Солнечные батареи

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А что именно интересует? Информации по MPPT в интернете полно.

Из того, что реально можно покупать - MorningStar MPPT (модели на 15, 45 и 60А), Outback (60 и 80А) и Steca MPPT (20A).
Китайские поделки не советую, кроме, может быть одной - EPSolar TRACER (10А), но мы их пока не тестировали, просто доверяю производителю.

 

У меня в настоящее время установлены:
- ветрогенератор на 1 кВт номинальной мощности (китаец),
- 6 солнечных поликристаллических модулей RZMP-220-T (напряжение холостого хода 35 В) (рязанские),
-1 солнечный монокристаллический модуль (китаец) напряжение холостого хода 20 В,
- контроллер заряда Steca SOLARIX PRS-2020,
- батарея аккумуляторов 12 В 400 Ач (4 автомобильных по 100 Ач),
- батарея аккумуляторов 48 В 800 Ач (4 RITAR RA12-200DG по 200 Ач).
Заказал, но пока не получил, контроллер заряда TS MorningStar MPPT 60.
Поэтому задействованы не все батареи, две включены параллельно и посредством Steca SOLARIX PRS-2020 заряжают 12-ти вольтовую батарею, еще две включены последовательно и посредством гибридного контроллера из комплекта ветрогенератора заряжают 48-ми вольтовую батарею.
Вчера (15.01.2011) за час до захода солнца, штиль, зарядный ток 48-ми вольтовой батареи превышал 2 А при фактическом напряжении на батарее 52 В.
Кому интересно свежие ролики про мое хозяйство лежат здесь (снято чуть раньше, ветер был):
youtube.com/watch?v=HjnTzbcQ8YI
youtube.com/watch?v=k18VLtkJJIc

Ветрогенератор на видео постоянно подтормаживается контроллером (защита от высокого напряжения на акб).


Расположение: Лесколово, Верхние Осельки.


Для Leo2: ветрогенератор и аккумуляторы (Ritar) брал у вашей фирмы

 

Вот видео где наш ветряк не подтормаживается. Ветер был, но не особо сильный.

 

Я ошибся при выборе мачты (8 метров). В моих условиях надо раза в два выше.
Этим летом буду поднимать.
В целом считаю, что обеспечить круглогодичное электроснабжение без подключения к внешним сетям за разумные деньги (не значит "дешево") можно только за счет комплексного использования энергии ветра и Солнца с обязательным резервированием генератором с двигателем внутреннего сгорания.
Одними солнечными батареями можно обойтись с апреля по октябрь. При этом поддержку отопления желательно организовать с использованием гелиоколлекторов. Они же подогреют воду для полива теплицы.

 

Ни фига себе! Это сколько же надо, чтобы 150 ватт зимой получить.

 

Как минимум две батареи по 220 Ватт с МРРТ контроллером.

 

Ветряк у меня на 500ВТ производства Гатчины, там их когда-то выпускали. Такую мощность он выдаёт только при скорости ветра более 12 м/с, и при этом норовит перейти во флюгерное положение, да и направление на ветер при этом выдерживает плохо. Реально при ветрах 8-10 м/с получить около 100 Вт, но и это неплохо, потребители у меня только энергосберегающие лампы и ресивер с телевизором или ноутбук с модемом, максимум на 90 Вт и не надолго. Аккумуляторы включены последовательно два по 140 А/ч гелевые, обычные служат недолго. При отсутствии ветра обычно есть солнце, а мне приходится гонять бензогенератор. Вопрос по напряжениям я задал потому, что цена солнечных батарей обычно рассчитывается по мощности. Вроде если точка максимальной мощности была бы не 45, а 30 В, то батарея была бы дешевле или давала бы больший ток. А так получается, что заявленной мощности я не получу, хотя и заплачу за неё?

 

Цена за мощность и поэтому нет разницы какое напряжение в точке максимальной мощности. С меньшим количеством элементов нужно по-другому собирать схему и использовать контроллеры MPPT. А максимальную мощность практически никогда получить не получится, может быть только в системах grid-tie, но не в автономных.

 

Зависит от типа контроллера заряда.

Вариант 1: контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Нужно использовать солнечные батареи с номинальным напряжением 24 В (например два последовательно включенных модуля на номинальное напряжение 12 В).

Вариант 2: контроллер с отслеживанием точки максимальной мощности (МРРТ).
Можно использовать солнечную батарею с номинальным напряжением не ниже 24 в и напряжением холостого хода не более указанного в документации на контроллер заряда.

К чему приведет использование солнечной батареи с номинальным напряжением более 24 в с ШИМ контроллером?
К потере получаемой мощности.
В силу особенностей вольт-амперной характеристики солнечных модулей напряжение на аккумуляторе в процессе заряда будет расти по мере заряда но НИКОГДА не превысит напряжения полностью заряженной батареи. При этом ток заряда будет соответствовать заявленному изготовителем солнечного модуля с учетом поправки на местные условия (интенсивность солнечного света).

Пример: берем две солнечных батареи номинальной мощностью 140 Вт, номинальным напряжением 24 В, например ТСМ-140 (напряжение холостого хода 42 в, ток 4.1 А, при напряжении 34 В).
Соединям солнечные батареи параллельно, и подключаем к аккумуляторной батарее с напряжением около 23 В посредством ШИМ контроллера.
Что получим? В стандартных условиях получим ток заряда 8.2 А при напряжении те же 23 В! Напряжение будет расти по мере зарядки АКБ.
Таким образом вместо ожидаемы 280 Вт (140+140) получаем 23*8.2=188.6 ВА.

Еще интереснее при последовательном подключении этих же солнечных батарей. При условии что контроллер заряда допускает повышенное напряжение получим 23*4.1=94,3 ВА. Ну никак не 280 Вт.

Контроллер МРРТ ведет себя иначе. Он, получая при последовательном подключении модулей на входе от СБ напряжение 34*2=68 В и ток 4.1 А, понижает напряжение до необходимой для зарядки величины при этом УВЕЛИЧИВАЯ ток заряда более 4.1. А. Таким образом потери мощности, генерируемой СБ, минимальны, да и заряд начинается при меньших уровнях освещенности (правда заряд так себе, дохленький)

 

Глянул свои панели и каталог одного сборщика.
12...160 Вт батареи с Uxx 21...22В имеют напряжение макс. мощности 17В, что не сильно далеко от оптимального для зарядки "свинца" (13,5...14,8В) через линейный стабилизатор напряжения. Это означает примерно 14% недополученной мощности, зато самодельный зарядник на 1-3х транзисторах можно "в поле" нагретым на костре гвоздём починить.

​

При снижении освещённости с 1000 до 200 Вт/м2 напряжение макс. мощности почти не уезжает, лишь ток падает.
"Зачем платить больше?"
За цену МРРТ контроллера можно ещё 100 Вт батарей купить и полевик IRF9Z34 (хоть 3 шт) в качестве регулирующего транзистора.
При мощностях системы до 500Вт общая выработка получится выше, чем 400Вт панелей + MPPT контроллер.


Даёшь open hardware и советские принципы продажи электроники!
Устройства без принципиальной электрической схемы считать недействительными для истинной автономности!

 

ШИМ контроллер имеет свои преимущества.

1. Это действительно более простое устройство, чем MPPT контроллер.

2. Напряжение стандартного модуля подобрано с учетом заряда аккумулятора. Например, для 12В аккумулятора необходимо напряжение 14,5В. Именно исходя из этого напряжения выбрано напряжение 12В солнечного модуля в точке максимальной мощности 17В. Это напряжение в идеальных условиях - освещенности 1000Вт/м2 и температуре модуля 25С. Но дело в том, что в реальных условиях модуль нагревается и эта точка снижается до 16-16,5В. Расстояние до аккумулятора от модуля тоже обычно не 1 м, поэтому добавляются еще 1-2В на потери в проводах. Более того, обычно даже в яркий солнечный день уровень освещенности не 1000, а 700-900Вт/м2 - это дает еще до 0,5В снижения напряжения (напряжение снижается при снижении уровня освещенности не так сильно, как ток).

Вот и выходит, что в реальных условиях ШИМ контроллер работает близко к точке максимальной мощности.

3. КПД MPPT контроллера обычно ниже, чем ШИМ контроллера. В MPPT происходит преобразование напряжения и тока, а в ШИМ на основной стадии заряда СБ практически напрямую подключена к АБ и весь ток идет на заряд и питание нагрузки. Регулирование ШИМ начинается только в конце заряда, а такой режим гораздо реже, чем режим с полностью открытым ключом.

MPPT контроллер действительно дает выигрыш если напряжение модуля нестандартное. Например, сейчас много модулей для сетевых высоковольтных систем с напряжением MPP около 28В. Таким модулем не зарядишь 24В аккумулятор (см. потери выше). Поэтому при использовании такого модуля для заряда 12В аккумулятора через MPPT контроллер можно получить существенный выигрыш по энергии. Более того, такие модули обычно дешевле модулей со стандартным напряжением, поэтому разница в цене модулей может скомпенсировать более высокую цену MPPT контроллера.

Считается, что MPPT контроллер дает от 15 до 30% прибавки к выработке модуля. Поэтому действительно, нужно считать, что дешевле - докупить солнечный батарей или поставить более дорогой MPPT контроллер. При мощностях модулей менее 500-600Вт обычно более целесообразно потратить деньги на дополнительные солнечные модули, чем на более дорогой MPPT контроллер. Тут user343 прав.

Кстати, еще раз замечу, что увеличение выработки СБ при низких освещенностях при использовании MPPT контроллера с понижением напряжения - один из мифов. "Прибавка к пенсии" настолько мизерная, что принимать ее всерьез и усложнять систему и ее стоимость не стоит.

 

Я так понимаю что под названием МРРТ контроллер скрывается преобразователь постоянного напряжения с достаточно широким входным напряжением, ну предположим от 17 В до 60 и стабилизированным выходным напряжением , ну предположим 14.5 вольт ?
Так?

 

Не совсем. MPPT контроллер постоянно делает итерации по произведению ток*напряжение на входе и следит, чтобы эта величина была максимальной. Тем самым отслеживается точка максимальной мощности солнечного модуля.

На выходе - напряжение аккумулятора. Оно зависит не от контроллера, а от уровня заряженности АБ. Естественно, ограничивается на 14,5В*n (количество 12В в цепочке).

 

А сила тока?
Может ли сила тока заряда (после контроллера) при разряженных АКБ превышать силу тока от СБ?
Из описания на свой контроллер (получил его сегодня) я понял именно так.
Ошибаюсь?