Słońce to przyszłość…
23Lut

Co MUSISZ wiedzieć: Temperatura

Budując jakąkolwiek instalację z baterii fotowoltaicznych łączonych szeregowo musisz wiedzieć, że napięcie na baterii słonecznej zależy od temperatury ogniw. Innymi słowy im cieplej – tym ogniwa produkują mniej mocy i im zimniej tej mocy jest więcej. I tutaj rodzi się problem. Normalne ogniwo w normalnej temperaturze ma owszem 0.6V maksymalnie. Ale w temperaturze -20st (która w zimie wcale taka rzadka nie jest – przykład zima obecna) to samo ogniwo bez obciążenia ma już 0.75V. A to już łatwo wyliczyć, że po mroźnej nocy wychodzi słonko i na baterii mamy 26V/szt. Jeśli mamy 2 baterie bo nasza instalacja pracuje na 24V akumulatorze to nagle regulator dostaje 51V na wejściu.  Albo co gorsza mamy jakiś lepszy falownik. Napięcie wychodzi poza zakres dopuszczalny przez producenta, rejestruje się to w jego logach i tracimy gwarancję.

W związku z czym wszystkie instalacje z szeregowym łączeniem elementów planuje się w oparciu o dane ogniw (baterii) pracujących w najniższej możliwej temperaturze. Dla Polski wymagane jest, by instalacja była obliczana na temperaturę -15 czy -20st.

Poniżej znajduje się wykres pracy ogniwa słonecznego 3×6 2W obejmujący zmierzone napięcie podczas pracy bez obciążenia (dane ze specyfikacji producenta). Jak widać wysokość zmierzonego napięcia ma bezpośredni związek z temperaturą samego ogniwa.

Jak łatwo zauważyć, różnica w napięciu (bez obciążenia) między zimą, a latem na jednej baterii złożonej z 36szt ogniw może wynieść nawet 8V. Na 2 bateriach ta różnica może wynieść już 16V itd itd. Jeśli nie weźmiemy tego pod uwagę, to może to spowodować liczne awarie itp. Szczególnie ważne jest to przy pracy na inwerterach (a już szczególnie chińskich). Częste wykraczanie poza maksymalne parametry napięcia wejściowego powoduje uszkodzenia kondensatorów, które i tak pracują na górnych przedziałach swoich zakresów.

Oczywiście w przypadku niedużych instalacji 24 czy 48V ma to mniejsze znaczenie. Ale jeśli planujemy instalacje wysokonapięciowe to różnice lato-zima potrafią być naprawdę duże, nawet kilkadziesiąt wolt.

 

c.d.n

 

 

komentarze 2 do wpisu “Co MUSISZ wiedzieć: Temperatura”

  1. Robert napisał(a):

    Witam.
    W artykule chyba chodzi o regulatory napięcia ładowania akumulatorów jako oddzielne urządzenia (najczęściej), bądź jako element składowy (część) przetwornicy (rzadziej). Bezpośrednie podłączenie baterii słonecznej do przetwornicy to moim zdaniem bardzo kiepski pomysł (i kosztowny). Czy rozwiązaniem tego problem nie byłoby zastosowanie prostego stabilizatora równoległego? Nie jestem elektronikiem i nie wiem dokładnie jak go zbudować. Ja potrzebuję ograniczenie napięcia do 45V i szukam schematu.
    Pozdrawiam.
    Robert B.

    • zuo napisał(a):

      Bateria słoneczna -> przetwornica -> 230V (GRID-TIE)
      To jest najpopularniejsze zastosowanie. Oczywiście nie patrzmy pod kątem naszego kraju, gdzie synchronizacja z siecią elektryczną jest „zabroniona”. Ale za granicą praktycznie wszystkie rozwiązania solarne korzystają z tego właśnie schematu. Takie rozwiązanie jest także najtańsze i najwygodniejsze. Gdyż cała produkcja energii jest zagospodarowana od razu przez budynek, a nadwyżka jest sprzedawana (upływ do ZE). Ale wracając do tematu, oczywiście rodzaj zastosowanego urządzenia ma drugorzędne znaczenie. Ważne jest to, by być świadomym różnic w możliwym napięciu instalacji i ewentualnego wpływu, jako może to wywrzeć na jego poszczególne składniki (choć bardziej tyczy się to większych szeregowych instalacji) .