Солнечная станция работает без вмешательства и постоянного контроля человека, днем и ночью. В течение суток подача энергии в сеть происходит от солнечных панелей или аккумуляторов, которые, в свою очередь, работают в режиме зарядки или разрядки.
Солнечная панель производит электрический ток все время, пока на нее попадает свет солнца, даже в пасмурный день. Когда этой энергии потребителям начинает не хватать, подключаются аккумуляторы. Подзаряжаются аккумуляторы, когда включаются солнечные батареи. Для управления процессами, отслеживания состояния аккумуляторов используют приборы, которые так и называются – контроллеры.
Функции контроллера
Если вырабатываемый солнечными панелями электрический ток напрямую сразу будет поступать в аккумуляторы, срок их службы будет недолгим. Причем окончится он может не только банальным выходом из строя оборудования, но и настоящей аварией. Дело в том, что аккумуляторам вреден глубокий разряд, так как из-за него снижается ёмкость. В составе электростанции обычно работает несколько аккумуляторов, поэтому не обязательно разряжать каждый полностью, достаточно просто вовремя переключить сеть на питание от следующего, заряженного.
После того как аккумулятор заряжен, питание должно быть отключено, независимо от типа аккумуляторной батареи солнечной станции. Протекание электротока через заряженный заливной аккумулятор может привести к закипанию электролита и резкому выделению газа, а через герметичный – к вспучиванию или взрыву.
Одной из основных функций контроллера является своевременное включение или отключение режима заряда аккумуляторов. При этом простейшие контроллеры просто замыкают и размыкают цепь, а современные способны отслеживать и фиксировать множество параметров.
Принцип работы и виды контроллеров
Для работы в составе солнечной станции подходят контроллеры двух типов:
- Серии PWM или ШИМ – контроллеры с широтно-импульсной модуляцией тока заряда, отключающие источник энергии по достижению определенного напряжения на аккумуляторной батарее. Когда заряд снижается до критической отметки, питание снова подключается. Подразделяются на шунтовые и последовательные. Шунтовые замыкаются накоротко, а чтобы не позволить току попасть в аккумулятор, направляют его через шунт. Последовательный контроллер отключает батарею от аккумулятора или сети потребителей. ШИМ –это простейший тип устройства, которое начали использовать сразу после появления солнечных станций.
- Серии МРРТ – более сложные приборы, отслеживающие максимальную мощность фотоэлектрических батарей, часто оснащенные мини-компьютерами. Они измеряют ток и напряжение, которые выдают солнечные панели, перемножают их величины и вычисляют максимальную мощность. Одновременно отслеживают заряд аккумуляторов, на основании чего принимают решение о подключении или отключении питания. Самые продвинутые модели могут отслеживать степень зарядки аккумулятора. Применение МРРТ-контроллера позволяет оптимизировать работу станции, при пониженной освещенности получать больше энергии для питания потребителей.
Какой контроллер выбрать для домашней солнечной станции
Стоимость и комплектность оборудования солнечной станции напрямую зависят от ее типа. В сетевые электростанции, которые поставляют избыток вырабатываемой электроэнергии в центральную сеть электроснабжения, не входят аккумуляторы, следовательно, контроллеры в них тоже не нужны.
Цены контроллеров отличаются не просто существенно, а на несколько порядков, поэтому выбор подходящего оборудования – принципиально важный вопрос.
- ШИМ-контроллеры более дешевые и простые, их целесообразно покупать для стандартных двенадцативольтовых аккумуляторов для небольших домашних солнечных станций.
- МРРТ-контроллеры дорогие, обладают сложными настройками, при больших площадях солнечных панелей дают выигрыш по мощности, больше подходят для крупных электростанций.
Для контроллеров обоих типов важно, чтобы максимально допустимое напряжение превышало напряжение холостого хода солнечной батареи с запасом в 20%. Запас нужен, чтобы компенсировать превышение паспортных параметров батареи, которое возможно, например, в морозную солнечную погоду.
Номинальный ток ШИМ-контроллера должен на 10% превышать ток короткого замыкания солнечной батареи. Номинальный ток контроллера типа МРРТ подбирают по мощности, рассчитанной как частное от деления значения мощности солнечной батареи на напряжение разряженного аккумулятора.
При добавлении новых панелей в ранее установленную солнечную станцию требуется отдельный контроллер, который будет управлять только новым оборудованием. Это необходимо, чтобы старые панели, ресурс которых уже частично выработан и производительность снижена, не ухудшали эффективность новых батарей.
Какой контролер используете вы в своей солнечной станции? Выявляли ли какие-нибудь проблемы и недостатки прибора?
Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить новые публикации!
