquisto delle batterie: come parte di una centrale solare completamente pronta per l'installazione o separatamente, secondo parametri specifici. Un kit cinese economico costa non più di 20 €.

Se una batteria non è sufficiente, si acquistano più batterie con le stesse caratteristiche. Vengono installate nello stesso luogo e collegate in serie.

Per comodità d'uso e manutenzione, i blocchi vengono installati su una scaffalatura metallica con rivestimento polimerico.

La produzione del marchio cinese Delta si è rivelata eccellente. Nella foto – una batteria al gel con tensione 12 V e capacità 55 Ah. Tutti i dispositivi del marchio Delta sono progettati per una durata di 10 anni.

Vediamo come la batteria viene collegata al controllore e all'inverter.

Il passo successivo – collegamento del controllore ai pannelli solari, e del blocco batteria all'inverter.

Fase #2: collegamento al regolatore di carica

Consideriamo l'opzione che spesso viene utilizzata nella pratica dai proprietari di case di campagna. Ordinano apparecchiature economiche prodotte in Cina su una delle piattaforme online.

Controllore economico con un numero minimo di impostazioni, dotato di tre paia di morsetti, in grado di servire un blocco di pannelli solari con potenza di 150 W. Costo – 13 €.

Il collegamento avviene nel seguente ordine:

• Prima di tutto, al controllore viene collegato il blocco delle batterie. Questo viene fatto intenzionalmente per verificare come il dispositivo rileva la tensione nominale della rete (valori standard – 12 V, 24 V). Per il collegamento alla batteria si utilizza la prima coppia di morsetti.
• Successivamente, si collegano direttamente i pannelli solari, utilizzando i cavi in dotazione, e sul controllore – la seconda coppia di morsetti.
• Infine, si installa l'apparecchiatura per l'illuminazione notturna – a questo scopo è destinata la terza coppia di morsetti. Oltre all'illuminazione a bassa tensione, che funziona solo dopo il calare dell'oscurità ed è alimentata dalla batteria, non è possibile utilizzare altre apparecchiature.

In qualsiasi tipo di collegamento è necessario prestare attenzione alla polarità.

La mancata osservanza della polarità porta al guasto istantaneo del controllore, nonché al danneggiamento dei componenti dei pannelli solari.

Schema di collegamento del controllore con tre paia di morsetti. L'illuminazione notturna (12 V) è una funzione facoltativa, quindi alcuni semplicemente non la utilizzano. L'accensione delle lampadine può essere impostata in base all'orario: per il funzionamento nelle ore serali o mattutine (+)

Il controllore e la batteria interagiscono costantemente. Ad esempio, durante i carichi di punta, la batteria funge da buffer, proteggendo il controllore da guasti.

Questi due dispositivi, così come gli altri elementi del sistema, non possono essere considerati separatamente. Durante l'assemblaggio di una centrale solare, si deve tenere presente ogni apparecchio, anche se il suo collegamento specifico non è coinvolto.

Istruzioni passo passo per il collegamento dei pannelli solari al regolatore di carica

Dopo aver collegato il regolatore alla batteria e ai pannelli, si collega l'inverter e, se necessario, gli apparecchi di illuminazione a bassa tensione.

Fase #3: collegamento all'inverter

L'inverter deve essere incluso nel sistema se gli apparecchi in casa funzionano a 220 V. Ci sono però eccezioni in cui i pannelli solari sono installati per un sistema a 12 V; in questo caso l'inverter non è necessario.

La posizione dell'inverter nel sistema solare è tra il pacco batterie e i consumatori di energia, ovvero gli elettrodomestici, gli apparecchi di illuminazione, ecc. (+)

Il dispositivo si acquista allo stesso modo delle altre parti dell'impianto solare: come parte del kit del sistema solare o separatamente.

Procedura per il collegamento dell'inverter alla batteria:

Se in precedenza non si è occupato dell'installazione di impianti solari, le consigliamo di acquistare non singoli dispositivi, ma un sistema in kit.

Il vantaggio di un sistema pronto per il montaggio è nella corrispondenza dei parametri dell'attrezzatura (batterie correttamente dimensionate per potenza, numero necessario di pannelli solari, set di cavi per un collegamento rapido).

È logico che gli apparecchi compatibili per capacità, tensione e potenza trasformeranno l'energia solare in modo molto più efficiente e forniranno elettricità alla casa. Di fatto, l'“energia verde” gratuita può essere utilizzata in sistemi di riscaldamento e alimentazione di dispositivi domestici.

Conclusioni e video utili sull'argomento

I proprietari di case fuori città hanno già da tempo apprezzato i vantaggi dell'energia alternativa e utilizzano attivamente gli impianti solari come fonte costante o di riserva. Utili consigli da parte degli utenti di impianti solari la aiuteranno nell'installazione del proprio sistema.

Video #1. Istruzioni passo passo per il montaggio e il collegamento:

Video #2. Analisi degli errori comuni nella scelta e installazione dell'attrezzatura:

Video #3. Panoramica di una delle opzioni di installazione domestica:

L'uso dell'energia alternativa per i bisogni dell'umanità è davvero un grande balzo tecnologico. Oggi ogni proprietario di casa può montare e collegare autonomamente un impianto solare che alimenta la casa con elettricità. Considerando il ritorno sull'investimento e la purezza ecologica, è una soluzione pratica ed efficace.

Vuole raccontare come ha montato un piccolo impianto solare con le proprie mani? Ha fatti interessanti e informazioni utili sull'argomento dell'articolo? Scriva, per favore, commenti nel blocco qui sotto, condivida impressioni, opinioni e foto a tema.