Если оставить солнечную панель без нагрузки

Здравствуйте.
Моя система:
СП 100х2
Контроллер 20а «вью»
СБ 100 а.ч. гель

Использовал в Астрахани круглосуточно.
Выдавало:
— при идеальном солнце — 10.5 — 11 а
— при частичной затененности панелей или неправильном их направлении на солнце — 4 — 7 а.
— в пасмурную погоду (свет рассеянный, через плотные облака) — 1.5 — 2 а

Сейчас всё привёз домой и решил полностью зарядить батарею перед хранением(сейчас на ней 11.5 вольт остаток).
Смонтировал систему, выставил на балкон.
Конечно, места на балконе мало, панели под солнце толком не разложить. Я их поставил к стене под достаточно большим углом. И солнце на них падает, примерно 50% площади на каждую.
Но выдают они всего 0.2 а (!), а когда солнце заходит за тучи, то и вовсе — 0.1 а.
Почему так мало? Это нормальный показатель при описанных мной условий эксплуатации?

Солнечный свет (прямой или рассеянный) обязательно должен падать на всю поверхность солнечных панелей.
Если часть панели находится в сильном затенении, то общий ток от панели будет равен наименьшему току от затененных элементов.
Так что, описанная стуация является нормальной.

Попробуйте расположить хотя бы одну панель так, чтобы на ней не было тени. Тогда ток значительно возрастет.

Доброго времени суток.
Вопрос о хранении батарей в межсезонье.
У меня в наличии батареи :
7.2 Ач, 12В, AGM, производства Delta Модель: HRL12-7.2
и
100 Ач, 12В, гелевый, производства Delta Модель: GX12-100

Использую их исключительно летом.
Как лучше поступить, максимально зарядить и убрать на хранение в шкаф или оставить на балконе и пусть они себе подзаряжаются от панелей, которые я на балконе же и разместил с внутренней стороны застекления?

И дополнительный вопрос.
2х100 панели у меня, как я написал, на балконе, но размещены не оптимально(нет возможности), поэтому ток с них максиму 4.5 а., в пасмурную и вовсе 0.2-0.5 а.. В результате чего, судя по показанию монитора контроллера, режим заряда через две недели такого заряда до сих пор Boost, а напряжение на батарее достигло 13.3 в. и выше не поднимается, это нормально?

А на балконе какая температура? Оптимальная температура хранения аккумуляторов порядка 10-20 градусов по Цельсию, желательно без сильных колебаний (типа суточной амплитуды порядка 20 градусов).
Если они стоят в режиме подзаряда и при этом не используются — ну и пусть будет 13,3В. Все что выше 12,8В — нормально, ИМХО.

p.s.: поправьте меня если неправ .

Wizman, Вы в целом правы.

Dmitriy_K, на мой взгляд, лучше зарядить на 100% и убрать в шкаф, хотя можно оставить и в режиме позаряда.
Вообще, я уже отвечал на аналогичный вопрос здесь. Пользуйтесь поиском, пожалуйста!

Если до установки системы на балконе, аккумулятор был полностью разряжен, то нормально (а в первом сообщении этой темы как раз указано напряжение 11,5 Вольт, что соответсвует глубокому разряду).
К тому же, я не знаю, есть ли у Вас возможность постоянно следить за контроллером, т.к., если смотреть на контроллер ближе к вечеру или тогда, когда ток от панелей идет небольшой, то маловероятно увидеть там режим, отличный от Boost.

В любом случае, думаю, в ближайшее время Вы сможете увидеть режим Float, который говорит о почти полном заряде АКБ.

Вопрос о зарядке моего аккумулятора, который я задавал выше, меня всё же как то беспокоит.

По показаниям контроллера:
В яркий солнечный день(сегодня такой был) теперь увеличенное напряжение с панелей при маленьком токе, показания такие:
Режим заряда: Boost
PV: 19.5 v 0.1a (или 19.4v 0.0a)
при этом:
Batt: 13.9v +0.1а (или 13.8 v +0.0a)

Ночью всё так же: 13.3 v.

Беспокоит то, что:
— не переходит в режим Float
— не заряжается выше 13.3 v
— Днём практически не заряжается: «13.8 v +0.0a»

Dmitriy_K, все, что Вы написали, соответствует заряду АКБ на 100% и режиму Float. Единственное, что немного смущает, это неверная индикация режима (Boost вместо Float), причиной чего может быть либо некорректная настройка контроллера, либо ошибка в программе контроллера (на предмет выявления ошибки индикации режима я сейчас поставил на тестирование аналогичный контроллер).

Кроме того, нужно учесть, что режим Float включается после 2-х часов в режиме Boost.

По поводу «не заряжается выше 13.3 v» замечу, что любой исправный гелевый аккумулятор, заряженный на 100% имеет напряжение 13,0-13,3 Вольта в зависимости от температуры и производителя.

По поводу «Днём практически не заряжается: «13.8 v +0.0a»» — как я уже написал выше, заряд АКБ соответствует 100%; 13,8 Вольт — это режим Float, в котором ток заряда близок к нулю, а напряжение равно 13,8 Вольт.

Источник

Использование солнечных панелей без аккумулятора

С появлением солнечных батарей для преобразования энергии солнца в электрическую стала рассматриваться возможность использовать солнечные панели без аккумулятора. Все дело в том, что АКБ влекут дополнительные затраты. Будет ли выгодным отказ от их использования – рассмотрим ниже.

Зачем отказываться от аккумуляторов

Система, в которую включен АКБ, обеспечивает непрерывную подачу энергии. Будет ли подача действовать всю ночь – зависит от ёмкости и вместительности аккумулятора. Преимущество солнечной системы с АКБ – непрерывная подача энергии в рамках доступного резерва.

В то же время она обладает следующими недостатками:

высокая стоимость АКБ (от 11 000 р.) и стабильный рост цены аккумуляторов;
снижается КПД системы, т.к. энергия теряется при заряде-разряде батареи;
короткий срок службы аккумуляторов (при большой нагрузке – 1-2 года);
необходимость замены аккумуляторов влечет дополнительные расходы;
утилизация АКБ доступна не в каждом регионе.

Можно ли использовать солнечные панели без аккумулятора

Да, но важно понимать, что солнечные батареи без аккумулятора работают только тогда, когда светит Солнце. Ночью и во время облачности энергия от них перестанет поступать.

Солнечные системы без использования аккумуляторов актуальны как резервный источник энергии. При хороших погодных условиях он может стать постоянным. Возможность включения его в цепь с центральным электроснабжением обеспечит непрерывную подачу энергии с ощутимой экономией средств.

Отказ от аккумуляторов целесообразен только, если солнечная система будет работать в связке с центральным электроснабжением.

По сравнению с аккумуляторными, солнечные панели без использования аккумуляторов обладают следующими преимуществами:

низкая стоимость установки;
меньше компонентов для обслуживания;
экономия на счетах за электроэнергию;
экологически чистое производство энергии.

В первую очередь, обдумывая такой вариант необходимо определиться со следующими параметрами:

частота перебоев электроснабжения (внезапные отключения электричества);
влияние таких перебоев на вашу деятельность.

Если перебои с электроэнергией происходят часто, и они критичны (например, к компьютеру не подключен аппарат бесперебойного питания), солнечные панели без АКБ не подойдут.

А можно ли обойтись без инвертора?

Такой подход сомнителен и может работать только в частных случаях. Как минимум, из-за того, что в этом случае на розетках будет постоянный ток, а большинство электроприборов рассчитано на работу с переменным.

Тем не менее, обратите внимание на видео ниже. Авторы смогли запитать кофеварку с ТЭНом и устройства с блоками питания.

Где выгодно использовать солнечные панели без аккумулятора

Использование солнечных батарей без АКБ подойдет в том случае, если этот источник питания не является единственным. И настроено автоматическое переключение с одного на другой, причем для экономии на счетах приоритетным должен быть солнечный источник. В этом случае, когда Солнце будет заходить за облака, или наступит ночь, электропитание пойдет от другого поставщика (например, центральное электроснабжение). А в ясные дни можно пользоваться солнечной энергией и без АКБ.

Источник

Консервация солнечной электростанции на зимний период. Что это и зачем?

Уезжая с дачи на зимний период мы отключаем все электроприборы, вытаскиваем из колодца насос, закрываем на окнах ставни. Таким образом мы «консервируем» дачу, чтоб на дольше сохранить оборудование.

Стоит ли таким же образом консервировать солнечную электростанцию на зиму?

Дачный сезон в Ленинградской области длится примерно с апреля по октябрь. В зимний период дачные дома чаще всего не используются или владельцы появляются в них крайне редко. В таких случаях мы рекомендуем провести консервацию солнечной электростанции.

В этой статье мы расскажем, как, и зачем нужно подготовить элементы солнечной электростанции для безопасной зимовки, если Вы не планируете пользоваться дачным домом два и более месяцев.

Зачем консервировать солнечную электростанцию?

Автономная электростанция на даче представляет большую ценность, так как благодаря ей на даче есть свет и работает холодильник, плюс само по себе удовольствие это не дешевое. Очень важно, чтобы весной все оборудование было исправно и работало как раньше.

Самый уязвимый, и, возможно, самый дорогой элемент любой автономной системы – аккумуляторная батарея. При неправильном хранении аккумуляторы могут уйти в глубокий разряд и выйти из строя, и весной, по возвращении в дачный дом, можно увидеть следующее:

2-7 Вольт вместо 12 Вольт на каждом аккумуляторе,
инвертор отключен посредством встроенной защиты,
контроллер заряда не может определить напряжение системы и «не подаёт признаков жизни».

После таких издевательств восстановить аккумуляторную батарею, до каких – либо приемлемых значений ёмкости, не удастся, а если и удастся, то её ёмкость и, как следствие, потребительские свойства значительно ухудшатся. И к следующему сезону, вероятно, потребуется и вовсе замена аккумуляторной батареи.

Почему такое происходит? Если система не отключена и в период низкой инсоляции, что очень актуально в Санкт-Петербурге, в зимний сезон, аккумулятор не заряжается должным образом, но продолжает питать контроллера заряда и инвертор. Вероятнее всего через 2-4 недели такой работы аккумуляторная батарея уйдёт в режим постоянного разряда. Контроллер заряда аккумулятора и инвертор отключатся, когда напряжение на аккумуляторе упадёт ниже 9 Вольт. Хранимый в разряженном состоянии аккумулятор приходит в негодность.

Как произвести консервацию аккумуляторных батарей?

Консервация аккумуляторных батарей заключается в полном заряде аккумуляторных батарей и их отключении от других элементов системы. Казалось бы, при отсутствии расхода энергии, не нужно отключать контроллер заряда и солнечные батареи от аккумуляторов, ведь солнце зимой хоть и плохо, но все же светит. Тем не менее, существует собственное потребление контроллера, которое сводит на нет всю зимнюю солнечную активность в Северо-Западном регионе, если речь идет о небольшом солнечном массиве дня дачного дома. Присмотритесь, в ноябре или декабре крайне мало, а может не быть ни одного солнечного дня.

Последовательность действий при консервации автономной СЭС должна быть следующая:

1.Необходимо полностью зарядить аккумуляторную батарею. Так как этот процесс обычно происходит осенью, удобнее это будет сделать, используя генератор. Заканчивайте заряд, когда будут пройдены стадии объемного и постоянного заряда и начнется поддерживающий заряд.

3.Отключить солнечные панели от контроллера заряда.

4.Отключить контроллер заряда от системы.

5.Отключить аккумуляторы от системы.

Весной собирать и подключать систему следует в обратном порядке.

Если электростанция собрана в соответствии с действующими нормами, или нашими специалистами, то Вам даже не придется откручивать клеммы от аккумулятора или контроллера заряда. Достаточно будет отключить соответствующие автоматы или вынуть плавкие вставки.

Саморазряд свинцового аккумулятора обычно составляет 3% в месяц, правда, это при температуре 20°С, в мороз этот показатель немного больше. Но, все равно, за 3-6 месяцев батарея значительно разрядиться не сможет, и сохранит свои потребительские свойства. Контроллер заряда и иные электронные приборы следует защитить от влаги и пыли (если нужно) и оставить в таком виде до весны.

Не редки случаи воровства в дачных хозяйствах. Здесь, к сожалению, наука бессильна. Прибивайте прочнее и закрывайте лучше. Практика показывает, что с крыши оборудование снимают крайне редко, нам, пока, не известно ни одного случая. Из домов, к сожалению, хищения случаются, иногда уносят даже тяжёлые аккумуляторы. Здесь мы можем посоветовать записывать серийные номера приборов (как правило, они имеются) и, по возможности, все самое ценное, включая паспорта и гарантийные талоны, увозить в город. В случае кражи инвертора следует обратиться в милицию и данные серийных номеров прислать производителю. Очень часто краденое оборудование находится при обращении нового владельца в сервисную службу за консультацией или ремонтом.

Источник

Как тень влияет на работу солнечной панели?

При бешеных темпах развития солнечной энергетики, очень важный вопрос до сих пор продолжает витать в воздухе – как тень влияет на работу солнечной панели. В таком случае все, как один, заявляют, что влияет негативно и чревато существенной потерей энергии. Но это просто определить лишь на первый взгляд, на практике всё немного сложнее. И в этом щекотливом вопросе мы сейчас постараемся разобраться.

По исследованиям британских учёных. Наши исследования показали, что в данном вопросе фигурируют два вида теней: «жёсткая» и «мягкая». В случае если твёрдый объект или препятствие с точно определяемой формой и размером, отбрасывает тень, её называют «жёсткой». «Мягкая» тень представляет собой снижение интенсивности солнечного освещения. К примеру, из-за тумана, пасмурной погоды или смога.

Важно понимать разницу между типами теней. Разные типы тени оказывают различное влияние на работу солнечной панели.

На первый взгляд, всё проще некуда. Однако есть нюансы.

«Мягкая» тень, закрывающая одну ячейку солнечной панели, понижает ее силу выработки электрического тока прямо пропорционально снижению освещения. Несмотря на снижение освещения, до тех пор, пока присутствует достаточное количество света (

50 Ватт/м 2 ), напряжение остаётся неизменным. Напряжение в фотоэлементе зависит больше от температуры и ширины запрещенной зоны материала, нежели от самого света.

Объяснить влияние «жесткой» тени немного сложнее. Пока существует непрерывная полоса освещенного материала между электродами двух ячеек, определенное количество силы тока будет присутствовать в панели. Сила тока будет пропорциональна освещенной площади солнечной панели. Форма тени не имеет значения. Однако, когда мы создавали более узкие и широкие узкие участки, ток собирался в узких участках, создавая участки с очень высокой температурой. Эти точки называют «hot spot» (горячая точка). Hot spot’ы, в редких случаях приводили к возгоранию модуля. Например, когда сила тока всей цепи собирается в маленькой по площади точке солнечной батареи.

Если же между электродами нет полностью освещенного пути или вся ячейка находится в тени, ток перестаёт течь через ячейку и её напряжение падает. Это производит эффект «открытия» электросхемы, в связи с тем, что энергия больше не проходит через ячейку. Большинство современных солнечных панелей содержит в себе серебряные нити, которые упрощают прохождение заряда через силикон, так же, как скоростные магистрали ускоряют передвижение через густонаселенный город. Получается, что пока ячейки с использованием серебра освещены, они будут производить энергию. Единственная компания, которая не использует серебряные нити, как мне известно, это Sunpower, так как их солнечные ячейки создаются иным способом и могут собирать больше солнечного света. В этих солнечных батареях ставка сделана на возможность собирать больше энергии солнца, но в данной технологии имеются и минусы — любое количество тени полностью остановит производство энергии.

На самом деле все еще сложнее

На уровне модулей, несколько солнечных панелей последовательно соединены. Это способствует увеличению производимого напряжения. «Мягкая» тень, падающая на модуль, не прекратит выработку напряжения, но сократит силу тока, производимую модулем. «Жесткая» тень, падающая на часть модуля, вызовет разрыв цепи, что приведёт к снижению вырабатываемого напряжения. В современных солнечных батареях имеется специальный компонент — шунтирующий диод (Bypass diode).

Данные диоды позволяют проводить электрический ток через затененные участки. Солнечные панели соединены последовательно, а это означает, что сила тока должна быть одинаковой во всех компонентах. Соответственно, без шунтирующих диодов любая тень будет просто останавливать производство электричества всеми соединенными солнечными панелями. Шунтирующие диоды устроены и расположены таким образом, что ток может проходить через них только когда ячейка, которую эти диоды обходят, находится в тени. Так как диоды не имеют большого влияния на напряжение, все потери от тени с использованием шунтирующих диодов сводятся только к напряжению, которое производили ячейки, находящиеся сейчас в тени.

Эту информацию можно визуализировать на графике напряжения-силы тока.

График соотношения мощности и напряжения (ТМП — Точка Максимальной Производительности)

Каждая батарея имеет высшую точку графика «мощность-напряжение». Это очень важный момент, так как контроллер заряда пытается подобраться к этой точке как можно ближе, чтобы выдавать максимальную мощность. Графики выше показывают, что разные типы тени по-разному оказывают влияние на производственную мощность.

В итоге, как только любая тень падает на солнечную панель, контроллер заряда не может извлекать из панели оптимальную мощность и начинает менять напряжение, чтобы найти новую точку высшей мощности. Это вызывает потерю подаваемой солнечными панелями энергии на несколько минут.

Гораздо сложнее…

Ранее мы говорили только об одном модуле. Но из этого вытекает следующий вопрос: как эти 2 типа тени взаимодействуют со всей солнечной батарее? Тени очень редко распределяются равномерно по всей площади солнечной панели. Следовательно, разные модули в цепях и разные цепи производят различное количество энергии. Различные виды тени приводят к различным последствиям.

«Мягкая» тень, которая падает только на некоторые модули в цепи, вызовет эффект «несоответствия силы тока» (так как модули генерируют различную силу тока). Ввиду того, что в любой последовательной цепи сила тока должна быть одинакова во всех модулях, вся цепь принимает самую слабую силу тока. Этот эффект происходит во всех цепях панели (независимо, так как цепи соединены параллельно). Несмотря на независимость цепей, несоответствие напряжений в одной цепи может негативно повлиять на другие цепи за счет взаимодействия всех цепей с инвертором или контроллером заряда.

«Жесткая» тень вызывает снижение напряжения в затененных ячейках. Однако, благодаря инвертору или контроллеру заряда и шунтирующим диодам сила тока остается неизменной в большинстве случаев (если, конечно же, все модули не находятся в тени). Когда тень падает на две параллельно соединенные цепи неравномерно, происходит эффект «несоответствия напряжений» (voltage mismatch). Этот эффект происходит тогда, когда две цепи, соединенные параллельно, производят различное напряжение (при независимом измерении каждой отдельной цепи). Это может сбить инвертор или контроллер заряда с толку, вызывая нескончаемые поправки в работу батарей для достижения оптимальной производительности.

Тут следует отметить, что несоответствие напряжений невозможно в солнечных батареях, которые состоят из одной цепи (потому что она не соединена параллельно с другими цепями). В солнечной панели, состоящей из одной цепи, можно наблюдать лишь эффект несоответствия силы тока. Если «жесткая» тень закроет одну из цепей, напряжение упадет. Инвертор/контроллер заряда отреагирует на это и приведет панель на максимальную мощность в изменившихся условиях.

Графики ниже иллюстрируют результат частичного затенения солнечной панели:

Так как высшие точки PV графика, которые видит инвертор/контроллер заряда, меняются с движением тени, инвертор/контроллер заряда может ошибаться и выбирать напряжение не соответствующее оптимальной мощности и работать в таком режиме продолжительное время. Это может сильно повлиять на количество производимой энергии, как в краткосрочной перспективе, так и в годовом выражении. Сейчас инверторы/контроллеры заряда становятся более технологически продвинутыми и могут легче справляться с выбором высшей точки производительности в условиях тени.

Микро-инверторы устанавливаются в каждый отдельный модуль солнечной батареи, позволяя каждому модулю производить переменный ток на оптимальном уровне, несмотря на условия, в которых находятся соседние модули. Однако микро-инверторы обходятся очень дорого и относительно неэффективны. Сейчас, технология микро-инверторов развивается в направлении конкурентоспособности, а значит, в будущем можно ожидать, что во всех солнечных модулях будут установлены инверторы.

Оптимизаторы мощности были разработаны, как нишевое решение проблемы тени, но их стоимость и сложность завышают цену таких устройств за грань практичности. Принцип их работы схож с микро-инвертором. Они так же контролируют мощность каждого отдельного модуля. Но не делают ток переменным. Оптимизаторы мощности рекомендуется устанавливать только в тех случаях, когда отдельные модули солнечной панели оказываются в тени. Из-за высокой стоимости их рекомендуется устанавливать только на маленькое количество модулей.

Многие панели используют системы «Восток-Запад» или двух осей. Такие системы поворачивают панели в течение дня, чтобы избежать затенения солнечных панелей другими солнечными панелями при движении солнца.

Источник