Jak dobrać regulator PWM i MPPT do paneli solarnych?

Regulator solarny to urządzenie, które znacząco wpływa na wydajność instalacji fotowoltaicznej. Jego główne zadania to m.in. kontrola procesu ładowania akumulatora, ochrona przed nadmiernym rozładowaniem oraz zabezpieczenie przed zbyt wysokim napięciem z paneli.

Panele solarne pełnią natomiast rolę generatorów energii elektrycznej pozyskiwanej ze słońca. Najczęściej spotykane są modele monokrystaliczne i polikrystaliczne, różniące się wydajnością, sprawnością oraz parametrami technicznymi.

Jak dobrać regulator solarny do instalacji?

a) Dobór paneli do regulatora

Przy wyborze regulatora – zarówno PWM, jak i MPPT – należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych czynników:

• moc zasilanych urządzeń,
• dobowe zapotrzebowanie na energię,
• pojemność akumulatora i czas jego ładowania,
• parametry paneli (moc, napięcie, prąd).

Podstawowa różnica między regulatorami PWM i MPPT dotyczy głównie zakresu obsługi napięcia paneli oraz sposobu zarządzania energią.

Każdy regulator posiada określone parametry pracy – to na ich podstawie dobiera się odpowiednią ilość i konfigurację paneli fotowoltaicznych. Właściwe dopasowanie zapewnia bezpieczną i bezawaryjną pracę całego systemu.

Konfiguracja paneli ma znaczenie

Aby poprawnie dobrać regulator, należy określić sposób połączenia paneli:

• połączenie równoległe,
• połączenie szeregowe,
• połączenie szeregowo-równoległe.

Każda z tych konfiguracji wpływa na końcowe napięcie i prąd w instalacji, co bezpośrednio przekłada się na wybór odpowiedniego regulatora.

Przykład:

Dla regulatora solarnego VOLT SOL 20A należy dokładnie przeanalizować maksymalne napięcie wejściowe oraz dopuszczalny prąd ładowania. Na tej podstawie określamy liczbę paneli oraz sposób ich połączenia.

Podsumowanie

Dobór regulatora PWM lub MPPT to kluczowy etap projektowania instalacji fotowoltaicznej. Odpowiednia analiza parametrów technicznych paneli i akumulatorów pozwala zwiększyć efektywność systemu oraz zapewnić jego długotrwałą i bezpieczną pracę.

Oznacza to że napięcie z naszych paneli słonecznych nie może przekroczyć 100V oraz natężenie prądu stałego do 20A. Na podstawie danych technicznych danego regulatora dobiera się odpowiednio panele słoneczne. Dzięki temu zapewnimy pracę naszego regulatora w poprawnym zakresie.

b) Dobranie regulatora do potrzeb naszych urządzeń

Zadaniem regulatora solarnego jest zasilenie naszych urządzeń w prąd elektryczny pochodzący ze słońca. Zapotrzebowanie tych urządzeń na prąd należy uwzględnić na etapie projektowania naszej instalacji.

Jaka jest moc urządzeń zasilanych w instalacji fotowoltaicznej?

Przykład 1: Moc wszystkich podłączonych urządzeń wynosi 140W. Gdy podzielimy to przez napięcie 12V, otrzymamy prąd szczytowy = 11,7A. Do zasilenia naszych urządzeń będziemy potrzebowali regulatora solarnego o prądzie ładowania minimum 20A, np. nasz model:

MPPT 20A – https://voltpolska.pl/fotowoltaika/sol-mppt-20a-regulator-solarny.html

Przykład 2: Załóżmy, nasz kolejny zestaw urządzeń o łącznej mocy 200W. Podzielimy więc moc 200W przez napięcie 12V, co da nam prąd szczytowy = 16,67A. W takim wypadku również sprawdzi się regulator solarny o prądzie ładowania minimum 20A.

W obydwu przypadkach można z powodzeniem zastosować nasz model regulatora MPPT 20A – https://voltpolska.pl/fotowoltaika/sol-mppt-20a-regulator-solarny.html

c) Dobranie banku energii – pojemności akumulatorów naszej instalacji

Do prawidłowej pracy naszej instalacji fotowoltaicznej jest odpowiednio dobrany bank energii. Każdy regulator słoneczny musi współgrać z akumulatorem.

Pojemność akumulatora musi być odpowiednio dobrana do prądu ładowania płynącego z naszego regulatora solarnego. Należy tutaj również określić napięcie na jakim będzie opierać się nasz bank energii – 12V, 24V, czy 48V. Wszystko to zależy jakiej mocy potrzebujemy.

Jakie jest dobowe zapotrzebowanie na energię elektryczną?

Obliczmy potrzebną ilość energii dla typowych urządzeń w domu:

1. Żarówka LED: 10W * 5h = 50Wh dziennie
2. Laptop: 50W * 4h = 200Wh dziennie
3. Lodówka: 80W * 24h = 1920Wh dziennie

Teraz zsumujmy te wartości, aby uzyskać łączną ilość energii potrzebną w ciągu doby. W tym przypadku wynosi to: 50Wh + 200Wh + 1920Wh = 2170Wh (czyli 2,17kWh). Dodatkowo, biorąc pod uwagę utratę pojemności przez akumulator oraz zapas energii np. 50%:

2170Wh + (0,5x2170Wh) = 3255Wh, czyli 3,255kWh

Jaką potrzebujemy pojemność akumulatora?

Przy zapotrzebowaniu na energię elektryczną 3,255kWh pojemność akumulatora może wynieść ok. 217,25A (według wzoru: pojemność akumulatora 3,255kWh Do pojemności akumulatora należy dobrać moc paneli fotowoltaicznych. Czas pełnego ładowania akumulatora żelowego lub AGM to ok. 7-8 godzin.  Mnożymy przykładową pojemność akumulatora 120Ah przez jego napięcie 12V, co da nam całodzienne zapotrzebowanie na energię 1440Wh. Ilość energii dzielimy przez oczekiwany czas ładowania 8 godzin, co daje nam konieczną moc panela lub paneli 180W: https://voltpolska.pl/fotowoltaika/panel-fotowoltaiczny-poli-180w-18v-1480x670x35mm-przewod-mc4-90cm-silver.html

Napięcie: Nowoczesne regulatory solarne SOL MPPT działają bardziej efektywnie niż starsze PWM. W przeciwieństwie do PWM, modele SOL MPPT nie przerywają dostarczania energii z paneli słonecznych, nawet jest jej więcej niż potrzebują akumulatory. Trzeba jednak uważać, żeby napięcie z paneli nie było zbyt duże. To jest jak kontrolowanie głośności muzyki, żeby nie było zbyt głośno ani zbyt cicho, żeby wszystko działało najlepiej. W ten sposób system pracuje najefektywniej.

Wartości teoretyczne podane w artykule są przydatne jako punkt wyjścia. Jako doświadczony producent systemów fotowoltaicznych doradzamy przed zakupem konkretnych produktów konsultacje z naszym profesjonalnym działem handlowym, który uwzględni wszystkie parametry.