И еще немного практики - солнечные панели

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Теоретикам - график для наглядности:



Три батареи панелей, 100Вт, одна 6 штук параллельно, две другие по 7 в каждой. Панели "по 12 вольт", напряжение ХХ - 18-20 В.
Синий график - это зарядный ток с одной батареи. Назовем ее СБ1.
День с равномерным освещением, легкая дымка, облаков и перепадов освещения нет. Ток немного не достигает 20А.

Черный график в начале, до резкого спада - это ток с той же батареи (СБ1) + ток с двух других, соединенных последовательно (СБ2иСБ3).
Показания суммируются уже после контроллеров, на входе в АКБ.
День примерно похожий в начале, поэтому можно прикинуть, что если из черного графика вычесть синий - то ток последовательной сборки батарей СБ2 и СБ3 будет меньше тока одной СБ1.

Потом перекоммутация: и дальше черный график идет уже как сумма СБ1 и двух СБ2 + СБ3, но уже соединенных параллельно.
Разница налицо.

Причем видно что ток существенно вырос в сравнении с одной СБ1: это потому что СБ2 и СБ3 по 7 панелей, а СП1 - 6.
То есть, две батареи в параллельном подключении дают ток более чем в два раза превышающий ток от тех же самых батарей в тот же день в том же месте, только включенных последовательно.
А в последовательном включении две даже более мощные батареи дают меньше тока, чем одна менее мощная.

Собственно, примерно это самое я в начале темы и хотел сказать. Только там были замеры в таблице и математическое ожидание - а тут более наглядно и без лишних цифр, уже по факту.

Если напряжение панелей достаточно для заряда аккумуляторной системы (12В АКБ + 18В СП) - то нефиг их соединять последовательно. Ни по току, ни по времени работы (типа, в сумерках потянет) - выгоды нет.

 

Контроллер заряда какой?

 

В данном случае PWM.
Речь идет о том, что максимальный ток, протекающий по 2 и более последовательным панелям будет меньше тока через одну панель. И чем больше панелей последовательно - тем меньше. Так получалось по расчетам.
PWM не увеличивает этот ток за счет напряжения - и поэтому хорошо видно, фактический итог подтверждает расчетный.

В случае MPPT- контроллера, возможно, увеличение входного напряжения позволило бы конвертировать мощность в ток более низкого напряжения ("возможно" - потому что не проверял и подтвердить/опровергнуть не могу), но тут начинают играть роль уже другие факторы: например, стоимость MPPT-контроллера на 70-100А, увеличение эффективности, сравнение со стоимостью дополнительных панелей или медного провода для получения того же результата экстенсивным путем.

Проще говоря, дешевле воткнуть еще десяток панелей, чем увеличивать коэффициент использования з счет установки MPPT подходящей мощности.

 

Вопросов больше нет.

 

Проверил на своем контроллере. Две панели sila 200 вт, мппт контроллер, включил параллельно, тмм 35 вольт, последовательно, тмм 70 вольт, выходной ток контроллера не изменился, входной ток менялся в 2 раза. По идее на 35 вольт кпд должен быть побольше, но видимо потерь в проводах СП больше, поэтому то на то и вышло. Оба случая в тмм. Так что выбросьте pwm контроллер...

 

@Vadim_Selvic, у вас на сколько ампер выходного тока контроллер? Мне нужно в районе 80-100.
Сколько он будет стоить? И насколько больше тока удастся с него снять?

В том-то и дело все, что если "соединил последовательно - выходной ток не изменился" - MPPT с равной эффективностью должен работать и в одном случае, и в другом, и тогда вопрос сводится к тому, во сколько раз это будет эффективнее чем просто тупо параллелные панели?
Что мы получаем за дополнительные деньги? Контроллеры-то на разные блоки нужны отдельные, для СБ1 - свой, для СБ2+СБ3 - другой, там панели отличаются по характеристикам и углу места установки.

Потому что пока выходит так, проще добавить панелей. А вот потом можно и контроллер заменять.

 

Для мелких систем на мелкие напряжения мппт не дает существенного преимущества кроме как в случае недостаточного напряжения для заряда и даже в какой-то степени может быть выгодно делать панельки из меньшего кол-ва ячеек на напряжения тмм в 14-15В потому как там добитие уже АКБ и основной заряд произошел ниже. Конечно в минус неработоспособность в слабоосвещенные дни. Ну и конечно же ток при последовательном включении будет ограничен самой малоточной или бракованной ячейкой, в параллель же длина цепочек короче. А вообще больше напряжение - меньше потери, больше мощность, выше кпд туда-сюда.

 

О том и речь.
Для 12-вольтовых систем нет особого смысла заморачиваться.

 

Если бы только это. Ему видите ли 100 А подавай. Значит провод 25 мм. кв. (это если медь) со всеми сопутствующими "прелестями" при монтаже и эксплуатации.
Пусть попробует, а потом расскажет.

 

У меня контроллеры на ток 20А их две штуки. Но замерить этот ток можно только включив чайник в инвертор т. к. акб просто не берет весь доступный ток. Зато в пасмурную погоду две панели дают 60-65 ватт, и оставшиеся дают 25-30 ватт, этого хватает чтобы уравновесить потребление холодильника. При этом в пасмурную погоду ТММ падает до 28-29 вольт, что практически равно соединению СП на АКБ прямиком. Это было бы невозможно, если бы я взял СП с паспортной ТММ около 28 вольт, я бы половину дней не смог использовать. Контроллер заряда на 80-100А сделать реально, но будет ли это дешевле китайского пока вопрос. Сами детальки не дорогие, но для себя то любой колхоз пойдет, а если как товар, надо более благородно оформлять все, либо делать вариант голой платы без корпуса. Нормальный корпус это половина цены девайса. При этом у меня нет связи с компом и прочих рюшечек. Есть просто 4 знаковый индикатор и листаются страницы, мощность, киловатт-часы, вольтаж акб, ток акб, вольтаж СП и возврат на первую страницу. НАпруга заряда регулируется от 27.0 до 27.6. По умолчанию 27.5

Запас мощности днем нужен чтобы повысить порог нагрузки, при котором не циклится АКБ. Например если на входе 20А, то нагрузка до 500 ватт может работать смело, без опасений. на АКБ будет 27 вольт. т. е. АКБ не трогаем, работаем от СП. Для этого и нужен мппт.
Да, за цену мппт можно докупить еще СП, но при нарастании мощности все-же настанет значение, при котором выгоднее мппт, если понимать трезво, что вся площадь уже занята и можно выдавить еще 20% энергии за счет попадания в ТММ. В моем случае это все самодельное, поэтому выгодно вдвойне.

 

@Weis,
А меня к Вам как к специалисту есть вопрос.
Насколько я понимаю, ни один контроллер включаемый между СБ и АКБ не соблюдает рекомендуемый производителем график заряда (2 или 3 стадийный) ?

 

Хе-хе, что значит "подавай" и "попробует"?
У меня вот прямо сейчас зарядный ток 65А. Провода - 10кв, да, греются, и падение напряжения присутствует, надо будет парами сделать. Думаю реально на 5-10А поднять только за счет проводов.

Я же не теорию тут развиваю, у меня вон оно работает реально.
И я вижу что 65А маловато, а с учетом хотелок надо сразу минимум на 100 рассчитывать.
ЗЫ: уже 67А. Солнце поднимается.

Именно так, рано или поздно придется ставить. PWM это на первое время, потому что постепенно.

Кстати, насчет привязки к компьютеру - это несложно делается, если что. Стандартные измерительные шунты, ардуина, и какой-нибудь интерфейс, хоть serial, хоть 485.
Замер тока, напряжения, потребление. Потом данные можно на компе обрабатывать уже как угодно.
Например, сравнивая графики напряжения - можно делать выводы о том, надо ли наращивать емкости аккумуляторов, или нужны батареи, или насколько чего хватит при разных условиях.

 

Про графики:

Просто смотреть, какое там текущее значение, особенно "на экранчике" - это может быть интересно, но пользы не много.
Даже в виде графика - все равно, вот например, график напряжения, какие из него можно сделать выводы - да особо никаких.



Интереснее сравнивать разные, и за разные периоды.
Например, вот за вчера и за сегодня, зарядный ток и напряжение на аккумуляторах:



Красными линиями выделен световой день. Синий график - вчера, черный - сегодня.
Из него видно, например, что вчера во второй половине дня были тучи, АКБ не получили полный заряд, в результате до утра сегодня напряжение просело аж до 11.5.

Но если к концу дня напряжение будет выше чем вчера в это же время - то и за ночь оно просядет меньше - то есть уже часов в 19 будет понятно, хватит ли батарей до утра или нет, потому что графики разряда по разным дням более-менее совпадают, нагрузка та же, емкость та же, отличия в деталях.
А вот существенно увеличивать нагрузку сейчас нельзя - не хватит батарей. Надо будет увеличивать емкость и следить за графиками.

Впереди осень и зима - будет видно насколько просядет солнечная энергия. Можно будет прикидывать, есть ли смысл с этим как-то бороться. Потому что если просядет в 10 раз - то и панелей надо в 10 раз больше, а это уже как бы малореально.

 

Простые контроллеры (без возможности ручной подстройки режимов) надо подбирать под имеющиеся АКБ. Как правило 2-3 стадии заряда присутствуют, а вот пороги (по напряжению) переключения стадий на конкретном контроллере могут не соответствовать рекомендованным конкретной АКБ.
Контроллеры посложнее и подороже (как ШИМ так и МППТ) имеют как правило 4 стадии, кроме стандартных настроек есть ручная настройка режимов и могут работать если не со всеми, то с большинством типов АКБ.
Говорю по опыту эксплуатации простых ШИМ контроллеров и контроллеров Tristar 60, Tristar MPPT60.
Тристары, выпускавшиеся 5-6 лет назад заряжают любые АКБ с напряжением от 12 до 48 В. Причем Tristar 60 хорошо работает как с СБ, так и с ветрогенератором.

 

Это при 65А. А для 100А проводочек понадобится 25 мм. кв. Плюсом демонтаж старой проводки, монтаж новой. Да такой монтаж, что бы контакты были надежными, а то сгорит все к чертям в недобрый день.
Данунафиг такие извращения.
Неэффективно. Опасно.