И так подключал я каждую панель к распределительному щиту однопарным кабелем сечением в 2.5мм2 (Ток порядка 3х ампер) при длине кабеля от панели до щита не более 4х метров. И соответственно потери для этого участка цепи составляют не более 2х процентов от номинальной мощности солнечной панели. Что в принципе на языке стандартов вполне допустимо.
Таких щитов у меня 2 с расчётом по 10 панелей на каждый распределительный щит. Такое выполнение дизайна позволяет существенно сократить в метрах количество проводов (А соответственно и потери) приходящих от каждой панели.
Для каждой солнечной панели в щите установленны выключатели. Это даёт возмозность изолировать каждую из панелей в отдельности для обслуживания а так-же тестирования выходной мощности путём поочерёдного отключения.
Эффективность и надёжность работы системы очень сильно зависит от качества соединений и проводов. Особенно ощутимыми могут быть потери в цепях низкого напряжения, в первую очередь - тех, где протекают наибольшие токи, например, соединениях солнечных батарей, контроллера заряда аккумуляторов и инвертора. Кстати контроллеры я применил програмируемые на ШИМ модуляторах с возможностью настройки уроней заряда и крайней точки разряда батарей в широких пределах. ШИМ модулятор так-же позволяет производить полную зарядку батарей путём снижения зарядного тока на стадии завершения заряда. А так-же способствует десульфации батарей.
Сечение пары проводов можно выбрать, исходя из такого расчёта: s = 200 * P * ro * L / k * Uн2, где s - сечение провода (в мм2), ro - удельное сопротивление провода (для медных проводов ro = 0.017 ом*м/мм2, для алюминиевых ro = 0.026 ом*м/мм2), L - длина двойного провода, k - допустимое падение напряжения (%), Uн - номинальное напряжение системы 12 В, P- мощность (Вт). Для соединения солнечной батареи с контроллером заряда - учитывается номинальная мощность солнечной батареи. Для соединения контроллера заряда с аккумуляторами - наибольшая из двух величин - номинальной мощности солнечной батареи и суммарной мощности потребителей 12 В, включаемых одновременно.
Для соединения инвертора с аккумуляторами применён кабель сечением каждой жилы 35мм2 - потому как мощность, выдаваемая инвертором это произведение максимального разрядного тока на номинальное напряжение системы аккумуляторов.
А мощность как видите 1500Вт. Соответственно токи порядком 120ти ампер.
Допустимое падение напряжение обычно принимается равным 2%. Однако, эта норма чисто эмпирическая. Тянуть толстый кабель к солнечной батарее или ветряку может оказаться не по карману, и в этом случае можно мириться и с большими потерями, например 5-7%. Реальные потери будут существенно меньше, т.к. солнечная батарея выдают свою номинальную мощность не постоянно.
Для соединения аккумуляторных батарей между собой, напротив, 2% - довольно большие потери в кабеле. Поэтому батареи обычно ставят вплотную друг к другу и соединяют наиболее толстым кабелем из имеющихся, при наименьшей его длине. Сечение провода при известной длине, либо длину при известном сечении можно подобрать и из следующей таблицы. Здесь длина пары медных проводов дана для Uн=12 В, k=2%. Мощность, P (Вт) Сечение провода (мм2)
Р (Вт) |
1.5мм |
2.5мм |
4мм |
6мм |
10мм |
16мм |
25мм |
35мм |
50мм |
75мм |
100мм2 |
20 |
6.7 |
11 |
18 |
27 |
45 |
72 |
112 |
158 |
225 |
337 |
450 |
50 |
2.6 |
4.5 |
7.2 |
11 |
18 |
29 |
45 |
63 |
90 |
135 |
180 |
100 |
1.3 |
2.2 |
3.6 |
5.4 |
9 |
14 |
22 |
31 |
45 |
67 |
90 |
250 |
------- |
0.9 |
1.4 |
2.2 |
3.6 |
5.8 |
9 |
13 |
18 |
27 |
36 |
500 |
------- |
------- |
----- |
1.1 |
1.8 |
2.9 |
4.5 |
6.3 |
9 |
13 |
18 |
750 |
------- |
------- |
----- |
----- |
1.2 |
1.9 |
3 |
4.2 |
6 |
9 |
12 |
1000 |
------- |
------- |
----- |
----- |
0.9 |
1.4 |
2.2 |
3.1 |
4.5 |
6.7 |
9 |
1500 |
------- |
------- |
----- |
----- |
------ |
0.9 |
1.5 |
2.1 |
3 |
4.5 |
6 |
Существенные потери могут возникнуть и в местах соединений. Поэтому для надёжной работы системы они должны быть зачищены и обеспечивать прочное крепление.
Особенно это относится к клеммам аккумуляторов. За их состоянием необходимо регулярно следить. В полной аналогии, можно рассчитать сечение кабеля для проводки 220 В. Обычно для внутридомовой проводки такие расчёты не требуются из-за относительно малой мощности потребителей и малых расстояний. Однако, если необходимо протягивать проводку, например, от дома до отдельностоящего помещения где планируется установить батареи и инвертор то аналогичный расчёт сечения может очень помочь. В данном случае k принимаем равным 5%. Ниже приведена таблица максимальных длин для медных проводов, Uн=220 В, k=5%. Для алюминиевых проводов соответствующую длину проводов, либо соответствующую мощность надо умножить на 0.62 . Мощность, P (Вт) Сечение провода, (мм2)
Р (Вт) |
0.75 |
1.5 |
2.5 |
4мм |
6мм |
10мм |
16мм |
100 |
567 |
1134 |
1890 |
3025 |
4537 |
7562 |
12100 |
250 |
226 |
452 |
756 |
1210 |
1814 |
3024 |
4840 |
500 |
113 |
226 |
378 |
605 |
907 |
1512 |
2420 |
750 |
75 |
151 |
252 |
403 |
605 |
1008 |
1613 |
1000 |
56 |
113 |
189 |
302 |
454 |
756 |
1210 |
1500 |
38 |
75 |
126 |
202 |
302 |
504 |
806 |
2000 |
------- |
56 |
95 |
151 |
227 |
378 |
605 |
3000 |
------- |
38 |
63 |
101 |
151 |
252 |
403 |
Для автоматизации контроля и управления всей системой я использовал цифроые контроллеры тока и напряжения. Но это уже в другой статье под названием "Панель управления"
|