Начну с этого сообщения, потому что, наконец-то, оно практически правильное! Просто золотые слова, если бы еще про напряжение не писали. Совсем идеально было бы так: при расчете системы надо начинать с расчета суточного потребление электроэнергии. Это для всех. Теперь извинюсь и скажу, что для Вас, если нужен быстрый результат, следующий шаг - это обратиться к специалистам и заказать проект системы, и ничего не выдумывать самому.
Есть другой, длинный путь - начинать образовываться в этой области и, возможно, через какое-то время Вы сможете спроектировать систему сами. Поверьте, то что Вам кажется, что Вы что-то понимаете - скорее иллюзия, чем реальность. Не обижайтесь, пожалуйста, всего не знает никто. У каждого свой уровень образования в разных областях. Наверняка, есть что-то, что знаете Вы и чего не знаю я, и наверняка есть темы, по которым Вы могли меня консультировать, а я задавал бы Вам детские вопросы. Но! Проектирование реально работающей автономной солнечной электростанции - достаточно сложная задача, требующая специальных знаний. Начинать знакомство с основами электротехники и принципами работы фотоэлементов с решения такой задачи невозможно. Начинать надо с азов, а Вы их не знаете.

Дальше по вопросам и Вашим предположениям.

 
Все что Вы написали дальше трудно комментировать. т.к. это смесь из очевидных наблюдений, некорректно сформулированных вопросов и неправильных выводов. Проще написать, как все происходит на самом деле.
1. В солнечной электростанции аппаратура должна быть согласована по напряжению и мощности.
2. При использовании PWM контроллера солнечные панели должны иметь тот же номинал по напряжению, что и блок АКБ. При использовании MPPT контроллера солнечные панели могут быть собраны на напряжение больше чем номинал АКБ, при этом MPPT контроллер преобразует избыточное напряжение панелей в зарядный ток на выходе контроллера.
3. У панели с номинальным напряжением 12 В рабочее напряжение выше. Есть так называемая точка максимальной мощности - точка в которой максимально произведение напряжения на силу тока при работе панели на нагрузку. Для панелей на 12 В это напряжение около 19 В. Для панелей на большее напряжение это значение кратно увеличивается.
4. Солнечные панели заряжают АКБ до тех пор, пока напряжение на панелях больше, чем напряжение на АКБ.
5. Напряжение и ток панелей зависит от освещенности. Мощность панелей, равная произведению напряжения на силу тока в точке максимальной мощности, приводится для так называемых стандартных условий (прямой солнечный свет перпендикулярный поверхности панели, при высоте солнца над горизонтом 42 град)
6. При ослаблении освещенности у панели падает и напряжение, и сила генерируемого тока. При этом сила тока уменьшается практически линейно, а напряжение сперва уменьшается медленно, а затем резко падает при слабой освещенности (примерно по логарифмическому закону). К тому моменту, когда напряжение на панели приближается к напряжению на АКБ, сила тока уменьшается примерно в 100 раз и заряд АКБ происходит очень маленькими токами. Значимый заряд АКБ прекращается раньше, чем напряжение панели сравняется с напряжением АКБ.

 
В общем, Вы начинаете считать примерно правильно, конкретные числа я не проверял. Но! Вы стали считать на 24 В, а у Вас сейчас панели на 48 В, основной мощный инвертор на 48 В и блок АКБ на 48 В. Вы понимаете как Вы это будете совмещать?

 
Генерацию надо считать не за один день, а среднюю, например, за месяц. Зимой может быть хуже чем летом не в 3 раза, а в 5-10 раз. Надо смотреть данные по инсоляции для Вашего региона по месяцам, учитывать как расположены панели.

 
Следуя логике, надо иметь ввиду, что КПД это относительная величина, и если КПД 90%, то "в трубу" всегда будет улетать 10% независимо от мощности АКБ и суточного потребления.

 
Провода от СП приходят не на клеммы аккумулятора, а на клеммы контроллера. Контроллер имеет выход на нагрузку соответствующего напряжения. Мощность нагрузки не должна превышать мощности контроллера, т.е. ток нагрузки должен быть меньше максимально допустимого для контроллера. Нагрузку можно подсоединять как на контроллер, так и на аккумулятор, насколько я понимаю, разницы никакой.
VSV, извините, что втягиваю, но чтобы не ввести в заблуждение пользователей форума, этот мой комментарий проверьте, пожалуйста. (лучше перестраховаться) )

 
Параллельно и последовательно совсем не одно и тоже. Когда Вы соединяете два аккумулятора параллельно, Вы сразу замыкаете электрическую цепь - ток пойдет, что может быть я уже писал. Для полноты картины можно добавить еще одну потенциальную неприятность - может проскочить искра. При последовательном соединении вообще ничего сразу не происходит - цепь разомкнута пока не подключена нагрузка. Дальше - как повезет, смотря что подключите )

srsolnechnye, комментарий правильный.
Но DmmDmm в данном случае, не понимая некоторых основ физики, опасается, что от контроллера в его прибор может потечь ток более 200 мА. 
Так вот, в прибор с потреблением 200 мА, ток больше 200 мА не потечет, если напряжение АКБ будет соответствовать напряжению питания прибора. Иными словами, если контроллер заряда исправен, то превышения тока в прибор никогда не произойдет. 

Чего опасается DmmDmm понятно, меня в большей степени интересовала эквивалентность клемм аккумулятора и выхода контроллера

Ох! vsv, извините, у меня ночью из сообщения главное слово пропало: СПАСИБО!
И, если можно, вспомнил еще один вопрос от DmmDmm, который был мне не до конца ясен, вот здесь: https://forum.solnechnye.ru/viewpost/353/~6/#comment3339

 
Что мог иметь ввиду производитель: АКБ большой емкости будет очень долго заряжаться от зарядного устройства малой мощности или есть вероятность, что маломощный зарядник, рассчитанный на АКБ маленькой емкости с большим внутренним сопротивлением может сгореть при подсоединении к АКБ с большой емкостью и маленьким внутренним сопротивлением?

Думаю, что производитель имел ввиду, что АКБ большой емкости будет очень долго заряжаться от сети 220 Вольт, т.к. зарядное устройство рассчитано на маленькую емкость.

 
это как средняя температура, шутка, и тем не менее. У меня система за октябрь сгенерировала 30кВт электроэнергии, а потом за 4 суток пасмурной погоды инвертор съел все электричество и система вырубилась. При этом за месяц я использовал всего 1.5 кВт*ч электроэнергии по счетчику, поэтому я считаю суточную. Я в принципе, уже на глаз вижу, если есть солнце-хорошо, нет -плохо. Собственно, если нет солнца, там и делать нечего.

 
Да, понимаю, другой вопрос насколько это безопасно, но пока мне не очевидна целесообразность второй системы на 24 В. Жду от поставщика тех. документацию с зарядными характеристиками, а там уже будет видно, к тому же с холодильником не все так просто получается.

 
Этот вопрос для меня остается открытым, пока рассчитываю, что после 100 % заряда АКБ система перейдет в буферный режим и не выключится от собственного потребления. По идее, при проектировании системы это должно учитываться.

 

При этом ниже 90 % КПД считается неэффективным, а выше 90 % КПД считается эффективным. А логика здесь в том, что если холостой ход системы в целом составляет 25 % реальной емкости АКБ, то КПД системы будет 75 % минус КПД инвертора 85% получаем КПД системы 60 %, но в данном случае КПД зависит от суточного потребления.
Я имею ввиду, что если в техдокументации инвертора указывают его КПД, то разработчик проекта системы, при расчете мощности и комплектации системы, в первую очередь должен, нет обязан, рассчитать КПД системы в целом и если оно ниже 90 % значит система неэффективна, если выше значит эффективна. А покупатель уже сам для себя должен выбрать, какую систему приобретать. Кстати, в этой связи логика наличия второго инвертора вполне объяснима.

 
Кем считается?

 
DmmDmm, извините, но на мой взгляд это просто ни о чем, набор слов. Я подозреваю, что вы имеете ввиду под понятием "КПД системы в целом", но угадывать и подсказывать не хочу. Возможно, эта величина даже имеет некоторый смысл, в основном теоретический, и даже полезный для общего понимания. Но, чтобы обсуждать это понятие, попробуйте выразить его математически, формулу напишите, как Вы хотите посчитать КПД системы в целом.
Кстати, почти на 100% уверен, что как только Вы попытаетесь строго определить это понятие, окажется, что то, что Вы представляете себе как "КПД системы в целом" всегда будет меньше или равно КПД инвертора. Так что, скорее всего, Вы хотите поставить перед разработчиком нереальную задачу.

КПД системы в целом:
Холостой ход Инвертора от его максимальной мощности примерно 1 % . значит на 2 кВт это 20 Вт*ч или 480 Вт*ч в сутки. АКБ 400 Ач из который 50 % можно использовать эффективно.
КПД инвертора 85% . значит, что при потреблении 2.4 кВт*ч сутки 360 Вт*ч вылетает в трубу.
480+360=840 Вт*ч из 2.4 кВт*ч вылетает в трубу
Из этого следует, что КПД системы СП 600 Вт + АКБ 400 Ач +инвертор 2 кВт составляет около 60 %. Если увеличить количество СП и АКБ КПД системы улучшится, а если увеличить в 4 раза, возможно, КПД системы в целом приблизится к КПД инвертора.


 

Я не настаиваю, что КПД 90 % является эффективным, просто КПД системы в целом равное 60 % меня, как минимум, смущает. Как получить КПД системы в целом ближе к 90 %., есть и определенные сложности, но опять же, КПД 60 % слишком непрактично. поэтому лучше оборудование брать под систему, а не систему под оборудование.

"Коэффициент полезного действия (КПД) - характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой... КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах." (https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_полезного_действия) - почитайте... Главное, обратите внимание на то, что КПД это отношение ИСПОЛЬЗОВАННОЙ энергии к ПОЛУЧЕННОЙ энергии. Если считать от входа энергии в инвертор до выхода из инвертора, то в формуле для КПД нет места для энергии, которая накоплена в аккумуляторах или которая получена от солнечных панелей. Поэтому сколько бы Вы не добавляли аккумуляторов и панелей КПД не изменится.
Если интересно, напишу Вам сейчас про КПД подробно, это полезно для общего понимания. Возможно Вам станет понятно, что термины вроде "КПД системы в целом" не помогут Вам правильно рассчитать систему. Для правильного расчета нужно в первую очередь правильно посчитать потребление, генерацию и необходимый запас энергии для периодов когда генерации нет или она минимальна и посчитать все это с учетом сезонов использования.
На эту тему есть хорошее сообщение на форуме: https://forum.solnechnye.ru/viewpost/264/~3/#comment2377
При этих расчетах КПД отдельных приборов учитывается автоматически, но нет никакого "КПД системы в целом". Если из этого расчета получилось, что возможны несколько альтернативных вариантов по набору аппаратуры, то во вторую очередь нужно считать затраты на первоначальные вложения и последующую эксплуатацию. Абстрактное "КПД системы в целом" Вам не поможет.
Можно, чисто в теоретических целях, считать что полученная энергия - это энергия солнечного излучения, а использованная - это энергия полезно использованная потребителями. Вот тогда это действительно будет КПД системы в целом. В этом случае результат будет для Вас совсем ошеломляющим, т.к. КПД в последовательных цепочках преобразования энергии перемножаются. КПД солнечных панелей около 15% и еще придется учесть КПД нагревателя, насоса, холодильника, лампочек и всего остального оборудования. Причем придется учитывать преобразование электрической энергии в тепловую (для нагревателя), механическую (для насоса), излучения (для лампочек), про телевизор даже не знаю что и сказать :).
Ни разу не издеваюсь - вопрос про КПД потребителей (конечного оборудования) для автономных систем чрезвычайно важен, не менее важен чем КПД инвертора. И даже вопрос о КПД панелей имеет не только теоретическое, но и практическое значение, т.к. сравнительно низкая эффективность панелей накладывает ограничение на использование больших мощностей в частном секторе. Большое количество панелей просто физически трудно разместить на ограниченной территории.

  Строго говоря, из характеристик Вашего инвертора не известно его собственное потребления, но в качестве оценки, давайте считать, что 1% от максимальной мощности и это, действительно 20 Вт - это нормально. Важно, что это величина не относительная, а абсолютная, потому что собственное потребление это потребление инвертора, когда он просто включен и не питает никакую нагрузку. Если инвертор включен круглые сутки и к нему не подключен никакой потребитель, тогда потребление будет 20 Вт х 24 ч = 480 Вт*ч в сутки. Если его выключить, например на ночь, на 8 часов, то потребление будет 20 Вт х 16 ч = 320 Вт*ч в сутки. И это опять для случая, когда в течение тех 16-ти часов, когда инвертор работал он работал вхолостую не обслуживая никаких потребителей. Строго говоря, во всех этих случаях КПД инвертора и всей системы равно нулю, т.к. полезного использования энергии нет. Инвертор тихо гудит и больше ничего не делает.
Обратите внимание: КПД равно нулю, а потребление есть.

  Когда инвертор работает с нагрузками соответствующими его мощности, вот тогда надо учитывать КПД в процентах и не надо учитывать собственное потребление. Собственное потребление уже учтено в самом понятии КПД (см. выше, что такое КПД). Тут есть тонкость - рядом со значением КПД не зря пишут "максимальное". Строго говоря это значение КПД для некоторого диапазона нагрузок сопоставимых по порядку с максимальной мощностью. Как меняется КПД от нагрузки производитель обычно не сообщает. Можно измерять самостоятельно, но это уже перебор и большого практического значения не имеет. Что важно - при маленьких нагрузках, сопоставимых с собственным потреблением, КПД падает резко и вот тут при учете потребления надо использовать не КПД в процентах, значения которого мы не знаем, а учитывать собственное потребление.
Поясню на Вашем примере. Если инвертор работает только на сигнализацию 2 Вт, то если брать КПД 85%, то получилось бы что для обеспечения нагрузки в 2 Вт инвертору нужно было бы потребление 2 Вт / 0.85 = 2.35 Вт. Но в данном случае собственное потребление уже нельзя включить в КПД, т.к. 20 Вт инвертору нужны в любом случае. И даже если считать что сама конвертация энергии 100%, то для получения 2 Вт на выходе инвертору необходимо минимум 20 Вт + 2 Вт на входе. Отсюда КПД при нагрузке 2 Вт равно: 2 Вт / 22 Вт = 0.09 или 9%. Вот в таком диапазоне: от первых процентов до 85% может меняться КПД инвертора.
Отсюда простой вывод: "КПД системы в целом" как Вы его себе представляете не постоянная величина, зависит от того сколько времени в сутки работает оборудование разной мощности.
Если работает оборудование с мощностью оптимальной для инвертора, то в пределе всегда будет 85% т.е. максимальное КПД инвертора. От количества аккумуляторов и панелей будет зависеть как долго сможет проработать система, но не КПД.
Если сутки будет работать только сигнализация 2 Вт, то КПД будет менее 10 % и никакое увеличение количества аккумуляторов это не изменит. Все остальные варианты промежуточные.
Если довести Вашу идею об увеличении количества аккумуляторов и солнечных панелей до логического конца, то получится, что ради приближения "КПД системы в целом" к КПД инвертора Вам нужен такой запас мощности, чтобы инвертор работал круглые сутки на оптимальной т.е. большой мощности. Приближение КПД системы в целом к КПД инвертора Вам очень дорого обойдется.
На самом деле Вам нужно, чтобы необходимое оборудование работало столько, сколько нужно, а не столько чтобы обеспечить максимальное КПД.

DmmDmm, пока Вы раздумываете над понятием "КПД системы в целом", я задумался о КПД нашей переписки. Количество сообщений в теме уже перевалило за 100 и это, не считая 15-ти в параллельных темах, при этом рассуждений много, а действительно важной и полезной информации не очень и она разбросана.
В честь перехода на вторую сотню попытаюсь собрать в одном месте всю значимую информацию.

1. По поводу Ваших проблем, с которых все начиналось. Что установлено:
1.1. плохое состояние гелевых АКБ.
Вероятные причины: изначально плохое состояние АКБ, либо несоответствие зарядных характеристик контроллера и (или) зарядного устройства данному типу аккумуляторов.
В пользу изначально некачественных АКБ косвенно говорит тот факт, что при их одновременном использовании в последовательной цепи, состояние двух стало значительно хуже, чем двух других. Что в принципе не исключает и проблемы с несоответствием заряда.
1.2. Комбинированный прибор - инвертор / контроллер / зарядное устройство имеет ряд недостатков.
Контроллер / зарядное устройство - нет настроек зарядных характеристик для разных типов АКБ, в документации не оговорены стадии заряда.
Инвертор - не очень хорошее максимальное КПД (84.5%), отсутствует информация о собственном потреблении без нагрузки и, видимо, отсутствует режим ожидания.
В принципе, с этим инвертором вполне можно жить, желательно только уточнить все его характеристики, особенно зарядные для правильного подбора соответствующих аккумуляторов.

2. Действительно полезная и важная информация, о которой мало кто знает.
2.1. Емкость АКБ в А*ч или мощность в Вт*ч величины не постоянные. Приводятся, обычно, для времени разряда 10 или 20 часов, что соответствует разряду током 0.1 или 0.05 С (емкости). При разряде большими токами (мощностями), емкость и мощность могут значительно уменьшаться. Это важно учитывать при использовании потребителей большой мощности.
Конкретно в Вашем случае, при работе на полную мощность 2000 Вт, инвертор потребляет ток около 50 А, в то время как емкость в 100 А*ч приведена для разряда током 10 А. В соответствии с разрядными характеристиками Ваших АКБ, током силой 50 А аккумуляторы емкостью 100 А*ч практически полностью разряжаются за 1 час.
Похоже, что мощностей Вам не хватает. Надо точно посчитать все необходимые нагрузки с учетом сезонности и времени их использования в течение дня.
2.2. При круглосуточном использовании мощного инвертора на маленькую нагрузку типа сигнализации, необходимо учитывать не паспортное КПД инвертора, а собственное потребление, которое для мощного инвертора может составлять значительную величину, что может быть критично при маленькой генерации в осенне-зимний период или при длительной пасмурной погоде.
Тут есть несколько вариантов - недавно предлагал, возможно специалисты могут предложить что-то еще.

Оптимальное решение всего комплекса проблем: https://www.solnechnye.ru/uslugi.htm

Я Вам очень признателен за такие подробные объяснения.
Пока поставлю преобразователь ПН-ЭКСПРЕСС DC-DC(48-90В)-12В у него КПД 80 %, но это ерунда, при такой нагрузке. Режим ожидания у инвертора -это когда инвертор выключается при минимальном заряде АКБ и сам включается, при максимальном заряде АКБ? у меня именно так. Точных значений выключения и включения я не знаю, но они есть, при этом когда инвертор выключен, зарядка АКБ продолжается, поэтому преобразователь ПН-ЭКСПРЕСС будет работать при выключенном инверторе, правда если инвертор включится, придется ехать его отключать.


 
Буферный режим работы АКБ для обеспечения холостого хода работы инвертора+2 Вт, это не решение.
Цифровой монитор состояния аккумуляторных батарей 48 Вольт я правильно понимаю, что имеется ввиду не одни АКБ 48 В, а связка последовательных АКБ, т.е. 4 штуки. Тогда почему одним монитором на 12 В нельзя снять замеры со всех 4 АКБ. С какой целью их используют и насколько они универсальны для разного типа АКБ.

 
Попробуйте, согласно описанию у него мощность до 130 Вт, так что, из общих соображений, питать им нагрузку в несколько ватт должно быть экономичнее, чем от инвертора 2 кВт. Если запитывать только сигнализацию, то Вам бы и менее мощный преобразователь подошел, они есть если поискать. Вопрос в надежности и качестве, т.к. у меня опыта использования нет, не могу советовать.

 
Нет. Режим ожидания - это когда инвертор перестает работать на нагрузку при некотором пороговом значении нагрузки. Т.е. инвертор считает, что нагрузки вообще нет, если мощность нагрузки меньше некоторой пороговой величины. При это он не полностью выключается, а именно переходит в режим ожидания с минимальным собственным потреблением и периодически проверяет не появилась ли нагрузка, и если мощность нагрузки превысила порог выхода из режима ожидания, включается в рабочий режим. К степени заряда АКБ это отношения не имеет, но сделано как раз для того, чтобы при отсутствии нагрузки инвертор не работал вхолостую.
Не уверен, но судя по описанию Вашего инвертора (п.4.12) у него есть близкая по смыслу функция (опционально), он может не в режим ожидания уходить, а полностью отключаться от АКБ при 5% нагрузке. Мы это уже обсуждали, возможно это нагрузка в 100 Вт т.е. 5% от 2000 Вт. При этом, если я правильно понимаю, т.к. инвертор гибридный, он может не просто отключаться от АКБ, а переключаться на питание от сети.
То что Вы описываете - это отключение инвертора по низкому напряжению. Эта функция есть практически у всех инверторов и служит для предотвращения критического разряда АКБ ниже порогового значения. Для 12 В АКБ может срабатывать в диапазоне 9 - 11 В в зависимости от заводских установок. Для 48 В соответственно около 40 В. После того как АКБ восстановит заряд и напряжение поднимется, инвертор должен автоматически включиться.

 
Я и не предлагал это как решение, это то что есть сейчас и в принципе может работать, но неэффективно.

 
Знаю, что они есть, хотел приобрести, но, пока жадничаю, так что опыта использования нет. Думаю, что монитору совершенно все равно как получены 48 В. АКБ на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных элементов номиналом 2 В. По большому счету, связка последовательных 4-х АКБ на 12 вольт - это последовательно соединенные 24 элемента на 2 В, а в каком количестве корпусов они находятся монитор не знает.

  Монитор, потому и монитор, что осуществляет мониторинг т.е. слежение за работой АКБ. Это непрерывный процесс.
Если монитор на 12 вольт, то его надо будет переставлять с АКБ на АКБ, а это уже не мониторинг.
Для одномоментного тестирования существуют тестеры АКБ. Насколько правильно они могут оценить состояние АКБ не знаю, есть сомнения...

 
Более того что написано здесь: https://www.solnechnye.ru/zaryadnye-ustroystva/Victron-BMV-600S.htm и
здесь: https://www.solnechnye.ru/zaryadnye-ustroystva/TBS-E-Xpert-pro-hv.htm сказать не могу.