Добрый вечер !

Спасибо администрации форума за терпение к нам - "чайникам", и готовность помочь советом !

В ходе прочтения ряда справочных материалов, в голове возникла следующая формула:

Мощность СБ в Вт / 12 В в цепи = Емкость АкБ в Амч / от 10 до 25

А теперь собственно мои вопросы:

1) Верно ли в основном моё умозаключение?

2) Если взять емкость АкБ за основу строительства системы (как собираюсь это сделать я),
то повышать мощность СБ не имеет смысла, поскольку возросшая силы тока заряда убьет АкБ ?

3) Умеют ли представленные Вами ШИМ контроллеры как то ограничивать силу тока на АкБ ?

4) Снижают ли они напряжения на выход нагрузки, или оно такое же как в цепи СБ - АкБ,
т.е. может доходить до 14,5 В ?

Если я правильно понимаю формулу, то получается, что для СБ 150 Вт --> (150/12)*(10...25)=125...312 , т.е емкость АКБ в пределах 125...312 А*час.
Безусловно, такой диапазон емкостей АКБ можно использовать с СБ 150 Вт, но заряжаться они будут очень долго (от 2-х до 5-7 дней). Иными словами, формула неправильная.
Для простоты, на каждой странице солнечных батарей в нашем магазине приведена оптимальная емкость АКБ и диапазон емкостей, например для СБ 150 Вт указана оптимальная емкость 90 А*час и диапазон 50...200 А*час. Отсюда, формула получается такая:

Емкость АкБ в Амч =  Мощность СБ в Вт / (0,75...3)

или, если усложнить формулу и привести ее к Вашей, то:

Мощность СБ в Вт / 12 В в цепи = Емкость АкБ в Амч / (от 4 до 16 )


Как видите из формулы выше, диапазон емкостей можно использовать большой. При выходе за пределы этого диапазона, т.е. при значительном превышении током заряда диапазона 5-25% от емкости АКБ, будет сокращаться срок службы АКБ. Но насколько он будет сокращаться - подлинно неизвестно.
Таким образом, повышать мощность СБ имеет смысл, если, например, предполагается зимняя эксплуатация, когда солнечной энергии будет мало и больших токов не будет. А летом лишние СБ можно отключать, чтобы не повредить АКБ.


Ни один ШИМ контроллер не может ограничивать зарядный ток. И среди MPPT-контроллеров такая возможность очень редкая и встречается только у контроллеров Outback Flexmax.
 
Выход контроллера соединен с АКБ через ключевой транзистор. Т.е. контроллер не регулирует напряжение на выходе и при 25 градусах в зависимости от типа АКБ напряжение на выходе может достигнуть 14,2...14,8 Вольт.
А вот при -20 градусах (если контроллер и АКБ находятся в неотапливаемом помещении зимой) напряжение может достигнуть и 16 Вольт с учетом термокомпенсации.
 

Спасибо за ответ !

Прошу прошения, я действительно не правильно записал формулу, должно было быть как то так:
Мощность СБ в Вт / 12 В в цепи = Емкость АкБ в Амч * от 10 до 25 %
То есть для СБ в 150 Вт: (150/12)/(10...25%)=125...50 Ач. Так правильно ?
Тем самым при оптимальной силе тока заряда 10% емкость Акб должна быть 125 Ач?
Я при выборе СБ исхожу из того что имею АкБ 65 АмЧ и соответственно: 65*10..25%*12 = 78..195 Вт.
Использоваться все это будет летом в солнечные дни и я решил что 100 Вт СБ будет оптимально, прав ли я (согласно таблице инсоляции она должна обеспечить 600 Вт/световой день) ?
Суть моего вопроса состояла в том, что СБ должна давать оптимальный зарядный ток (10..25% емкости АкБ) и не превышать его, наращивать мощность СБ не имея должного потребителя в виде соответствующего АкБ не нужно и губительно для имеющегося АкБ.
Для "моих" 100 Вт и 65 Амч: (100/12)/65 = 12% зарядный ток от емкости АкБ, оптимальна ли это цифра, какое значение используете как правило Вы для летних и круглогодичных вариантов ?
В Вашем примере 150 Вт и 90 Амч: (150/12)/90 = 13%, видимо верной дорогой иду, товарищи ))

Еще раз извиняюсь за много букв и благодарю за терпение )))

 Да, так правильно, но бывают случаи, когда нужна большая емкость АКБ при малом кол-ве СБ, тогда минимальный ток заряда может быть 5%, а не 10%.

125 Ач - это при идеальных условиях, не учитывающих потерь в кабелях, контроллере.
 
Да, Вы правы. На странице СБ 100 Вт как раз указана оптимальная емкость 60 Ач.
А вот по инсоляции - 600 Вт - это опять теоретические данные. Реально, с учетом всех потерь Вы получите около 350-400 Вт*час в сутки.

Как я уже написал выше, на странице СБ 100 Вт как раз указана оптимальная емкость 60 Ач.
Верной дорогой идете)))

А если мощность СБ рассчитывается под круглогодичное использование, как обычно выходят из этой ситуации (с большим зарядным током) Ваши клиенты ? Имеют емкости Акб рассчитанные в т.ч. на лето или "в ручную" замеряют силу тока и отключаю лишние СБ ?

Конечно никто не замеряет ничего в ручную, да и лишние СБ не отключают, т.к. лишних попросту нет в системе.
Системы, которые мы делаем и продаем, рассчитаны на автоматическую работу без вмешательства заказчика.
В случае, если предполагается круглогодичное использование в средней полосе России, то обычно делается расчет СБ и АКБ к ним на период весна-лето-осень, а зимой кроме солнечной энергии периодически используется генератор для подзаряда АКБ.

Большое спасибо !
Теперь хочу поделиться с вами своей задачей:
имею акб на машине 65 Амч и достаточно часто езжу на недельку на дачу на берегу где к сожалению нет света.
Решил сделать 100 вт установку, используемую в качестве подзарядки Акб (что полезно для его жизни), плюс во время отдыха думаю снимать "излишки" (свет, зарядка телефонов, планшетов, ноутбуков ).
По таблице инсоляции для Казани дневная сумма солнечной радиации при горизонтальной площадке составляет 5,93 кВт*ч/м2,
думаю при выборе оптимального угла эта сумма увеличится, но с учетом всех потерь, как Вы указали понизиться, но в конечном итоге я думаю она все равно выйдет на уровне 5,93*0,100= 593 Вт ?
Сколько % от емкости "обычного" Акб я смогу тратить что бы не убить его прежде времени ?
Как я понимаю контроллер необходимо брать с возможностью выбора "Flooded", пожалуй оптимальным будет LS1024 ?

Честно говоря, не знаю кто составлял эти таблицы (инсоляции), но реалии таковы, что в итоге будет около 400 Вт*час.


Да, LS1024 подойдет.
А вот % используемой емкости для автомобильно жидко-кислотного АКБ, чтобы его быстро не "убить", желательно не более 20%. Почитайте эту статью - там все подробно описано, обратите внимание на п.4, где говорится об автомобильных АКБ.
 

Еще пару моих вопросов и Ваших ответов и Вы сможете пригласить меня к себе на работу ))))

Контроллер EPHC10-EC не подойдет в виду отсутствия выбора "Flooded" ?

В описании ШИМ контроллеров сказано:
ток на входе немного больше Imp, но меньше тока короткого замыкания Isc и примерно равен Iвх=6 А, мощность на входе Pвх=Uвх*Iвх=12*6=72 Вт.
Как получилась цифра 6 ?
Хочу создать некую формулу для расчета эффективности и т.д., создать программу или веб-форму. Не могли бы Вы дать ссылку на "умную книжку", что бы я не мучил глупыми вопросами, а то я чрезмерно увлекся теоретической частью и начал ловить от этого кайф ))))))

По образованию и работе я чистый гуманитарий, но в детстве ходил в радиокружок, благодаря вам вспомнил почему мне это так нравилось, да и приятно почувствовать себя в роли "технаря", узнать что то новое и как следует пошевелить мозгами ))

Да.


На самом деле, в независимости от того, подключена нагрузка к выходу контроллера или напрямую к АКБ, индикация степени заряженности АКБ на контроллере очень приблизительная (это просто индикатор). Если нужно точно знать оставшуюся емкость АКБ, используют монитор АКБ, например E-Xpert Lite.
 
Чтобы все читающие форум понимали, о каком описании идет речь, дам ссылку на него - https://www.solnechnye.ru/controllery-zaryada/vybor-controllera-zaryada-MPPT.htm
Там указаны для примера следующие параметры СБ:
солнечная батарея мощностью 100 Вт,
с напряжением в точке максимальной мощности Ump=17,5 В и током Imp=5,72 А,
ток короткого замыкания Isc=6,2 А.

Так вот 6 Ампер это примерно среднее между Imp и Isc (5,72+6,2)/2=5,96, т.е. примерно 6 Ампер.


Честно говоря, даже не знаю, что Вам посоветовать, т.к. по теме солнечных батарей информации на русском практически нет. Практически вся информация черпается из английских описаний производителя и из собственного опыта.
 

 
Вот тут бы я не согласился и "плясал" с другой стороны -- от потребителей. То есть какой мощности в какое время и какие потребители включаются. Если все потребители работают исключительно днем и они маломощные, то АКБ стоит практически в качестве буфера и его емкость минимальна. Если потребители работают ночью, а не днем -- то соответственно тогда питаться они будут именно от аккумулятора большей частью, а не напрямую от СБ -- соответственно надо рассчитывать АКБ так, чтобы его емкости безопасно хватало для потребителей за одну ночь, а СБ -- соответственно хватало мощности чтобы полностью дозарядить АКБ получившиеся емкости. Более того -- хорошо бы провести аудит энергопотребления по дням недели, времени суток и мощности потребителей -- тупо составить в экселе по дням недели график. В этот же график запихать примерное световое время и тогда можно легко подвести баланс расходов энергии и ее прихода -- таким образом прикинуть необходимую емкость АКБ и мощность СБ. Почему я не совсем согласен с "формулой", приведенной на вашем сайте -- все исключительно зависит от графика потребления. К примеру, дачный вариант -- люди на даче тусуются и соответственно потребляют энергию грубо говоря два дня в неделю, а АКБ можно заряжать минимум пять дней в неделю во время отсутствия людей и слегка подзаряжать два дня присутствия людей. Таким образом исходя из потребителей рассчитывается емкость АКБ, чтобы обеспечить энергией всех потребителей в течение двух дней с учетом допустимой просадки, а вот мощность СБ -- исходя из полной зарядки получившихся на предыдущем шаге АКБ скажем за четыре дня -- маленьким током сильно разряженные АКБ заряжаются в более щадящем режиме. Соответственно все это прикинуть и скорректировать с учетом сезонности, пасмурности, осадков и т.п.

По поводу контроллеров заряда мое личное мнение, что вместо МРРТ контроллера лучше иметь качественный ШИМ контроллер, а разницу в стоимости пустить на увеличение мощности СБ -- это получается выгоднее. К тому же далеко не все контроллеры, как мне кажется имеют настоящий МРРТ режим, скорее всего некоторые "улучшайзинги", которые позволяют оптимизировать работу, но не являются МРРТ по определению этого режима. В частности видел вскрытый TRACER-1210RN и готов утверждать, что там нет режима МРРТ.
По поводу размещения солнечных батарей мое личное наблюдение. Если в системе четное количество батарей, то разделить их на две группы с отдельным контроллером на общий банк АКБ и ориентировать одну группу сильно восточнее, а вторую сильно западнее южного направления. Таким образом одна часть раньше начнет работать и раньше закончит, вторая -- позже подхватит и позже закончит. Таким образом за световой день общую мощность мы снимем ненамного меньше (да и то не факт что меньше), а вот время нормальных рабочих токов заряда АКБ расширим и уменьшим дневной пик максимального тока -- все это достаточно хорошо скажется на состоянии и долговечности АКБ, а кроме того еще и на долговечности СБ и вырабатываемой мощности за счет меньшего разогрева самих кремниевых элементов.
Кстати опять же из личного опыта -- в солнечную погоду бОльший КПД монокристаллических батарей играет с ними злую шутку -- они разогреваются сильнее поликристаллических и за счет этого теряют в КПД, поэтому при реальной эксплуатации сниженный КПД поли-СБ не так заметен по сравнению с моно-СБ. И опять же из личного опыта -- моно-СБ в зимний период времени уходят в отрыв по произведенной энергии, хотя общее падение выработки любой СБ зимой по сравнению с летом падает в разы ...

Блин, меня по моему понесло ... :)
По поводу избытка мощности, вырабатываемых СБ при полностью заряженных АКБ и отсутствии потребителей -- искусственно сажал на пониженное напряжение по выходу СБ и весь избыток мощности отправлял на греющиеся резисторы -- цель этой сложной затеи утилизировать избыток мощности СБ и таким образом снизить их саморазогрев. Не знаю насколько эффективно, но одними из потребителей этой "лишней" энергии были вентиляторы, обдувающие СБ более прохладным (чем сами СБ) окружающим воздухом. Одно время баловался пульверизатором и брызгал СБ водичкой ...

 

А что скажете про обратную ситуацию.
У меня по расчетам 250Вт полипанели хватит на работу морозилки до октября. Контроллер МРРТ 3215RN на 30А. Сейчас, летом видел токи от одной этой панели до 17А. Т.е. если подключить сейчас вторую панель - сожгу контроллер. Но в октябре они же будут в два раза меньше уже. Если я подключу вторую такую же панель, то 30А моего контроллера должно хватить с запасом. А в марте вторую панель сниму просто и все. Аккумы - 2шт по 100Ач 12В. Понятно, что на свой страх и риск. Или все-таки не стоит так делать и зимой при снеге и ярком солнце могут быть больше токи от панелей?
Если я правильно мыслю, то как лучше подключить вторую панель - параллельно или последовательно, ведь как я понимаю, контроллеру по фигу, если напряжение двух панелей не выходит за диапазон допустимого напряжения. А вольтаж АКБ он автоматически определяет.
Честно говоря, жаба душит - если все делать по правилам, надо или инвертор менять на 24В или более мощный контроллер, не дешевое удовольствие.. ))

И еще. Летом ставлю 30градусов наклон панелей, осенью - 50-60, зимой - 80. И снег не накроет и по солнцу. Правильно я понял суть?

PS.Спасибо за предыдущий ответ! Померял мощность при запуске морозилки, действительно - около 800Вт.
В устоявшемся режиме потребляет 85-95Вт.

Wizman, поздравляю с дебютом на форуме!!! И это не шутка.
Побольше бы таких участников на нашем форуме.


 Не могу с Вами не согласиться. Просто вопрос изначально был об абстрактном оптимальном соотношении 
емкости АКБ и мощности СБ. А на такие длинные посты у меня просто не хватает времени.

Wizman, добрый день !
СБ и АкБ разумеется хочется использовать в буферном режиме, и положить максимальную нагрузку на дневное время.
Но ведь все равно придется руководствоваться приведенной формулой +/-, т.е. при мощности СБ в 300 Вт (300Вт/12В=25 Ам) АкБ в 65 Амч будет чувствовать себя не комфортно ?

ПыСы: Пока склоняюсь к двум панелям CHN50-36P/M по 50 Вт соединенных последовательно через Tracer-1210RN на 12В АкБ ..

#member=#vsv##, спасибо.
Но все же -- абстрактные вопросы надо пресекать, потому что потом возникает недопонимание со стороны потребителя, а крайним остается тот, кто пытался ответить на такой абстрактный вопрос. И как следствие -- потеря доверия к вам, как продавцу з/ч и к альтернативной энергии в целом ...

#member=#vrodetak##, немножко непонятно изложили вашу нынешнюю ситуацию ... У вас в наличии 2хСП 250Вт и 24В (на сколько я понимаю), контроллер МРРТ 3215RN и 2хАКБ 100А/ч? В каком месте системы вы видели токи в 17А? По паспорту у 250Вт панели ток к.з. 7,68А (а на 12В вроде бы такой мощности не бывает, или я ошибаюсь?). Тогда если их включить две параллельно, то общий ток не превысит 16А по входу контроллера. Или вы наблюдали 17А на выходе контроллера заряда? Это совсем другое дело и никак не влияет на конфигурацию СП -- они в обоих случаях удовлетворяют используемому в вашей системе контроллеру заряда. Но все же я бы не стал ставить две СП последовательно -- тогда одна из них будет давить вторую по производительности в случае каких либо отличий в условиях работы (освещение и т.п.). Хотя тогда будет проигрыш по проводам -- большие потери и возможно необходимо будет заменить на более толстые (для параллельного подключения). И с батареями не все так гладко -- если они стоят параллельно, то более слабая (по каким-то причинам) из них будет перезаряжаться и сильнее разряжаться, а более сильная наоборот получать недозаряд. Надо также смотреть как именно подключены батареи к контроллеру и к инвертору -- есть некоторые особенности. Кроме того -- инвертор на 1800ВА и напряжение аккумуляторов 24В добыть достаточно легко -- от ИБП компьютера, только пищалку отрезать чтобы не раздражала :). Жаль картинку с работы вытащить не получается, а рисовать заново лень. В общем у меня система состоит из 2хСП 120Вт/12В, 2хEPSolar LS1024 10A и два разных автомобильных АКБ 72А/ч и 65А/ч, инвертор от компьютерного ИБП на 1500ВА, 24В. Каждая СП отдельно работает со своим контроллером, а каждый контроллер нагружен на отдельную АКБ. Сами АКБ подключены последовательно и инвертор подключен соответствующим образом. Опытным путем выяснено какая СП дает больше выработки (в конкретных условиях установки и т.п.) и какой АКБ более "слабый". Соответственно более сильная СП заряжает более сильный АКБ. Так сделано по аналогии со щелочными элементами, которые на каждую банку имеют уравнитель заряда. В голове шевелятся мысли по поводу как бы сделать еще узел автоматики, который будет переключать СП на недозаряженную АКБ при полной зарядке одной из них, и напрямую на нагрузку при полностью заряженных обоих АКБ.

#member=#Avukatum##, не понятно, е сли вы говорите про СП 2х50Вт, то причем здесь на 300Вт? Согласен, что большОй зарядный ток не есть хорошо, но в таком случае у вас есть всегда возможность сместить СП так, чтобы поглощать меньше калорий -- у вас же не стационарная установка будет, насколько я понял. И еще -- а почему 2хСП по 50 Вт а не одну на 100Вт? Так же получится ощутимо дешевле в сумме.