Sunčeva energija toliko je ograničena (na razini kućanstva) na stvaranje fotonaponskih ploča relativno male snage. No bez obzira na dizajn fotonaponskog pretvarača sunčeve svjetlosti u struju, ovaj je uređaj opremljen modulom nazvanim solarni regulator naboja.
Uistinu, shema instalacije fotosinteze solarne baterije uključuje akumulacijsku bateriju - uređaj za pohranu energije primljene od solarne ploče. Upravo taj sekundarni izvor energije služi prije svega iz kontrolera.
U našem ćemo članku razumjeti uređaj i principe rada ovog uređaja, kao i razmotriti kako ga povezati.
Solarni kontroleri
Elektronski modul, nazvan regulator za solarnu bateriju, dizajniran je za obavljanje niza kontrolnih funkcija u procesu punjenja / pražnjenja solarne baterije.
Kad sunčeva svjetlost padne na površinu solarne ploče instalirane, na primjer, na krov kuće, ta se svjetlost pretvara u električnu struju pomoću fotoćelija uređaja.
Galerija slika
Fotografija s
Regulator je obvezna komponenta solarne stanice koja stvara električnu struju iz energije sunčeve svjetlosti
Vlasnici privatnih mini elektrana i oni koji žele dobiti solarnu instalaciju sada su predstavljeni s dva tipa regulatora: PWM (ili PWM) i MPPT
PWM kontroleri osiguravaju višeslojnu napunjenost baterije. Uz njihovu pomoć provodi se punjenje, usklađivanje, apsorpcija i podrška naboja.
Jeftini modeli regulatora za kućne solarne instalacije opremljeni su LED indikatorima koji vam omogućuju nadzor rada i tehničkog stanja baterije
MPPT (praćenje maksimalne snage) - kontroleri više razine i cijene. Omogućuju praćenje točke maksimalne snage
Za male solarne elektrane, koje uključuju jednu ili dvije ploče, dovoljne su mogućnosti PWM regulatora (PWM)
Oba tipa kontrolera, kao i baterije spojene na krug, moraju biti ugrađene u zatvorenom prostoru, jer njihov dizajn ima osjetnike osjetljive na temperaturu.
Nema potrebe za kupnjom kontrolera ako kupujete integriranu solarnu stanicu. U svom izoliranom kućištu nalazi se čitav niz uređaja potrebnih za obradu i skladištenje električne energije
Regulatori za solarne panele
Regulator široke pulsne modulacije
Višerazinski punjač baterije
Proračun s LED indikatorima
Regulator za solarnu stanicu MRPT
Mala heliostacija za davanje
Spajanje solarnih panela na opremu
Kompleks solarnih panela i opreme
U stvari, primljena energija mogla bi se isporučiti izravno u akumulator. Međutim, proces punjenja / pražnjenja baterije ima svoje sitnice (određene razine struje i napona). Ako zanemarite ove suptilnosti, baterija za kratko vrijeme rada jednostavno neće uspjeti.
Da ne bi došlo do tako tužnih posljedica, modul se naziva regulator punjenja solarne baterije.
Uz praćenje razine baterije, modul prati i potrošnju energije. Ovisno o stupnju pražnjenja, krug regulatora napunjenosti baterije od solarne baterije regulira i postavlja trenutnu razinu potrebnu za početno i sljedeće punjenje.
Ovisno o kapacitetu regulatora napunjenosti baterije solarne elektrane, dizajni ovih uređaja mogu imati vrlo različitu konfiguraciju
Općenito, pojednostavljeno rečeno, modul omogućuje bezbrižan "život" baterije, koja se periodično akumulira i daje energiju potrošačkim uređajima.
Praktične vrste
Na industrijskoj su razini pokrenute i proizvode se dvije vrste elektroničkih uređaja čija je izvedba prikladna za ugradnju u krug solarnog sustava:
- Uređaji serije PWM.
- Uređaji serije MPPT
Prvu vrstu kontrolera za solarnu bateriju možemo nazvati "starcem". Takvi su programi razvijeni i pušteni u rad u zoru razvoja solarne i vjetrovite energije.
Princip rada sklopa regulatora PWM temelji se na algoritamima za modulaciju širine impulsa. Funkcionalnost takvih uređaja nešto je inferiornija od naprednijih uređaja serije MPPT, ali općenito također djeluju prilično učinkovito.
Jedan od najpopularnijih modela u solarnom sustavu punjenja za regulaciju napunjenosti baterije solarne stanice, uprkos činjenici da je sklop uređaja izrađen pomoću PWM tehnologije, koja se smatra zastarjelom
Dizajni koji koriste tehnologiju praćenja maksimalne snage (praćenje maksimalne granice snage) odlikuju se modernim pristupom rješenja krugova i pružaju više funkcionalnosti.
Ali usporedite li obje vrste kontrolera i, štoviše, s pristranosti prema domaćoj sferi, MPPT uređaji ne gledaju u duginom svjetlu u kojem se tradicionalno oglašavaju.
MPPT tip kontrolera:
- ima veći trošak;
- ima sofisticirani algoritam podešavanja;
- daje dobitak snage samo na pločama velikog područja.
Ova vrsta opreme je pogodnija za globalne sustave solarne energije.
Regulator dizajniran za rad u sklopu izgradnje solarne elektrane. Predstavnik je MPPT klase uređaja - naprednije i učinkovitije
Isplativije je kupiti i upravljati PWM kontrolerom (PWM) s istim učinkom za potrebe običnog korisnika iz kućnog okruženja, koji obično ima ploče male površine.
Blok dijagrami kontrolera
Shematski dijagrami PWM i MPPT kontrolera radi razmatranja zbog uskog pogleda - ovo je trenutak previše kompliciran, zajedno s suptilnim razumijevanjem elektronike. Stoga je logično uzeti u obzir samo strukturne sheme. Ovaj je pristup razumljiv širokom krugu pojedinaca.
Opcija br. 1 - PWM uređaji
Napon od solarne ploče kroz dva vodiča (plus i minus) dolazi do elementa za stabilizaciju i razdjelnog otporničkog lanca. Zbog ovog dijela kruga dobiva se izjednačavanje potencijala ulaznog napona i do određene mjere oni organiziraju zaštitu ulaza regulatora od prekoračenja ulaznog napona.
Ovdje treba naglasiti: svaki pojedinačni model uređaja ima određenu granicu ulaznog napona (navedenu u dokumentaciji).
Ovako izgleda strukturni dijagram uređaja temeljenih na PWM tehnologijama. Za rad u sklopu malih domaćih stanica, takav shematski pristup pruža veliku učinkovitost
Nadalje, napon i struja su ograničeni na potrebnu vrijednost tranzistorima snage. Ovim komponentama kruga, zauzvrat, upravlja čip kontrolera preko upravljačkog čipa. Kao rezultat toga, izlazni napon para tranzistora napajanja postavlja normalnu vrijednost napona i struje za bateriju.
Također u krugu se nalazi temperaturni senzor i pokretač koji kontroliraju naponski tranzistor, koji regulira snagu opterećenja (zaštita od dubokog pražnjenja baterije). Senzor temperature nadzire status grijanja važnih elemenata PWM regulatora.
Obično je temperatura u kućištu ili na radijatorima naponskih tranzistora. Ako temperatura prelazi granice zadane u postavkama, uređaj otkopčava sve aktivne vodove.
Opcija br. 2 - MPPT instrumenti
Složenost sheme u ovom slučaju nastaje zbog njezinog dodavanja nizu elemenata koji pažljivije, na temelju radnih uvjeta, grade potreban upravljački algoritam.
Razina napona i struje nadgleda se i uspoređuje komparacijske sklopove, a maksimalna izlazna snaga određuje se iz rezultata usporedbe.
Strukturni krug za regulatore naboja temeljen na MPPT tehnologijama. Ovdje je već zapažen sofisticiraniji algoritam praćenja i upravljanja perifernim uređajima.
Glavna razlika između ove vrste kontrolera i PWM uređaja je u tome što su oni u mogućnosti prilagoditi energetski solarni modul na maksimalnu snagu, bez obzira na vremenske uvjete.
Krug takvih uređaja provodi nekoliko kontrolnih metoda:
- poremećaji i zapažanja;
- povećanje vodljivosti;
- strujni pomak;
- konstantan napon.
I u završnom segmentu općeg djelovanja koristi se i algoritam za usporedbu svih ovih metoda.
Načini spajanja kontrolera
S obzirom na temu veza, odmah treba napomenuti: za ugradnju svakog pojedinog uređaja karakteristično je rad s određenom serijom solarnih panela.
Tako, na primjer, ako se koristi regulator koji je projektiran za maksimalni ulazni napon od 100 volti, niz solarnih panela na izlazu ne smije iznositi više od ove vrijednosti.
Bilo koja solarna elektrana djeluje u skladu s pravilom ravnoteže izlaznih i ulaznih napona prvog stupnja. Gornja granica napona regulatora mora odgovarati gornjoj granici napona ploče
Prije spajanja uređaja potrebno je utvrditi mjesto njegove fizičke instalacije. Prema pravilima, kao mjesto ugradnje treba odabrati suhe, dobro prozračene prostorije. Prisutna su zapaljiva sredstva u blizini uređaja isključena.
Neprihvatljivo je prisustvo izvora vibracija, topline i vlage u neposrednoj blizini uređaja. Mjesto ugradnje mora biti zaštićeno od oborina i direktne sunčeve svjetlosti.
Tehnika spajanja modela PWM
Gotovo svi proizvođači PWM-kontrolera moraju slijediti točan redoslijed povezivanja uređaja.
Tehnika povezivanja PWM kontrolera s perifernim uređajima nije osobito složena. Svaka ploča opremljena je naljepnicama. Samo traži da slijedite redoslijed postupaka
Periferni uređaji moraju biti potpuno povezani s oznakama kontaktnih terminala:
- Spojite žice akumulatora na stezaljke baterijskog uređaja u skladu s naznačenom polarnošću.
- Uključite zaštitni osigurač izravno na mjesto kontakta pozitivne žice.
- Na kontakte regulatora namijenjene solarnoj ploči pričvrstite vodiče koji dolaze iz ploča solarne ploče. Promatrajte polaritet.
- Spojite ispitnu žarulju odgovarajućeg napona (obično 12 / 24V) na kontakte opterećenja uređaja.
Navedeni niz ne smije se kršiti. Na primjer, strogo je zabranjeno spajanje solarnih panela u prvom redu s nepovezanom baterijom. Ovakvim radnjama korisnik riskira "spaljivanje" uređaja. Ovaj materijal detaljnije opisuje sklopni dijagram solarnih panela s baterijom.
Također za regulatore serije PWM nije dopušteno povezivanje pretvarača napona s opterećenim terminalima regulatora. Pretvarač treba biti izravno spojen na stezaljke akumulatora.
Postupak spajanja instrumenata MPPT
Opći zahtjevi za fizičku instalaciju ove vrste uređaja ne razlikuju se od prethodnih sustava. No, tehnološka instalacija često je nešto drugačija, jer se MPPT kontroleri često smatraju snažnijim uređajima.
Za regulatore dizajnirane za visoke razine snage preporučuje se korištenje kabela velikog presjeka opremljenih metalnim završecima na spojevima strujnih krugova
Na primjer, za moćne sustave ove zahtjeve nadopunjuje činjenica da proizvođači preporučuju uzimanje kabela za energetske priključke, dizajnirane za gustoću struje od najmanje 4 A / mm2, To je, na primjer, za regulator za struju od 60 A, potreban vam je kabel za spajanje na bateriju s presjekom od najmanje 20 mm2.
Priključni kablovi moraju biti opremljeni bakrenim ušicama, čvrsto stisnutim posebnim alatom. Negativni priključci solarne ploče i baterije moraju biti opremljeni adapterima s osiguračima i prekidačima.
Ovakav pristup uklanja gubitke energije i osigurava siguran rad instalacije.
Blok shema povezivanja moćnog MPPT kontrolera: 1 - solarna ploča; 2 - MPPT kontroler; 3 - terminalni blok; 4,5 - osigurači; 6 - prekidač napajanja regulatora; 7.8 - zemljana guma
Prije spajanja solarnih panela na uređaj, provjerite odgovara li napon na terminalima ili manji od napona koji je dopušten za ulaz na regulator.
Spajanje perifernih uređaja na MTTP uređaju:
- Prekidače panela i baterije prebacite u položaj "isključeno".
- Uklonite zaštitne osigurače na ploči i bateriji.
- Spojite kabel na kontakte akumulatora pomoću terminala regulatora za bateriju.
- Spojite kabel na terminale solarne ploče pomoću terminala regulatora označenih odgovarajućim znakom.
- Kabelom priključite na uzemljeni terminal kabelom.
- Ugradite senzor temperature na regulator prema uputama.
Nakon ovih koraka potrebno je zamijeniti prethodno uklonjeni osigurač iz baterije i prekidač staviti u položaj "uključeno". Signal otkrivanja baterije pojavit će se na zaslonu regulatora.
Zatim, nakon kratke stanke (1-2 min), stavite prethodno uklonjeni osigurač solarne ploče i postavite prekidač na položaju "uključeno".
Na ekranu s instrumentima bit će prikazana vrijednost napona solarne ploče. Ovaj trenutak ukazuje na uspješno pokretanje solarne elektrane u radu.
Industrija proizvodi višestruke uređaje u smislu rješenja krugova. Stoga je nemoguće dati definitivne preporuke u pogledu spajanja svih instalacija bez iznimke.
Međutim, glavni princip za sve vrste uređaja ostaje isti: bez spajanja baterije na upravljačkim magistralama, veza s fotonaponskim pločama je neprihvatljiva. Slični zahtjevi predstavljeni su za uključivanje u krug pretvarača napona. Treba ga smatrati zasebnim modulom povezanim na bateriju izravnim kontaktom.
Ako imate potrebno iskustvo ili znanje, podijelite ga s našim čitateljima. Pustite svoje komentare u okvir ispod. Ovdje možete postaviti pitanje o temi članka.