Jaki regulator ładowania do paneli słonecznych?

Regulator ładowania to niezwykle ważne urządzenie w każdej instalacji fotowoltaicznej typu off-grid. Instalacje fotowoltaiczne zawierające akumulatory muszą zostać obowiązkowo wyposażone w regulator ładowania, który należy prawidłowo dobrać. Warto więc wiedzieć, jak dobrać regulator do paneli słonecznych i na co zwrócić uwagę.

Regulatory ładowania w systemach off-grid

Regulator ładowania to nieodłączny element wyposażenia każdej instalacji fotowoltaicznej, w której magazynujemy energię w akumulatorach. Są one więc nieodłącznym elementem podstawowego asortymentu, który musimy zakupić w celu podpięcia instalacji. O tym, jaki regulator ładowania do paneli słonecznych powinniśmy wybrać, decyduje między innymi moc instalacji oraz maksymalny prąd ładowania dla akumulatora podpiętego do instalacji. Najczęściej wybierane są dwa rodzaje regulatorów:

• regulatory PWM,
• regulatory MPPT.

Niezależnie od tego, który regulator chcemy wybrać, musimy przy jego wyborze kierować się następującymi czynnikami:

• moc odbiorników prądu (czyli urządzeń, które chcemy podpiąć pod instalację fotowoltaiczną),

• dobowe zapotrzebowanie na energię elektryczną,

• pojemność akumulatora,

• czas ładowania akumulatora,

• moc paneli fotowoltaicznych,

• prąd paneli fotowoltaicznych,

• napięcie paneli fotowoltaicznych.

Wybór regulatora ładowania PWM

Regulatory ładowania PWM dobieramy w oparciu o powyższe wytyczne. Po zsumowaniu mocy odbiorników prądu zyskujemy pobieraną moc szczytową. Porównując wynik z określonym przez producenta znamionowym prądem ładowania/rozładowania uzyskujemy odpowiedź, jakiej mocy regulator należy wybrać, by spełniał oczekiwania. Sumę mocy odbiorników dzielimy przez napięcie 12V i uzyskujemy wynik, który jest wyznacznikiem mocy znamionowej regulatora. Zawsze dobieramy zaokrąglając go do wyższej cyfry. Np. przy wyniku 11,7A wybieramy regulator 20A. Najczęściej spotykane regulatory PWM to moc 5A, 10A, 20A, 30A, 50A itp.

Szacując dobowe zapotrzebowanie na energię, zyskujemy również odpowiedź o pojemności akumulatora. Regulator nie pozwoli na pełne rozładowanie akumulatora, dlatego też dobierając jego pojemność, warto wziąć pod uwagę spory zapas. Kluczowym aspektem w regulatorach PWM jest napięcie paneli fotowoltaicznych. Jeśli napięcie paneli będzie przewyższać napięcie ładowania akumulatora, zostanie ono odcięte, przy zbyt niskim napięciu będzie zaś wstrzymane. Dlatego też przy akumulatorach 12V DC stosujemy panele o napięciu mocy nie większej niż 18-20V. Przy konieczności zastosowania większej ilości modułów, należy je połączyć równolegle, by zsumować prąd, ale bez zwiększania napięcia. Dla akumulatorów 24V DC stosujemy panele o nie wyższej mocy napięcia niż 24V. Kiedy zachodzi konieczność podłączenia kilku paneli o wyższym napięciu, należy zrobić to równolegle. Nie należy przekraczać maksymalnego napięcia obwodu PV w regulatorach PWM. Regulatory dla akumulatorów 12V są przystosowane do napięcia z paneli do 30V, zaś dla akumulatorów 24V do 50 V. Dlatego też dobierając regulator PWM do paneli fotowoltaicznych musimy pamiętać o tym, by napięcie obwodu otwartego Voc nie przekraczało maksymalnego napięcia obwodu PV regulatora.

Regulator ładowania MPPT

Coraz większą popularnością cieszą się innowacyjne regulatory MPPT. Dobór takiego regulatora nie różni się zbyt wiele od doboru regulatora PWM. Jest jednak kluczowa różnica pomiędzy tymi rodzajami, która zdecydowanie stawia regulatory MPPT na lepszej pozycji. Chodzi o dobór napięcia. Regulatory MPPT nie odcinają napięcia z paneli fotowoltaicznych w przypadku chwilowego przewyższającego napięcia ładowania akumulatora. Dobierając regulator MPPT musimy jedynie zadbać o to, by napięcie obwodu otwartego Voc nie przekraczało maksymalnego napięcia obwodu PV regulatora. Taki regulator ogranicza prąd ładowania, dzięki czemu nie przetworzy więcej energii, niż fabrycznie zostało to ustawione. Oznacza to, że możemy podłączyć do niego panele o dowolnej mocy, ograniczając samodzielnie skuteczność ładowania.

Regulatory ładowania do paneli słonecznych to niezbędny element, który wpływa korzystnie na żywotność akumulatorów w instalacji. Inwestując w tego typu urządzenia, warto postawić na najwyższą jakość. Przełoży się to na wieloletnią trwałość i w konsekwencji na skuteczną oszczędność.