Saulės elektrinė pasidaryk pats

/ Be kategorijos / Autorius

Svarbu. Dirbti su nuolatinės srovės (DC) grandinėmis ir tinklu (AC) yra pavojinga. Projektavimą, prijungimą prie tinklo ir paleidimą turi atlikti atestuotas elektrikas/projektuotojas. Šis gidas skirtas suprasti procesą, suformuoti užduotis rangovams ir saugiai atlikti mechaninę dalį (konstrukcijas), jei turite kompetencijų.

1) Kaip apsibrėžti tikslą: kokios saulės elektrinės reikia?

Pasirinkimai:

  • Grid-tie be baterijų – pigiausia/kiekvieno euro grąža dažniausiai didžiausia, energiją dieną atiduodate į tinklą, vakare – perkate.

  • Hibridinė (su baterijomis) – didesnė savivarta, apsauga nuo dingimų (backup), brangiau.

  • Off-grid – be tinklo; logiška sodyboms ar objektams, kur tinklo nėra/nenorite. Reikia didesnių akumuliatorių ir (dažnai) generatoriaus.

Ką nusistatyti prieš skaičiuojant:

  • Metinis suvartojimas (kWh) ir paros grafikas (kada naudojate daugiausia).

  • Ar planuojate elektromobilį/šilumos siurblį/šildymą – tai keičia galingumo poreikį.

  • Biudžetas ir ar norite plėsti sistemą vėliau.

2) Greitas dydžio (kWp) įsivertinimas

Lietuvoje 1 kWp gerai suprojektuotos saulės elektrinės per metus pagamina ~0,9–1,1 MWh.
Pvz., jei per metus sunaudojate 6 MWh, orientacinė galia – ~6 kWp (tikslinama pagal orientaciją, šešėlius, savivartą, baterijas).

Pastaba: jei esate darbo metu ne namie, be baterijos dalį energijos atiduosite tinklui. Hibridas su 5–10 kWh baterija gali padidinti savivartą.

3) Architektūra: ką rinktis „pasidaryk pats“?

Variantai Pliusai Minusai Kam tinka
String inverteris (1–2 MPPT) Pigus, paprastas, aukštas naudingumas Jei šešėliai – praranda našumą visame stringe Atvira, be šešėlių vieta
String + optimizatoriai Modulio lygio stebėsena, gerai šešėliuose Brangiau, daugiau komponentų Daliniai šešėliai
Mikroinverteriai Kiekvienas modulis atskiras, saugesnė AC DC dalis trumpesnė Didelė kaina, daug AC jungčių Skirtingos kryptys, šešėliai, mažos sistemos
Hibridinis + baterijos Savivarta, backup Kaina, projektavimo sudėtingumas Norintiems atsparumo ir taupyti vakarais

4) Komponentų sąrašas (BOM)

  • PV moduliai (mono arba bifacial), tvirtinimai.

  • Inverteris (string/mikro/hibridinis) su atvira garantija ir lokalia garantine parama.

  • Apsaugos: DC/AC viršįtampių ribotuvai (SPD, tipas 2), DC izoliatoriai, saugikliai/automatika, įžeminimas.

  • Kabeliai/jungtys: PV kabelis UV/ozonui atsparus, MC4 originalios jungtys, AC kabelis iki skydelio.

  • Konstrukcijos: stogo ar žemės rėmai, poliai/sraigtai/betonas.

  • Monitoringas: inverterio aplikacija/portalai, skaitiklis (jei reikia).

  • Baterijos (jei hibridas): LFP (LiFePO₄) – ilgas ciklų skaičius, saugumas.

5) Vieta ir konstrukcija: stogas ar žemė?

Stogas

  • Greičiau, pigiau, mažiau žemės darbų.

  • Ribota orientacija/kampas, priklausote nuo dangos, sunkesnė priežiūra.

Ant žemės

  • Lankstus kampas (25–35°) ir kryptis (pietūs), lengva plėtra/valymas.

  • Reikia sklypo ploto, pamatų (sraigtai/kalami poliai/betonas), ilgesni kabeliai iki skydelio.

Šešėliai: venkite medžių/aukštų pastatų. Žiemą saulė žemai – žiemos šešėliai ilgiausi.

6) Elektrinė dalis – ką privalu numatyti

  • Stringų konfigūracija: moduliai jungiami nuosekliai (V sumuojasi, A – tokia pati).

  • MPPT langas: inverterio MPPT įtampa turi „paimti“ Vmp(serijos).

  • Maks. DC įtampa: Voc(serijos) šalčio metu < inverterio maks. DC (dažnai 600–1 000 V).

  • Srovės ribos: stringo Isc ≤ MPPT įėjimo leidžiama srovė.

  • Apsaugos: SPD DC/AC, DC izoliatorius šalia inverterio, selektyvi apsauga AC pusėje, įžeminimas.

  • Kabelių parinkimas: skerspjūvis pagal srovę ir leistiną nuostolį (gerai ≤1–2 % DC pusėje).

Konkretaus skaičiavimo pavyzdys (orientacinis)

Tarkime, pasirenkate 10 × 500 W modulius:

  • Vieno modulio: Voc = 50 V, Vmp ≈ 41 V, Isc ≈ 13 A, Imp ≈ 12 A.

  • Stringe 10 vnt. nuosekliai:

    • Vmp_string ≈ 41 V × 10 = 410 V (puikiai daugumos MPPT lange).

    • Voc_string(STC) ≈ 50 V × 10 = 500 V.

    • Voc_string(−10 °C): Voc didėja ~+9,8 % → ~549 V.

    • Jei inverterio maks. DC = 600 V, viskas tinka (paliekama atsarga).

  • DC kabelis (pvz., 6 mm², ~20 m iki inverterio → ~40 m kilpa):

    • Varža ~0,0175 Ω·mm²/m × 40 m / 6 mm² = ~0,117 Ω.

    • ΔV ≈ I × R = 12 A × 0,117 Ω ≈ 1,4 V → ~0,34 % nuo 410 V (labai gerai).

Jei turite >1 stringą lygiagrečiai, tik tada reikalingi stringo saugikliai (apsauga nuo atgalinių srovių). Vienam stringui dažnai jų nereikia, tačiau visada tikrinkite inverterio gamintojo schemą.

7) „Pasidaryk pats“ darbų seka

  1. Projektavimas (popieriuje): galingumas, vieta, eilių išdėstymas, šešėliai, stringų schema, apsaugos, kabelių trasos.

  2. Konstrukcijų montavimas: poliai/sraigtai/betonas → rėmai → tikrinimas pagal vėjo/sniego apkrovas.

  3. Modulių tvirtinimas: su tolygiais tarpeliais, be įtempių; naudokite numatytus spaustukus.

  4. DC instaliacija: MC4 presavimas originaliais įrankiais, poliariškumo žymėjimas, DC kabelių tvirtinimas UV sąlygomis.

  5. Apsaugos ir skydai: DC izoliatorius prie inverterio, SPD DC/AC, įžeminimas, potencialų išlyginimas.

  6. AC prijungimas: iki skydelio (tik elektrikas), selektyvumas, matavimai.

  7. Paleidimas ir dokumentacija: matavimų protokolai, inverterio parametrų nustatymai, monitoringas.

8) Įrankiai ir medžiagos „pasidaryk pats“

  • Sukimo momentą ribojantis suktuvas, raktai, MC4 presavimo replės, kabelių peiliai.

  • Gulsčiukas/linijai, ruletė, lazeris, dinamometrinis raktas (jei nurodo konstrukcijų gamintojas).

  • Asmens saugos priemonės: pirštinės, akiniai, saugos diržai (ant stogo), šalmas.

  • Multimetras, pageidautina – izoliacijos varžos matuoklis (meggeris).

  • Kabelių „čiulpikai“/spaustukai, UV atsparūs laikikliai, sandarikliai.

9) Įžeminimas, žaibosauga, SPD

  • Visi metaliniai rėmai ir inverterio korpusas – su įžeminimu (Cu viela, gnybtai, varžtai su dantytu poveržliu).

  • DC ir AC pusėje montuokite SPD tipas 2 (pagal sistemos įtampą), ypač atvirose vietose.

  • Jei objektas rizikingas žaibui – vertinkite išorinę žaibosaugą (projektuoja specialistas).

10) Baterijos (jei renkatės hibridą)

  • Technologija: LFP (LiFePO₄) – saugumas, ilgas ciklų skaičius (pvz., 6–10 tūkst. 80 % DoD).

  • Talpa: dažna buitinė pradinė talpa 5–10 kWh (pagal vakaro/ryto vartojimą).

  • Įkrovos strategija: prioritetas savivartai, backup grandinė (kritinės apkrovos: šviesa, siurblys, Wi-Fi, šaldytuvas).

  • Suderinamumas: rinkitės gamintojo suderintą komplektą (inverteris + baterija) dėl garantijų.

11) Priežiūra ir monitoringas

  • Kas mėn.: peržvelkite monitoringą (gamyba, klaidos, MPPT simetrija).

  • Kas sezoną: vizualiai apžiūrėkite rėmus, varžtus, kabelių tvirtinimus, lizdus.

  • Valymas: jei aplinka dulkėta/paukščiai – švelnus plovimas vandeniu (be abrazyvų, aušes moduliams).

  • Žiema: sniegas nuo 25–35° kampo dažniausiai nuslysta; negramdykite kietais įrankiais.

12) Dažniausios klaidos (ir kaip jų išvengti)

  • Per didelis stringo Voc šalčio metu → inverterio gedimo rizika. Visada paskaičiuokite Voc(−10…−20 °C).

  • Netvarkingi MC4 presai → kaitimas, gaisro rizika. Naudokite originalias jungtis/įrankius.

  • Per mažas kabelio skerspjūvis → nuostoliai/įkaitimas. Laikykitės ≤1–2 % DC nuostolio taisyklės.

  • Šešėlių neįvertinimas → didelis našumo kritimas. Analizuokite žiemos šešėlius.

  • SPD/įžeminimo nenumatymas → viršįtampių žala. Sumontuokite SPD DC/AC, sujunkite į PE magistralę.

  • Dokumentų nepaisymas → delsos su tinklu/savivaldybe. Iš anksto derinkite, ką reikia pateikti.

13) „Pasidaryk pats“ patikros sąrašas (checklist)

  • Galia (kWp) ir architektūra (string/mikro/hibridas) parinkta.

  • Vietos planas, šešėlių analizė (žiemai).

  • Stringų konfigūracija: Vmp MPPT lange, Voc šalčio metu < Max DC.

  • Kabelių skerspjūviai/trasos su nuostolių skaičiavimu.

  • SPD DC/AC, izoliatoriai, įžeminimas – sukomplektuota.

  • Konstrukcijų skaičiavimai pagal vėją/sniegą, tvirtinimo momentai.

  • MC4 presavimo testai, izoliacijos matavimai.

  • AC prijungimas ir selektyvumas – elektrikas.

  • Paleidimas, monitoringas, garantijų dokumentai.

14) Greita sąmata: kas formuoja kainą?

  • Modulių tipas (mono, bifacial), galia, garantijos.

  • Inverterio architektūra (mikro/optimizatoriai – brangiau, bet geriau šešėliams).

  • Konstrukcijos (stogas vs žemė), pamatų tipas (sraigtai/betonas).

  • Kabelių ilgiai, SPD, skydai, įžeminimo sistema.

  • Projektavimas, derinimai, elektriko darbai, paleidimas.

(Rinkoje kainos kinta. Palyginkite 2–3 pasiūlymus su aiškia specifikacija.)

15) DUK – trumpai

Ar „pasidaryk pats“ įmanoma? Mechaninę dalį – taip, jei turite patirties. Elektrinę dalį ir prijungimą prie tinklo – tik kvalifikuotas elektrikas.
Koks optimalus kampas? Dažniausiai 25–35° į pietus; koreguokite pagal žiemos/vasaros prioritetus ir šešėlius.
Ar verta bifacial? Ant žemės, su šviesia danga (žolė, skalda) – taip, gaunama kelių–keliasdešimties procentų „nugarinės“ naudos, priklausomai nuo albedo.
Baterijos dabar ar vėliau? Jei biudžetas ribotas – pasiruoškite hibridiniam inverteriui ir baterijas pridėkite vėliau.
Kiek ploto reikės? Orientaciniai ~5–7 m²/kWp (priklauso nuo modulio dydžio, tarpų, kampo).