Provoz elektráren využívajících alternativní zdroje energie (sluneční nebo větrné) není možný bez tak důležité součásti, jako je regulátor nabíjení – zařízení, které řídí nabíjení a vybíjení baterií a je důležitým mezičlánkem mezi solárními panely, větrnými generátory a bateriemi. , chránící baterii před přebíjením, varem a vybíjením pod maximální přípustnou úroveň.

Na jejím provozu závisí životnost baterií, objem, kvalitativní charakteristiky přijímané energie a v konečném důsledku i účinnost solárních a větrných elektráren.

Regulátor nabíjení se instaluje mezi solární panel a baterii. Pokud nejsou fotobuňky vystaveny slunečnímu záření, je ovladač ve „spícím“ stavu. Začíná fungovat, když napětí ze solárního panelu dosáhne určitých hodnot (10V v případě jednoho panelu). Po dosažení požadované úrovně napětí se nabíjení akumulátoru zastaví a při jeho poklesu se opět spustí.

Rozdíl mezi PWM a MPPT regulátory

Pro provoz solární elektrárny můžete zvolit PWM nebo MPPT regulátor.

Regulátor nabíjení

PWM (PWM) regulátory

Jedná se o jednoduchá a tudíž levná zařízení. Jejich provoz je založen na pulzně šířkové modulaci nabíjecího proudu. Regulátory tohoto typu dokážou dosáhnout úrovně nabití 100 %, aniž by se snížila kapacita baterie, ale výrazně se prodlouží jejich životnost.

Výhody PWM regulátorů

  • Práce v automatickém režimu eliminuje potřebu dalších nastavení během provozu.
  • Vybavení moderními mikroprocesory zajišťuje nastavení všech parametrů s maximální přesností.
  • Dostupnost ochranných systémů proti přehřátí, zkratu, přetížení, přebití a zpětnému proudu.

MPPT regulátory

Jedná se o komplexní elektronická zařízení, která poskytují vysoce přesný provoz. Pomocí vestavěné elektroniky mohou odečítat základní technické provozní parametry ze solárních modulů a baterií. Naměřené hodnoty jsou vizualizovány pomocí světelných indikátorů nebo zobrazeny na displeji z tekutých krystalů v závislosti na modelu ovladače.

Regulátor nabíjení

Obsluha těchto ovladačů je založena na funkci vyhledávání bodu maximálního výkonu. Zařízení sleduje proud a napětí na solárních panelech, vypočítává jejich poměr a určuje hodnotu, při které bude výkon maximální. V tomto okamžiku začne nabíjení baterie. Regulátor zároveň sleduje proces nabíjení, určuje provozní režimy zařízení pro ukládání energie (baterií) – akumulace, saturace, vyrovnání a podpora. To je nezbytné pro určení proudu dodávaného do baterie.

Výhody MPPT regulátorů

  • Eliminace ztrát při nabíjení baterie.
  • Zvyšování účinnosti solárních panelů.
  • Dobrý výkon v zataženém a zataženém počasí.
  • Možnost použití vysokého vstupního napětí.
  • Možnost použití kabelů s menším průřezem.
  • Možnost umístění ve značné vzdálenosti od zdroje energie.
  • Prodloužení životnosti baterie.
ČTĚTE VÍCE
Proč stroj Indesit nabírá vodu a hned ji vypouští?

Jak vybrat regulátor nabíjení?

Když už mluvíme o rozdílu mezi PWM a MPPT, lze poznamenat, že regulátory PWM jsou obvykle instalovány na solárních elektrárnách s nízkým výkonem s malým počtem solárních panelů, zatímco regulátory MPPT jsou účinnější, ale jsou dražší.

Schopnosti REENERGO

Nemáte čas zjišťovat, co je lepší MPPT nebo PWM? Obraťte se na specialisty REENERGO, kteří vám pomohou s výběrem zařízení pro solární elektrárnu, řeknou vám o návratnosti solárních panelů a zodpoví všechny vaše dotazy.

Přidat komentář Zrušit odpověď na komentář

Vítejte na blogu

Dostali jste se na firemní blog REENERGO. Zde se snažíme pravidelně publikovat užitečné a zajímavé novinky a články z oblasti alternativní energie.

Otázka, jak vybrat regulátor nabíjení pro solární elektrárnu, je jednou z hlavních při výpočtu solárního systému. I přes zdánlivou složitost této problematiky ji lze výrazně zjednodušit. O to se pokusíme v tomto článku.

Výběr regulátoru nabíjení je čtvrtým krokem při výpočtu solárního systému. Po výběru požadovaného střídače (odkaz), výpočtu potřebné kapacity baterie a určení požadovaného celkového výkonu solárních panelů můžete začít s výběrem regulátoru nabíjení.

O tom, jaké ovladače existují a jaký typ ovladače zvolit, se dočtete zde – Co je ovladač nabíjení baterie a k čemu slouží?

Proto se u toho nebudeme zdržovat, ale uvedeme výpočetní metody pro dva typy regulátorů PWM (PWM) a MPPT.

Při výběru regulátoru tohoto typu se budeme primárně spoléhat na 2 hlavní charakteristiky: přípustný proud (5A, 10A, 20A, 50A) a provozní napětí (12V, 24V, 48V).

Trochu více o těchto vlastnostech:

Přípustný proud určuje maximální proud ze solárních panelů, který regulátor vydrží.

Provozní napětí jsou režimy, ve kterých může regulátor pracovat. Podle schématu zapojení solárních panelů a baterií můžeme zvolit provozní režim – provozní napětí.

O tom, jaké mohou být možnosti připojení Baterie a solárních panelů a jak se budou určovat provozní proudy a napětí, se dočtete zde – Možnosti připojení Baterie

Jmenovitý proud jednoho panelu je určen jako jmenovitý výkon dělený jmenovitým napětím

pro 100wattový panel na 12 voltů dostaneme 100/12 = 8.33A – na jeden takový panel regulátoru nabíjení bude stačit 10A a 12V, ale musíte se ujistit, že bateriová banka (pokud jich je několik ) se montuje na 12V.

ČTĚTE VÍCE
Který rám je lepší, dřevěný nebo kovový pro dům?

Zapojením 2 takových panelů do série získáme jmenovité napětí 12V*2=24V a v tomto případě budeme potřebovat regulátor nabíjení, který může pracovat v režimu 24V, přičemž přípustný jmenovitý proud zůstává 10A, protože při připojení solárních panelů v sérii bude jmenovitý proud roven proudu jednoho panelu – 8.33A.

Pokud zapneme 2 solární panely paralelně, zůstane napětí rovné 12 V, ale proud se sečte. V našem případě 8.33A*2=16.66A, což znamená, že bude stačit regulátor nabíjení 20A.

Při volbě režimu aktivace PWM regulátoru je velmi důležité, aby byl celý systém sestaven na stejné jmenovité napětí – tzn. pokud zapneme baterie na 24V, tak panely a ovladač a měnič musí být zapnuté na 24V.

Aby bylo možné určit maximální počet panelů, které lze zahrnout do PWM regulátoru v různých režimech spínání, musíte vynásobit proud napětím režimu spínání.

Pojďme například určit, které panely lze zahrnout do ovladače 30A 12/24/48V:

Takže – když je ovladač zapnutý v režimu 12 V, máme maximální výkon panelu rovný 12V * 30A = 360W – to může být jeden panel 360W se jmenovitým napětím 12V, 2 panely 180W se jmenovitým napětím 12V připojené v paralelně, 4 paralelně zapojené panely 90W se jmenovitým napětím 12V a tak dále

Když ovladač zapnete v režimu 24V – máme 24V*30A=720W – můžete zapnout 6 panelů po 120W se jmenovitým napětím 12V zapojením 2 panelů do série a následně 3 takových obvodů paralelně, nebo jiné různé možnosti jako v předchozím režimu

Tento ovladač můžeme zapnout i v režimu 48V a pak získáme maximální výkon panelů 48V*30A=1440W.

Dalším důležitým omezením při výběru PWM regulátoru nabíjení je kapacita bateriové banky. Předpokládá se, že nabíjecí proud baterie by měl být alespoň 10 % kapacity baterie, tzn. pro 100Ah baterii potřebujete proud regulátoru alespoň 10A. Když jsou baterie zapojeny do série, jmenovité napětí zůstává nezměněno, ale kapacita se odpovídajícím způsobem sečte pro dvě 100Ah baterie zapojené do série, požadovaný proud je již 20A. Snažte se proto zvolit provozní režim regulátoru tak, aby nabíjecí proud bateriové banky nebyl větší než jmenovitý proud regulátoru.

ČTĚTE VÍCE
Proč nelze chladničku zapojit ihned po vypnutí?

Pokud zvolíte takový ovladač, je situace trochu jednodušší. Takové ovladače převádějí libovolné napětí panelů na vstupu do ovladače na požadované jmenovité napětí pro nabíjení baterií.

U takových regulátorů je ještě jedna důležitá charakteristika maximální napětí solárních panelů naprázdno a v tomto případě určuje počet panelů a spínací obvod.

Napětí naprázdno jakéhokoli panelu je uvedeno v pokynech pro solární panel nebo na zadní straně samotného panelu, nazývané Uoc (U open circuit). Například pro 150W (Mono) 12V panel je napětí naprázdno asi 23V.

Pokud jde o výběr regulátoru na základě proudu, je situace podobná jako u PWM regulátorů.

Například v MPPT ovladači s napětím naprázdno 60A a 150V můžete zapojit 6 mono panelů, každý o výkonu 150 W, s napětím naprázdno 23V do série (23V* 6=138V méně než 150V). Zároveň nebudeme moci zapojit stejných 6 panelů paralelně, protože pro každý panel bude jmenovitý proud 150W/12V=12,5A. To znamená, že paralelním zapojením 4 takových panelů získáme proud 50A. Proto je v tomto případě velmi důležité určit schéma zapojení panelu tak, aby bylo dosaženo maximálního celkového výkonu.

Při použití těchto panelů můžeme zapojit až 24 takových panelů – 6 panelů v sérii a poté 4 řetězy paralelně.

Zde všechny potíže při výběru regulátorů nabíjení končí.

Existuje více vědeckých způsobů, jak vypočítat požadované charakteristiky regulátorů, ale obecně se výsledky takových výpočtů nebudou výrazně lišit od námi navrhované metody. Pokud vás takové metody výpočtu zajímají, zůstaňte naladěni na nové články – pokusíme se podrobně analyzovat všechny nuance.