Как выбрать солнечные панели
Знаете ли вы, что 100-ваттная солнечная панель, вероятно, доставит вашему аккумулятору только около 70 Ватт? “Это плохо”, — слышу я твой голос…
А 12-вольтовая солнечная панель на самом деле будет выдавать примерно 18 вольт при полном солнечном свете? “Но так-то лучше”, — скажете вы. В конце концов, 18 вольт лучше, чем 12. Да, но…
давайте установим небольшую солнечную панель, чтобы сделать солнечное зарядное устройство для 12-вольтовой батареи. Допустим, вы выбираете солнечную панель Suntech мощностью 40 Ватт. Чтобы узнать подробнее нажмите сюда.
Прежде чем приступить к сборке, давайте проверим технические характеристики солнечной панели Suntech мощностью 40 Вт, она включает в себя следующую важную информацию:
Выход 40 Вт
Pmax 40 Вт
Vmp 17.4 V
Imp 2.3 A
Voc 21.8 V
Isc 2.58 A
О чем это нам говорит?
Pmax-это максимальная мощность, вырабатываемая солнечным модулем при полном солнечном свете, когда панель обращена непосредственно к солнцу над головой в ясном небе и где температура солнечных элементов составляет 25°C. Это стандартные условия испытаний (STC).
Vmp-это напряжение на STC.
Imp-это усилители на STC.
Voc-это напряжение разомкнутой цепи, напряжение на клеммах солнечной панели на полном солнце, но не подключенное.
Isc это ток короткого замыкания, ток, который протекал бы через солнечную панель на полном солнце, если бы клеммы панели были закорочены. Это ток, который следует учитывать при калибровке необходимой проводки для панели, чтобы безопасно добавить 25%. Например, для этой солнечной панели потребуется по крайней мере 2,58 плюс 25% = 3,225 ампер кабеля.
Электрические характеристики солнечной панели Suntech 40 вт
На графике я выделил точку максимальной мощности (MPP) для стандартных условий испытаний (STC), где линия 17,4 вольта пересекает линию 2,3 ампера. Если вы проследите за вертикальной красной линией до того места, где она пересекает кривую PV для STC (верхняя кривая), то увидите, что она находится на уровне 40 Вт на шкале мощности. Кривая PV находится здесь в самой высокой точке, что подтверждает, что это оптимальная рабочая точка для этой солнечной панели.
Стабилизация напряжения солнечной панели
Вам также понадобится солнечный регулятор, чтобы убедиться, что вы не перегружаете батарею, скажем, вы выбираете солнечный регулятор Sealite 10A, чтобы убедиться, что батарея заряжена правильно.
давайте проверим технические характеристики солнечного регулятора Sealite 10A
Выход: 10 А максимальный ток, который он может регулировать без перегрева
Заряд наддува: 14,2 В, когда разряженная батарея заряжается
Поплавковый заряд: 13,8 В, когда батарея тонко заряжена, чтобы держать ее полностью заряженной
Солнечные регуляторы являются регуляторами напряжения, они регулируют выходные вольты в соответствии с аккумулятором. Большинство 12-вольтовых батарей должны быть заряжены примерно на 14,2 вольта, так что это то, что делает этот солнечный регулятор. Это позволит максимальному току протекать в любое время, потому что более высокий ток потока будет заряжать батарею быстрее. См.Примечания к батарее ниже, когда вы подключаете солнечные батареи непосредственно к батареям.
Во время наддува солнечный регулятор Sealite будет подавать 14,2 вольта. Максимальный ток, который мы можем ожидать, составляет 2,3 ампера в соответствии с электрическими характеристиками солнечной панели. Ватты = Вольты х Амперы, так что при 14,2 вольтах он будет подавать максимум 32,7 Вт, любая избыточная мощность, обеспечиваемая солнечной панелью, будет потрачена впустую.
Почему бы не подключить солнечную мощность непосредственно к батарее, чтобы получить наилучшую выходную мощность? Конечно, это зарядит вашу батарею быстрее, но она может перегружаться, поэтому разумно использовать солнечный регулятор или контроллер заряда, как его иногда называют.
Если свет, падающий на солнечную панель, уменьшается из-за положения солнца или облачного дня, то солнечная панель будет получать меньше фотонов, что приведет к меньшему выходу. Допустим, он генерирует только 800 Вт на квадратный метр солнечной энергии (что эквивалентно среднему графику), тогда регулятор будет подавать на батарею только около 1,8 ампер. Помните также, что эта сила тока обеспечивается только в точке максимальной мощности, из-за других электрических условий она, вероятно, будет примерно на 10-15% меньше этой.
Теперь давайте обсудим влияние температуры на солнечные батареи.
Солнечные элементы должны быть как можно более прохладными, потому что эффективность солнечных элементов падает примерно на 10% при каждом повышении температуры на 20°C, поэтому при 45°C вы можете ожидать на 10% меньшую выходную мощность. С другой стороны, поскольку солнечные панели любят быть прохладными, при температуре 5°C вы можете ожидать на 10% больше мощности, чем его номинальная мощность.
Потеря мощности вызвана снижением напряжения ячейки при более высоких температурах. Давайте посмотрим на диаграмму ниже. Не обращайте внимания на пунктирные линии, показывающие ток (ампер) при различных уровнях освещенности, мы обсудим это позже, просто посмотрите на верхнюю линию, показывающую, как максимальное напряжение уменьшается при более высоких температурах солнечных элементов.
При 50°C оптимальное напряжение составляет около 15 вольт, а при 75°C-только около 11 вольт. Теперь вы можете подумать, что эти температуры выше, чем вы получили бы в обычный солнечный день, но солнечные панели предназначены для поглощения как можно больше солнечного света, и больше солнца равно больше тепла. Даже в относительно прохладный день, когда температура воздуха составляет около 10°C, солнечный элемент будет около 30°C, поэтому в типичный теплый солнечный день температура солнечных элементов достигает около 60°C.
Вот почему солнечные панели 12 В рассчитаны на питание около 18 вольт. Большую часть времени солнечная панель нагревается и генерирует только около 15 вольт или меньше.
Фактическая температурная чувствительность зависит от типа солнечной панели, но суть в том, что вы не можете ожидать получения максимальной мощности от горячей солнечной панели.
