Солнечная панель на 220 вольт: бывает ли и как получить 220 В от солнца
Солнечной панели «на 220 вольт» в прямом смысле не бывает: панель вырабатывает постоянный ток напряжением от 20 до 50 В (у современных больших модулей Voc обычно 37–50 В — точное значение указано в паспорте), а 220 В переменного тока получают с помощью инвертора. Когда в объявлении написано «панель на 220 В», речь почти всегда идёт о комплекте панели с инвертором или с микроинвертором, либо о портативной станции со встроенным инвертором.
Запрос «солнечная панель 220 вольт» хочется понять правильно: человек хочет включить в розетку лампу, холодильник или насос и питать их от солнца. Это можно сделать тремя способами, и ниже мы разберём, какой из них подходит в каком случае и что подключать к панели нельзя ни при каких обстоятельствах.
Почему панель не даёт 220 В
Фотоэлемент по своей физике вырабатывает постоянный ток: напряжение на одном кремниевом элементе около 0,5–0,7 В. В панели элементы соединены последовательно: в модуле на 60 или 72 элемента, или в половинных элементах — их число ещё больше — получается напряжение холостого хода от 37 до 50 В, а в старых и малых панелях для 12-вольтовых систем — около 20–22 В. Тип и значение — в паспорте модуля, см. статью «Даташит солнечной панели».
Напряжение в розетке — иное по природе: переменное, 230 В действующих, с амплитудой около 325 В, частотой 50 Гц. Чтобы из постоянного напряжения получить такое, нужно устройство, которое «нарежет» постоянный ток в синусоиду. Это инвертор — см. статью о том, что такое инвертор и как он работает. Поэтому слово «220» в названии панели не означает характеристику самой панели, а лишь описывает то, что можно получить на выходе всей связки.
А можно ли собрать стринг панелей на 220 В постоянного тока
Можно: шесть панелей с Voc около 40–45 В, включённых последовательно, дадут примерно 240–270 В холостого хода, а на морозе ещё выше. Но это не решает задачу:
- розетка 230 В питает переменным током, а у стринга выход постоянный; бытовые приборы с импульсным блоком питания иногда формально «едят» постоянное напряжение, но это ненадёжно, а приборы с трансформатором и двигателем не работают или выходят из строя;
- постоянный ток такого напряжения особенно опасен: дуга на разрыве цепи не гаснет, поэтому обычные выключатели и розетки, рассчитанные на переменный ток, для него не подходят — об этом написано в статье «Действие тока на человека: AC и DC»;
- выходное напряжение стринга зависит от освещённости и температуры и меняется в широких пределах — приборы такого не переносят.
Поэтому самодельный «стринг на 220 В к розетке» мы не рекомендуем: безопасного и работающего варианта в этом нет.
Три способа получить 220 В от солнца
Портативная станция с панелью
Это самый простой вариант: небольшая панель подключается к портативной зарядной станции, у которой есть встроенные аккумулятор и инвертор с розетками 230 В. Вы включаете в розетку станции ноутбук, лампу, небольшой холодильник. Мощность определяется не панелью, а инвертором и ёмкостью аккумулятора. Для дачи, поездок и аварийного питания это разумный вариант; ассортимент — в разделах портативных станций на 220 В и портативных солнечных панелей. Что может питать панель мощностью 100 Вт, мы расписали в статье «Солнечная панель 100 Вт».
Микроинвертор на панель
Микроинвертор — небольшой преобразователь, который подключается к одной или к паре панелей и выдаёт переменное напряжение 230 В, синхронное с сетью. Он работает только при наличии сети (без неё отключается из соображений безопасности), и батарея не нужна. Подходит для балкона, небольшой крыши и для снижения потребления из сети днём. Подробнее — в статьях про микроинвертор и на странице балконной СЭС. Подключение к домашней сети выполняется по правилам энергоснабжающей организации и сопровождается проверкой защиты в щите.
Гибридный инвертор с батареей
Если нужна работа ночью и при отключениях сети, собирают гибридную систему: панели, гибридный инвертор и накопитель. Дом получает 230 В из розеток в любое время, а сеть остаётся резервом. Это полноценная станция: готовые варианты собраны в разделе готовых комплектов СЭС, а ориентиры по стоимости под ключ — на странице расчёта.
Таблица: задача, что брать, что нужно кроме панели
| Задача | Что брать | Что нужно кроме панели |
|---|---|---|
| Зарядить ноутбук, телефоны, питать лампу на даче | Портативная станция и панель | Кабель MC4 и переходник по входу станции |
| Снизить дневное потребление из сети, балкон или небольшая крыша | Одна-две панели с микроинвертором | Крепёж, кабель, защитный автомат, согласование с энергоснабжающей организацией |
| Работа ночью и при отключении сети, питание дома | Гибридная СЭС: панели, гибридный инвертор, накопитель | Щит защиты, кабели, крепёж, расчёт и монтаж |
| Питание насоса или освещения, только днём, без сети | Панели, контроллер или инвертор, нагрузка подбирается по мощности | Расчёт напряжения и тока насоса; для двигателей — пусковые токи |
Что нельзя подключать напрямую
- Панель — в розетку. Напряжение будет подано на открытые контакты, а на вилке окажется постоянное напряжение, которое при разъединении даёт дугу. Если в сети есть напряжение, панель в обратную сторону ничего не даст, но состояние контактов будет опасным.
- Панель — к бытовому прибору на 220 В. Прибор рассчитан на переменный ток стабильного напряжения. Постоянное напряжение с плавающим значением его выведет из строя.
- Панель — к аккумулятору без контроллера. Без регулирования заряда панель может перезарядить аккумулятор или выдать напряжение выше допустимого. Контроллер или гибридный инвертор обязателен.
- Микроинвертор — на розетку вместо щита без согласования. Автономный выход в обычную розетку ведёт к риску поражения вилки; допустимость и порядок подключения определяются правилами энергоснабжающей организации.
Про то, как устроены схемы подключения панелей к гибридному инвертору, написано в статье «Подключение панелей и аккумулятора к гибридному инвертору».
Частые вопросы
Что означает «панель 220 В» в объявлении?
Это либо комплект «панель плюс инвертор или микроинвертор», либо портативная станция с панелью. Посмотрите описание: должен быть назван инвертор и его мощность.
Можно ли включить холодильник от одной панели?
Одна панель этого не потянет: холодильник работает круглосуточно и имеет пусковой ток, а панель вырабатывает энергию только при свете. Нужен инвертор и аккумулятор, а мощность и ёмкость подбирают по паспорту холодильника.
Сколько 220 В даёт панель на 100 Вт?
Панель на 100 Вт при хорошем свете отдаёт мощность порядка 100 Вт (с учётом потерь немного меньше). Это достаточно для лампочек и зарядки, но не для крупных приборов. Подробно — в статье о панели 100 Вт.
Как понять, какая схема нужна мне?
Опишите задачу: что питаем, когда и сколько. Мы подберём вариант на странице расчёта или по телефону из раздела контактов.