Baterie Słoneczne
Baterie Słoneczne
BUDOWA SYSTEMU FOTOWOLTAICZNEGO.WYKORZYSTAJ W PEŁNI BATERIE SŁONECZNE.
Wyróżnia się dwie podstawowe konfiguracje systemów fotowoltaicznych: wolnostojące (autonomiczne - off grid), oraz dołączone do sieci ( grid connected) Systemy wolnostojące Systemy wolnostojące składają się z baterii slonecznej, akumulatora oraz urządzenia kontrolującego stopień naładowania akumulatora i odłączającego panel, gdy akumulator jest w pełni naładowany lub odłączającego urządzenie zasilane chroniąc akumulator przed jego zbytnim rozładowaniem. Akumulatory muszą mieć więc wystarczająco dużą pojemność, aby zapewnić dostarczanie energii w nocy oraz w okresach złej pogody. Systemy dołączone do sieci Systemy dołączone do sieci maja zazwyczaj postać elektrowni z dużą ilością bateriii słonecznych oddających energię bezpośrednio do sieci elektroenergetycznej. Alternatywnym wykorzystaniem takich systemów jest zasilanie budynków dołączonych do sieci. W takim systemie energia z sieci pobierana jest tylko wtedy, gdy zapotrzebowanie na nią przewyższa jej produkcję w bateriach słonecznych. System dołaczany jest do sieci sieci poprzez falownik. Akumulatory w tym typie systemu nie są potrzebne, ponieważ sieć jest w stanie przyjąć całą energię wyprodukowaną przez system fotowoltaiczny. Powoduje to, że tego typu systemy są o około 20% tańsze od systemów off grid.
ELEMENTY SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH
Baterie sloneczne / Panele słoneczne / Moduły fotowoltaiczne - to urządzenia zbudowane z połączonych odpowiednio ogniw fotowoltaicznych które wykorzystują zjawisko fotoelektryczne do produkcji energii elektrycznej. Podstawowym materiałem używanym do produkcji ogniw fotowoltaicznych jest krzem. W laboratoriach uzyskuje się sprawności konwersji promieniowania słonecznego ogniw krzemowych na prąd elektryczny dochodzące 24%. Możliwe jest uzyskanie nawet większej sprawności, lecz takie ogniwa są wykorzystywane tylko w przemyśle kosmicznym, ze względu na wysoką cenę. Średnia żywotność baterii słonecznych zależy od jej typu i wynosi około 25 lat. Po tym czasie wydajność panelu słonecznego spada do około 80% mocy początkowej.
Rodzaje krzemu wykorzystywane w bateriach słonecznych:
Regulator ładowania - to urządzenie stosowane między baterią słoneczną a akumulatorem. Regulatory są używane aby utrzymywać akumulator w pełni naładowany i nie dopuszczać do jego przeładowania a takze nadmiernego rozładowania przez odbiorniki. Zabezpieczają także przed tzw. prądem "ciemnym" pobieranym przez panel słoneczny przy braku oswietlenia, jeżeli panel nie został wyposażony w diodę blokującą. Regulatory mogą się różnić napięciem z jakim pracują oraz maksymalnym natężeniem prądu jaki może przez nie płynąć. Typowy regulator pracuje z napięciem 12 lub 24V. Zawansowane regulatory typu MPPT używają systemu śledzenia punktu maksymalnej mocy uzyskiwanej z panela, który automatycznie pozwala systemowi pracować przy napięciu, które daje maksymalną moc wyjściową.
Rodzaje regulatorów:
PWM - regulatory słoneczne PWM używają technologii podobnej do nowoczesnych ładowarek baterii. Gdy napięcie baterii osiąga wyznaczony limit, algorytm PWM powoli redukuje prąd ładowania aby zapobiec przegrzaniu się baterii, w tym samym czasie próbując dostarczyc maksymalną ilość energii do baterii w jak najkrótszym czasie. PWM działa na zasadzie ładowania pulsacyjnego. Zamiast ciągłego dostarczania energii do akumulatora, wysyła on krótkie serie wysokiego napięcia. Regulator sprawdza poziom naładowania baterii i określa jak długa powinna być wysłana seria napięcia. W przypadku naładowanego akumulatora, regulator wysyła krótki sygnał co pare sekund, zaś w przypadku rozładowanej baterii, sygnał jest długi i niemalże ciągły.
Dodatkowo, technologia PWM ma też dodatkowe interesujące zalety. Oto one:
Korzyści, jakie otrzymujemy dzięki temu:
Falownik - urządzenia stosowane w systemach dołączanych do sieci. Głównymi funkcjami falownika są: zamiana napięcia stałego na zmienne, nadanie kształtu wyjściowej fali zmienno napięciowej i tym samym dostosowanie sygnału napięciowego do akceptowanego przez zakład energetyczny. Najważniejszymi cechami falownika w zastosowaniach fotowoltaicznych są jego niezawodność i charakterystyki sprawnościowe. Zaprojektowane są one do ciągłej pracy w pobliżu punktu maksymalnej mocy. Sprawność falownika jest zazwyczaj podawana dla jego zaprojektowanej mocy pracy, ale zwykle, przez większość czasu, falowniki w systemach fotowoltaicznych pracują przy niepełnym obciążeniu. Duże sprawności przy niepełnym obciążeniu są szczególnie ważne w podłączonych do sieci falownikach pracujących w klimacie środkowoeuropejskim, gdzie roczna średnia moc wyjściowa panelu fotowoltaicznego może być tak mała jak 10 % mocy szczytowej. Falowniki mają w ogólności sprawności przy pełnym obciążeniu od 90% do 96%, a dla 10% obciążenia - od 85% do 95%. Ponieważ straty na dopasowanie są tutaj zazwyczaj większe niż straty rezystancyjne, falowniki wykazują ciągły spadek sprawności wraz ze zmniejszaniem mocy wyjściowej i wejściowej.
Schemat podłączenia baterii słonecznej z regualtorem ładowania:
|
...jest pusty
  |
