În sistemele de energie solară, două componente esențiale joacă un rol crucial în asigurarea funcționării eficiente și sigure a instalației dvs .: regulatoarele de încărcare solară și invertoarele. Articolul de astăzi explorează funcționalitățile, tipurile și relația dintre regulatoarele de încărcare solară și invertoare, într-un efort de a vă echipa cu o bună înțelegere a două sisteme.
Ce este un controler de încărcare solară?
Un regulator de încărcare solară este o componentă vitală în orice sistem de energie solară care utilizează baterii pentru stocarea energiei. Funcția sa principală este de a regla fluxul de energie electrică a panourilor solare la baterii, prevenind supraîncărcarea și asigurând performanța optimă a bateriei. Când panourile solare generează electricitate, tensiune și curent pot fluctua în funcție de factor precum intensitatea luminii solare și temperatura. Controlerul solar de încărcare acționează ca un gatekeeper, monitorizând starea de încărcare a bateriei și ajustând puterea de intrare în consecință.
În Romania, unde o gospodărie medie consumă anual aproximativ 3.000 kWh de energie electrică , un sistem de energie solară bine proiectat, cu un regulator de încărcare solar dimensionat, poate reduce în mod semnificativ dependența de rețea și poate reduce costurile cu energie. Prevenind supraîncărcarea și descărcarea profundă a bateriilor, regulatoarele solare de încărcare prelungire a duratei de viață a bateriilor, ceea ce este crucial pentru a vedea în investiția semnificativă într-un sistem de energie solară.
Tipuri de regulatoare de încărcare solară
Există două tipuri principale de regulatoare de încărcare solară: modularea lățimii impulsului (PWM) și urmărirea punctului de putere maximă (MPPT) . Controlerele de încărcare PWM sunt opțiunea mai de bază și mai accesibilă, potrivite pentru sistemele de energie solară mai mici. Acestea funcționează reducând treptat cantitatea de energie trimisă bateriilor pe măsură ce se apropie de încărcare completă, asigurând un proces de încărcare sigur și eficient.
Pe de altă parte, regulatoarele de încărcare MPPT sunt mai avansate și mai eficiente, făcându-le ideale pentru sistemele de energie solară mai mari. Ei monitorizează continuu tensiunea și curentul de la panourile solare, ajustând procesul de încărcare pentru a maximiza puterea de ieșire. Controlerele MPPT pot crește eficiența încărcării cu până la 30% în comparație cu controlerele PWM .
PWM
MPPT
Ce este un invertor?
Un invertor este o altă componentă critică a unui sistem de energie solară , responsabilă pentru transformarea curentului continuu (DC) electric generat de panourile solare sau stocate în baterii în curent alternativ (AC). Electricitatea AC este forma standard de energie utilizată de majoritatea aparatelor de uz casnic și de rețeaua electrică. Invertoarele intră în joc în două scenarii: sisteme conectate la rețea și sisteme off-grid cu baterie de rezervă.
Într-un sistem de energie solară conectat la rețea, invertorul preia electricitatea DC de la panourile solare și o convertește în electricitate AC, care este apoi alimentată în sistemul electric al gospodăriei și în rețeaua de utilități. Atunci când panourile solare generează mai multă energie electrică decât consumă gospodăria, surplusul de energie este trimis înapoi în rețea, rezultând adesea credite pe factura de energie a proprietarului casei prin politicile de contorizare netă.
În Germania, sistemul de tarife de alimentare a fost un factor major al adoptării energiei solare. Începând cu 2021, proprietarii de case pot câștiga în jur de 0,08 EUR pe kWh pentru excesul de electricitate pe care îl alimentează în rețea, făcând invertoarele o componentă crucială în maximizarea beneficiilor financiare ale energiei solare.
Tipuri de invertoare
Există 3 tipuri principale de invertoare utilizate în sistemele de energie solară: invertoare șir, microinvertoare și invertoare hibride. Invertoarele string sunt cea mai comună și cea mai rentabilă opțiune, conectând mai multe panouri solare într-o serie și transformând ieșirea lor combinată DC în electricitate AC. Sunt potrivite pentru rețele solare cu expunere constantă la lumina soarelui și umbrire minimă.
Microinvertoarele , pe de altă parte, sunt instalate pe fiecare panou solar individual, transformând curentul de curent continuu în curent alternativ la nivelul panoului. Această configurație permite o performanță mai bună în sistemele cu umbrire parțială sau panouri orientate în direcții diferite. Microinvertoarele permit, de asemenea, monitorizarea la nivel de panou, facilitând identificarea și depanarea problemelor.
Invertoarele hibride, cunoscute și sub denumirea de invertoare multimode , combină funcțiile atât ale invertoarelor șir, cât și ale invertoarelor de baterie. Acestea pot gestiona atât operațiuni legate de rețea, cât și operațiuni în afara rețelei, făcându-le o alegere versatilă pentru sistemele cu baterie de rezervă sau pentru cele care doresc să adauge stocarea energiei în viitor.
Cum este legat un controler de încărcare solară cu un invertor
În timp ce regulatoarele de încărcare solară și invertoarele servesc unor scopuri diferite, ele lucrează împreună pentru a asigura funcționarea fără probleme a unui sistem de energie solară.
- Într-o configurație în afara rețelei cu baterie de rezervă, controlerul de încărcare solar reglează încărcarea bateriilor, în timp ce invertorul convertește electricitatea DC stocată în electricitate AC pentru uz casnic.
- Într-un sistem conectat la rețea fără baterii, regulatorul de încărcare solar nu este necesar, deoarece invertorul transformă direct electricitatea DC de la panourile solare în electricitate AC pentru utilizare imediată sau exportă în rețea.
Este esențial să dimensionați corect regulatorul de încărcare solară și invertorul pe baza puterii de ieșire a matricei solare, a capacității bateriei și a consumului de energie al gospodăriei. Un sistem bine conceput va optimiza performanța și longevitatea componentelor, asigurând o soluție de energie solară fiabilă și eficientă.
