You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Зачем нужны контроллеры солнечных батарей

Важность контроллера в солнечной системе неочевидна. То есть, без соответствующих знаний о взаимодействии солнечных батарей и аккумуляторов на уровне физических процессов на первый взгляд может показаться, что в этом устройстве нет никакой необходимости. Ведь если соединить солнечные модули с аккумуляторной батареей, ток пойдет в любом случае.

Давайте проследим весь процесс получения энергии от солнечной батареи в аккумулятор от начала до конца без «участия» контроллера.

Когда луч солнца бьет по поверхности солнечной панели, происходит фотоэлектрический эффект. Под его воздействием электроны собираются в непрерывную цепочку, и образуется ток, который и передается аккумулятору для дальнейшей зарядки.

Когда ток начинает поступать в аккумулятор, напряжение устройства начинает расти и достигает своего пика по мере его заряда. В этих процессах не усматривается никаких несоответствий, все верно.

Но! Если аккумулятор и солнечные панели взаимодействуют без контроллера, то без своевременного отключения панелей от аккумулятора после его стопроцентной зарядки произойдет перезаряд. Тогда электролиты начнут выкипать из аккумулятора. Если не применять контроллер и перезаряжать аккумулятор, то в скором времени произойдут сбои в системе и скоропостижный выход из строя аккумуляторов.

В связи с высокой стоимостью оборудования автономной солнечной системы частые поломки и замена аккумуляторов на новые весьма накладна. Кроме того, могут произойти сбои других устройств такой электростанции.

Купить контроллер, или нет, - рассудите сами. Но мнение специалистов едино – такое устройство является необходимым для эффективной слаженной и, главное, долговечной работы солнечной системы.

Типы контроллеров и принцип их работы

Перейдем к описанию типов контроллеров и рассмотрим то, как они работают в системе – взаимодействуют с аккумулятором.

Контроллеры ON/OFF

Самый простой вариант среди тех, что предлагают современные производители. Контроллеры типа ON/OFF работают только на включение и выключение аккумулятора по достижении им полного заряда, то есть, реагируют на пиковое напряжение. Выработка энергии модулями при этом зависит только от внешних факторов и технических характеристик фотоэлементов.

Но дело в том, что аккумулятору, чтобы зарядиться на 100%, необходимо держать максимальное напряжение несколько часов. В итоге вот он, недостаток таких устройств. Контроллер ON/OFF отключает зарядное устройство от панелей на стадии неполного заряда – 80-90%.

Частый или постоянный недозаряд негативно сказывается на работе аккумуляторов. Срок службы зарядных устройств постепенно сокращается. Поэтому даже при низкой стоимости контроллеры ON/OFF не пользуются большой популярностью.

Контроллер PWM (ШИМ)

Сравнительно более модернизированные устройства, чем ON/OFF. Контроллеры PWM (ШИМ) компенсируют высокое напряжение аккумуляторов до достижения полного заряда за счет понижения напряжения солнечных панелей. В основе работы таких устройств лежит принцип широтно-импульсного преобразования, за что они и получили свое название ШИМ.

Но и у таких контроллеров есть существенный недостаток, неблагоприятно сказывающийся на эффективности работы автономной системы. Их взаимодействие с солнечными панелями очень ограничено. То есть, в процессе работы контроллера PWM теряется около 40% вырабатываемой энергии.

Контроллеры MPPT

Устройства нового поколения, наиболее экономичные в использовании, хотя и имеют высокую стоимость. Контроллер MPPT также работает по принципу широтно-импульсного преобразования, но с применением вычислительных технологий.

Такой прибор извлекает из солнечной панели максимум мощности, реагируя на самый высокий порог напряжения. Таким образом, в аккумулятор поступает самый мощный ток, причем на всех уровнях его заряда. Контроллер MPPT сопоставляет напряжение аккумулятора и панелей и выбирает наилучший вариант преобразования.

Контроллер MPPT может быть оснащен температурными датчиками, а также датчиками, которые распознают тип аккумуляторов. Это важно, ведь у каждого аккумулятора своя кривая напряжения на различных этапах зарядки. Эффективность работы контроллера MPPT доказана тем, что при его работе наблюдается прирост количества используемой солнечной энергии на 10-30%.

Критерии выбора контроллера

При выборе контроллера необходимо учесть характеристики других элементов оборудования солнечной системы. Перед тем, как отправиться за покупкой данного устройства, произведите анализ и некоторые вычисления:

  • Входное напряжение контроллера. Оно указано производителем на обороте корпуса устройства. Значение входного напряжения контроллера должно быть выше значения напряжения холостого хода солнечной батареи на 20%. Обратите внимание: не одной панели, а всей батареи, всех фотомодулей. То есть, суммарное значение.

Вообще, напряжение контроллера и солнечной батареи должны соответствовать. Запас в 20% нужен по той причине, что регламент производителя в отношении напряжений контроллера может быть завышен, а в отношении солнечных батарей - занижен.

  • Суммарная мощность солнечных батарей. Умножьте значение выходного тока контроллера на величину напряжения системы с запасом +20%. Таким образом, суммарная мощность солнечных батарей не должна превышать значение полученного результата.

Вы можете купить контроллер без всяких вычислений, если обратитесь к специалистам. В компании «НСиА» вам дадут исчерпывающую информацию о том, как правильно выбрать любое оборудование для солнечной системы и выполнят необходимые расчеты.

Если вы хотите купить контроллер в Краснодаре или Краснодарском крае, добро пожаловать на страницы нашего каталога. Вы можете заказать устройство онлайн. Если у вас есть время, то приезжайте в офис «НСиА» или просто свяжитесь с нами. Мы произведем нужные расчеты и подберем для вашей системы качественный надежный и функциональный контроллер.