Солнечные батареи: принцип работы
Вы захотели купить солнечные батареи для своей яхты или хотите построить солнечную электростанцию на своём доме или на даче? Давайте разберёмся, что входит в состав такой системы.
Помимо самих солнечных панелей нужен контроллер заряда и аккумуляторная батарея. Это самая простая система, которой хватит для питания приборов, работающих от напряжения 12В. А если вам необходимо напряжение 220В, то понадобится ещё и инвертор.
Давайте взглянем на схему ниже для того, чтобы было легче понимать устройство солнечной электростанции.
Солнечная панель
На рынке вы можете встретить поликристаллические и монокристаллические панели. Они имеют разную технологию производства. Поликристаллические панели дешевле в производстве, но менее долговечные и менее производительнее, чем монокристаллические. Зато поликристалл лучше воспринимает рассеянный свет, что в какой-то мере повышает производительность системы в пасмурную погоду.
Контроллер заряда
Контроллер заряда — это электрическое устройство, которое регулирует заряд аккумуляторной батареи. По сути, это такой кран, который регулирует подачу электроэнергии, продлевая жизнь аккумуляторной батарее, исключая её перезаряд или чрезмерный разряд. Когда аккумуляторная батарея заряжена, контроллер отключает солнечную панель от АКБ или переходит в режим поддержки заряда.
На рынке существуют разные виды солнечных контроллеров, которые отличаются алгоритмами заряда. Самый простой и дешёвый это On/Off контроллер и его алгоритм прост, он отключает панель от АКБ при достижении предельного напряжения (это напряжение зависит от типа аккумуляторной батареи). Недостаток этого контроллера в том, что он не регулирует режимы заряда и не дозаряжает аккумуляторную батарею.
Далее по сложности и цене идёт ШИМ контроллер (PWM в английской терминологии). В зависимости от степени заряда АКБ он подбирает нужный режим, т.е. имеет несколько ступеней заряда при которых заряд АКБ постепенно и плавно доводится до 100%. Такой подход увеличивает срок службы аккумулятора.
Самым эффективным контроллером является MPPT контроллер (Maximum Power Point Tracking), переводится как слежение за точкой максимальной мощности заряда. MPPT технология позволяет добится большей эффективности за счёт автоматического поиска оптимальных параметров напряжения и тока для того, чтобы «выжать» максимальную мощность из солнечной батареи. Это особенно полезно, когда панель частично затенена или работает в облачную погоду.
Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея — устройство для хранения электроэнергии. Ёмкость батарей измеряется в А*ч (в ампер часах) и чем больше этот показатель, тем больше энергии “поместится” в аккумулятор. Существует множество типов аккумуляторных батарей, которые можно использовать в солнечной энергетике и отличаются они типом используемого электролита и материала, из которого изготовлены электроды. Их можно разделить на две группы — обслуживаемые и необслуживаемые. К первой группе можно отнести аккумуляторные батареи с жидким электролитом, тяговые PzS, OPzS. Ко второй группе AGM, GEL, OPzV, и группу литиевых аккумуляторных батарей. Обслуживаемые аккумуляторные батареи нельзя использовать в жилых помещениях и рядом с жилыми помещениями, они требуют отдельного помещения с хорошей вентиляцией, так как при работе испаряют вредные газы.
Лучшим решением на сегодня являются литиевые аккумуляторы. Несмотря на свою высокую цену, они намного долговечнее, чем, например, AGM, GEL, и имеют в несколько раз меньший вес.
Инвертор
Инвертор — преобразователь напряжения из постоянного 12, 24 или 48 вольт в переменное 220 вольт. Автономные инверторы могут отличаться качеством сигнала переменного тока на выходе. Например, для того чтобы обеспечить питанием холодильник или любой электродвигатель, понадобится инвертор с правильной синусоидой. Самые дешёвые, как правило, автомобильные инверторы выдают модифицированную синусоиду, что вполне достаточно для питания ноутбуков, нагревательных элементов.
Комбинированное устройство: инвертор + контроллер заряда + инвертор позволяет собрать полноценный источник бесперебойного питания и использовать электроэнергию от стационарной сети вместе с солнечной.
Солнечные электростанции для более сложных задач
Солнечные электростанции могут работать и без аккумуляторов, сразу сбрасывая преобразованную энергию в сеть. Такие солнечные электростанции используются для ”зелёного” тарифа или для замещения собственного потребления от сети. В них используются сетевые инверторы, которые синхронизируются с сетью, и работают только при наличии тока в сети.
Ещё один тип солнечных электростанций, о котором стоит упомянуть — это гибридные СЭС. В них применяется гибридный инвертор и такие станции объединяют в себе функции автономных и сетевых. Что удобно, в случаях, когда пропадает сеть. Такие станции могут не только запасать энергию, но и продавать по “зелёному” тарифу.
Подробнее про разновидности солнечных электростанций у нас есть отдельные статьи.
Если вам сложно разобраться во всем многообразии устройств, то наши специалисты бесплатно с удовольствием помогут подобрать для вас оптимальный комплект для построения вашей собственной солнечной электростанции. Звоните:
(098) 180-99-00
(050) 180-99-00
(093) 170-16-46