Aurinkovoima on toistaiseksi rajoitettu (kotitalouden tasolla) suhteellisen pienitehoisten aurinkosähköpaneelien luomiseen. Mutta riippumatta auringonvalon virtaan käytettävän aurinkosähkömuuntimen suunnittelusta, tämä laite on varustettu moduulilla, jota kutsutaan aurinkovarauksen ohjaimeksi.
Itse asiassa aurinkoakkujen fotosynteesin asennusohjelma sisältää akun - aurinkopaneelista vastaanotetun energian varastointilaitteen. Juuri tämä sekundaarinen energialähde palvelee ensisijaisesti ohjainta.
Esitetyssä artikkelissa ymmärrämme laitteen ja laitteen toimintaperiaatteet ja pohdimme myös sitä, kuinka se voidaan kytkeä.
Aurinkosäätimet
Elektroninen moduuli, jota kutsutaan aurinkoakun ohjaimeksi, on suunniteltu suorittamaan useita ohjaustoimintoja aurinkoakun lataamisen / purkamisen yhteydessä.
Kun auringonvalo putoaa esimerkiksi talon katolle asennetun aurinkopaneelin pintaan, laitteen valokennot muuttavat tämän valon sähkövirraksi.
kuvagalleria
Kuva
Säädin on aurinkoaseman pakollinen komponentti, joka tuottaa sähkövirran auringonvalon energiasta
Yksityisten minivoimalaitosten omistajille ja niille, jotka haluavat hankkia aurinkovoimalaitoksen, on nyt kaksi tyyppistä ohjainta: PWM (tai PWM) ja MPPT
PWM-ohjaimet tarjoavat monivaiheisen akun latauksen. Heidän avullaan täyttö, kohdistaminen, imeytyminen ja varauksen tuki toteutetaan.
Kotitalouksien aurinkoenergiasäätimien edulliset mallit on varustettu LED-merkkivaloilla, joiden avulla voit seurata akun suorituskykyä ja teknistä kuntoa
MPPT (maximum power point tracking) - korkeamman tason ja hinnan ohjaimet. Niiden avulla voidaan seurata enimmäistehokohtaa
Pienillä aurinkovoimalaitoksilla, joissa on yksi tai kaksi paneelia, PWM-ohjaimien (PWM) ominaisuudet ovat riittävät
Molemmat tyyppiset ohjaimet ja piiriin kytketyt paristot on asennettava sisätiloihin, koska niiden suunnittelussa on lämpötilaherkät anturit
Ohjainta ei tarvitse ostaa, jos ostat integroidun aurinkoaseman. Eristetyssä kotelossaan on koko joukko laitteita, joita tarvitaan sähkön käsittelyyn ja varastointiin
Aurinkopaneelien ohjaimet
Laaja pulssimodulaation ohjain
Monitasoinen akkulaturi
Budjettimalli LED-merkkivaloilla
MRPT-aurinkoaseman ohjain
Pieni heliostation antamiselle
Aurinkopaneelien kytkeminen laitteisiin
Aurinkopaneelien ja laitteiden kokonaisuus
Vastaanotettu energia itse asiassa voitiin syöttää suoraan akulle. Akun lataus- / purkamisprosessilla on kuitenkin omat hienouksensa (tietyt virta- ja jännitetasot). Jos laiminlyöd nämä hienoukset, akku lyhyen toiminnan ajan yksinkertaisesti vioittuu.
Jotta ei olisi niin surullisia seurauksia, moduulia kutsutaan aurinkoakun varausohjaimeksi.
Akun varauksen valvonnan lisäksi moduuli tarkkailee myös energiankulutusta. Latausasteesta riippuen, aurinkoakun akun latausohjaimen piiri säätelee ja asettaa alkuperäiselle ja seuraavalle lataukselle tarvittavan virran tason.
Näiden laitteiden malleilla voi olla hyvin erilainen kokoonpano riippuen aurinkovoimalan akun varausohjaimen kapasiteetista
Yleensä yksinkertaisesti sanottuna moduuli tarjoaa huoleton "elämän" akulle, joka kerää jaksottain ja antaa energiaa kuluttajalaitteille.
Käytännön tyypit
Teollisuustasolla on lanseerattu ja valmistetaan kahden tyyppisiä elektronisia laitteita, joiden toteutus soveltuu asennettavaksi aurinkoenergiajärjestelmän piiriin:
- PWM-sarjan laitteet.
- MPPT-sarjan laitteet.
Ensimmäistä tyyppiä aurinkoakun ohjainta voidaan kutsua "vanhaksi mieheksi". Tällaiset järjestelmät kehitettiin ja otettiin käyttöön aurinko- ja tuulienergian kehityksen alkaessa.
PWM-ohjainpiirin toimintaperiaate perustuu pulssileveysmodulaatioalgoritmeihin. Tällaisten laitteiden toiminnallisuus on jonkin verran huonompi kuin edistyneemmillä MPPT-sarjan laitteilla, mutta yleensä ne toimivat myös melko tehokkaasti.
Yksi suosituimmista aurinkoenergiaa käyttävän aurinkoenergian latausjärjestelmän malleista huolimatta siitä, että laitepiiri on valmistettu vanhentuneeksi pidetyksi PWM-tekniikalla
Maximum Power Point Tracking -tekniikkaa käyttävät mallit (maksimaalisen tehorajan seuranta) erottuvat nykyaikaisella lähestymistavalla piirijärjestelmiin ja tarjoavat enemmän toimintoja.
Mutta jos verrataan molemmat säätintyyppejä ja lisäksi harhaisuutta kotimaista aluetta kohti, MPPT-laitteet eivät näytä kirkkaassa valossa, jossa niitä perinteisesti mainostetaan.
MPPT-tyyppinen ohjain:
- on korkeammat kustannukset;
- siinä on hienostunut viritysalgoritmi;
- antaa tehonlisäyksen vain suuren alueen paneeleille.
Tämäntyyppiset laitteet soveltuvat paremmin maailmanlaajuisiin aurinkoenergiajärjestelmiin.
Ohjain, joka on suunniteltu toimimaan osana aurinkovoimalaitoksen rakentamista. Edustaa MPPT-laiteluokkaa - edistyneempiä ja tehokkaampia
PWM-ohjaimen (PWM) ostaminen ja käyttäminen on kannattavampaa tavallisen käyttäjän tarpeisiin kotitalousympäristöstä, jolla on yleensä pienen alueen paneelit.
Estä ohjainten kaaviot
PWM- ja MPPT-ohjainten kaaviot niiden kapea-alaisen näkökulman huomioon ottamiseksi - tämä on liian monimutkainen hetki yhdistettynä hienovaraiseen elektroniikan ymmärtämiseen. Siksi on loogista harkita vain rakenteellisia suunnitelmia. Tämä lähestymistapa on ymmärrettävissä monille ihmisille.
Vaihtoehto 1 - PWM-laitteet
Aurinkopaneelin jännite kahden johtimen (plus ja miinus) kautta tulee vakauttavaan elementtiin ja jakavaan resistiiviseen ketjuun. Tämän piirin osan takia saadaan tulojännitteen potentiaalisäästö ja ne järjestävät jossain määrin ohjaimen tulon suojauksen tulojännitteen rajan ylittämiseltä.
Tätä on korostettava: jokaisella laitteen yksilöllisellä mallilla on erityinen raja tulojännitteelle (merkitty dokumentaatiossa).
Tätä PWM-tekniikoihin perustuvien laitteiden rakennekaavio näyttää. Sellainen kaavamainen lähestymistapa, joka toimii osana pieniä kotimaan asemia, tarjoaa runsaasti tehokkuutta
Lisäksi jännite ja virta rajoitetaan tehotransistorien vaadittuun arvoon. Näitä piirikomponentteja puolestaan ohjaa ohjainpiiri ohjainpiirin kautta. Seurauksena tehotransistoriparin lähtöjännite asettaa akun jännitteen ja virran normaaliarvon.
Piirissä on myös lämpötila-anturi ja ohjain, joka ohjaa tehotransistoria, joka säätelee kuormitustehoa (suojaa akun syvältä purkautumiselta). Lämpötila-anturi seuraa PWM-säätimen tärkeiden elementtien lämmitystilaa.
Yleensä lämpötila kotelon sisällä tai virtatransistorien säteilijöissä. Jos lämpötila ylittää asetuksissa asetetut rajat, laite katkaisee kaikki aktiiviset virtajohdot.
Vaihtoehto 2 - MPPT-instrumentit
Järjestelmän monimutkaisuus johtuu tässä tapauksessa siitä, että se on lisätty joukkoon elementtejä, jotka rakentavat tarvittavan ohjausalgoritmin huolellisemmin työolojen perusteella.
Jännite- ja virtatasoja tarkkaillaan ja verrataan vertailupiireillä, ja suurin lähtöteho määritetään vertailutuloksista.
MPPT-tekniikoihin perustuva varausohjainten rakennekaavio. Kehittyneempi algoritmi oheislaitteiden tarkkailua ja ohjaamista varten on jo mainittu tässä.
Suurin ero tämän tyyppisten ohjaimien ja PWM-laitteiden välillä on, että ne kykenevät säätämään aurinkoenergiamoduulin maksimitehoon sääolosuhteista riippumatta.
Tällaisten laitteiden piiri toteuttaa useita ohjausmenetelmiä:
- häiriöt ja havainnot;
- lisääntyvä johtavuus;
- nykyinen lakaisu;
- vakiojännite.
Ja yleisen toiminnan viimeisessä segmentissä käytetään myös algoritmia kaikkien näiden menetelmien vertaamiseksi.
Tavat yhdistää ohjaimet
Kytkentäkysymystä tarkasteltaessa on heti todettava: kunkin yksittäisen laitteen asennuksessa on ominaista erityinen aurinkopaneelien sarja.
Joten esimerkiksi jos käytetään ohjainta, joka on suunniteltu enimmillään 100 voltin tulojännitteelle, aurinkopaneelien sarjan ei pitäisi antaa enempää kuin tämä arvo lähtössä.
Mikä tahansa aurinkovoimalaitos toimii ensimmäisen vaiheen lähtö- ja tulojännitteiden tasapainosäännön mukaisesti. Säätimen jännitteen ylärajan on vastattava paneelin jännitteen ylärajaa
Ennen laitteen kytkemistä on määritettävä laitteen fyysisen asennuksen paikka. Säännösten mukaan asennuspaikkana tulisi valita kuiva, hyvin ilmastoitu huone. Palavien materiaalien läsnäolo laitteen lähellä on poissuljettu.
Tärinä-, lämpö- ja kosteuslähteiden esiintymistä laitteen välittömässä läheisyydessä ei voida hyväksyä. Asennuspaikka on suojattava sateilta ja suoralta auringonvalolta.
PWM-mallin kytkentätekniikka
Lähes kaikkien PWM-säätimien valmistajien on noudatettava tarkkaa kytkentälaitteiden järjestystä.
Tekniikka PWM-ohjaimien kytkemiseksi oheislaitteisiin ei ole erityisen monimutkainen. Jokainen levy on varustettu merkittyillä liittimillä. Se vaatii vain toimintajakson noudattamisen
Oheislaitteet on kytkettävä kokonaan kosketinliittimien merkintöjen mukaisesti:
- Kytke akkujohdot akkulaitteen napoihin osoitetun napaisuuden mukaisesti.
- Kytke suojavaruste päälle suoraan positiivisen johtimen kosketuspisteessä.
- Kiinnitä aurinkopaneelille tarkoitettuihin säätimen koskettimiin aurinkopaneelien tulevat johtimet. Tarkkaile napaisuutta.
- Kytke vastaavan jännitteen (yleensä 12/24 V) testilamppu laitteen kuorman napoihin.
Määritettyä järjestystä ei saa rikkoa. Esimerkiksi on ehdottomasti kielletty kytkeä aurinkopaneeleja kytkemättä akkuun. Tällaisilla toimilla käyttäjä vaarassa “polttaa” laitteen. Tässä materiaalissa kuvataan yksityiskohtaisemmin paristoilla varustettujen aurinkopaneelien kokoonpanokaavio.
Myös PWM-sarjan ohjaimissa ei ole sallittua kytkeä jännitemuuttajaa säätimen kuoruliittimiin. Taajuusmuuttaja tulee kytkeä suoraan akun napoihin.
MPPT-instrumentin kytkentämenettely
Tämän tyyppisten laitteiden fyysistä asennusta koskevat yleiset vaatimukset eivät eroa aikaisemmista järjestelmistä. Mutta teknologinen asennus on usein jonkin verran erilainen, koska MPPT-ohjaimia pidetään usein tehokkaampina laitteina.
Suurille tehotasoille suunniteltuihin säätimiin on suositeltavaa käyttää suuria poikkileikkauskaapeleita, joissa on metallipäätteet, virtapiiriyhteydessä
Esimerkiksi voimakkaiden järjestelmien osalta näitä vaatimuksia täydennetään sillä, että valmistajat suosittelevat kaapelin käyttämistä sähköliitäntäjohtoihin, joiden virrantiheys on vähintään 4 A / mm2. Toisin sanoen esimerkiksi 60 A: n virralle tarkoitetulle säätimelle, tarvitset kaapelin akkua varten, jonka poikkileikkaus on vähintään 20 mm2.
Liitäntäkaapelit on varustettava kuparisilla korvakkeilla, jotka on tiivisti puristettu erityisellä työkalulla. Aurinkopaneelin ja akun negatiiviset navat on varustettava adapterilla sulakkeilla ja kytkimillä.
Tämä lähestymistapa eliminoi energiahäviöt ja varmistaa asennuksen turvallisen toiminnan.
Lohkokaavio tehokkaan MPPT-ohjaimen kytkemisestä: 1 - aurinkopaneeli; 2 - MPPT-ohjain; 3 - riviliitin; 4,5 - sulakkeet; 6 - ohjaimen virtakytkin; 7.8 - maarengas
Ennen kuin liität aurinkopaneelit laitteeseen, varmista, että liittimien jännite vastaa tai on pienempi kuin jännite, joka on sallittu säätimen tuloon.
Oheislaitteiden kytkeminen MTTP-laitteeseen:
- Kytke paneeli ja akku kytkimet “pois” -asentoon.
- Poista paneelin ja akun suojavarokkeet.
- Kytke kaapeli akun napoihin akun säätimen napoilla.
- Kytke kaapeli aurinkopaneelin liittimiin vastaavalla merkillä merkityillä säätimen liittimillä.
- Kytke maadoitusliitin maadoitusväylään kaapelilla.
- Asenna lämpötila-anturi säätimeen ohjeiden mukaan.
Näiden vaiheiden jälkeen on tarpeen vaihtaa aiemmin poistettu akkuvaroke ja asettaa kytkin “päälle” -asentoon. Pariston tunnistussignaali ilmestyy ohjaimen näytölle.
Aseta sitten lyhyen tauon jälkeen (1–2 minuuttia) aurinkopaneelin aiemmin poistettu sulake paikoilleen ja aseta paneelin kytkin “päälle” -asentoon.
Mittarinäyttö näyttää aurinkopaneelin jännitearvon. Tämä hetki osoittaa aurinkovoimalan onnistuneen käynnistyksen toiminnassa.
Teollisuus tuottaa monipuolisia laitteita piirijärjestelmien suhteen. Siksi on mahdotonta antaa yksiselitteisiä suosituksia kaikkien asennusten liittämisestä ilman poikkeusta.
Kaikentyyppisten laitteiden pääperiaate on kuitenkin sama: ilman akun kytkemistä ohjainväylään, liitäntää aurinkosähköpaneeleihin ei voida hyväksyä. Samanlaiset vaatimukset esitetään sisällyttämiseksi jännite-invertteripiiriin. Sitä tulisi pitää erillisenä moduulina, joka on kytketty akkuun suoran kosketuksen avulla.
Jos sinulla on tarvittava kokemus tai tieto, kerro siitä lukijoillemme. Jätä kommenttisi alla olevaan ruutuun. Täällä voit kysyä artikkelin aiheesta.