Optimer effekten fra dine solceller med en MPP Tracker

En solcelle laderegulator, danner forbindelse mellem solcelle panelet og batteriet. Som navnet antyder, regulerer laderegulatoren ladestrømmen til batteriet. En lUoU opladning karakteristik betragtes som standard og sikker, hurtig og samtidig skånsom opladning til f.eks et autocamperbatteri.

lUoU ladekurve, hvad er det ?

lUoU er den udvidede opladnings metode til hvem vedligeholdsladningen er fastgjort. En lUoU opladningskarakteristik består af:

l = Hovedopladning med konstant strøm
U= Udglatnings opladning ( Absorbtion opladning) med konstant spænding over en bestemt tid.
oU= Vedligeholdsopladning, med sænket spænding

Hvorfor ikke solcellen direkte på batteriet ?

Som beskrevet acceptere en laderegulator spændingsovervågning ved opladning af et 12 V batteri. Hvis du forbandt et solcelle modul direkte til batteriet, ville det blive opladet, men ladespændingen måtte du selv overvåge. Når ladespændingen var opnået, måtte du selv tage solcelle modulet fra, og selv tilslutte det igen, når spændingen falder igen. Dette kan foregå flere gange i minuttet. Hvis solcelle modulet ikke tages fra ved fuldt opladet batteri, vil batterispændingen fortsætte med at stige og før eller siden vil batteriet blive ødelagt. Solcelle regulatoren har altså den opgave, primært at beskytte batteriet mod overopladning.

MPPT laderegulatorer benytter den fulde effekt fra solcellen og bidrager med højere ladestrøm, end når modulet er forbundet direkte til batteriet.

Forskel mellem PWM og MPPT laderegulator.

Et solcellemodul giver en elektrisk strøm. Et solcellemodul består af flere celler, som er forbundet i serie. Hver enkelt celle giver en spænding på 0,5 V. Dette resultere i et 12 V solcellemodul med 36 celler med en arbejdsspænding på 18 V. 24V solcellemoduler har 72 celler, hvilket fører til en arbejdsspænding på 36V (Vmpp)

En PWM regulator forbinder et solcellemodul med et batteri, strømmen flyder gennem regulatoren til batteriet. Modulspændingen bliver derved næsten på batterispændingen. Dybest set sker der ingenting, andet end ovenstående eksempel, hvor vi tilslutter et solcellemodul direkte til et 12 V batteri, men hvis batteriet er fuld (Absorbtionspændingen er nået) begynder regulatoren sit arbejde. Det kobler solcellemodul og batteri fra hinanden, og når batterispændingen er faldet et par millivolt, bliver solcelle modulet koblet til igen. Denne proces finder sted flere gange i sekundet. Denne styremåde kaldes Impulsbreddemodulation (PWM).

Solcellemoduler leverer strøm afhængigt af solstrålingen. Denne strøm er uafhængig af modul spændingen. Følgelig flyder den samme strøm med både 18V og 13V.

Modulet leverer strøm (målt i Watt). Effekten er produktet af spænding og strøm. Effekten beregnes ved at gange strøm med spænding. Derved er kommer der selvfølgelig en højere effekt ved 18V end ved 13V, hvis den samme strøm benyttes som grundlag.

Effekt/Watt (W) = Spænding/Volt (V) x Ampere/Strøm (A)

A = W:V
V = W:A

MPPT solcelleregulator

MPPT = Multi Power Point Tracking scanner effektkurven af solcellemodulet og således finder den det højste effekt punkt. Som regel leverer et solcelle modul den højeste ydelse ved en spænding på 16-22 volt. Effekten fra panelet vil nu blive omformet til 12 V, 230V eller 24V. Denne metode er så effektiv, at trods tabet i regulatoren, gennem konverteringen, så er der konverteret betydelig mere effekt til batteriet end gennem en PWM laderegulator.

Eksempel på et anlæg med 12V batteri (13V spænding) og et solpanel der er opgivet til 100 W og max solstyrke:
Effekt med PWM lader: Spænding (Volt)xStrømstyrke(Ampere) = 13Vx5,2A=67,6W
Effekt med MPP Tracker: Spænding (Volt)xStrømstyrke(Ampere)= 19,2Vx5,2A=100W. En forbedring på 32,4%

MPPT er mest effektive under disse forhold:

  • Vinter og / eller overskyet eller uklar dage - når ekstra kraft er mest nødvendig.
  • Koldt vejr - solpaneler fungerer bedre ved kolde temperaturer, men uden en MPPT mister du det meste af det. Koldt vejr er højst sandsynligt om vinteren - den tid, hvor solen står lavt, og du har brug for strøm til at genoplade batterier mest.
  • Lav batteriopladning - Jo lavere ladningstilstanden er i dit batteri, jo mere strøm anbringer MPPT i dem - Når der brug for ekstra strøm.
  • Lange ledninger - Hvis du oplader et 12 volt batteri, og dine paneler har lang ledningsføring, kan spændingsfaldet og strømforbruget være betydeligt, medmindre du bruger meget kraftig ledning. Det kan være meget dyrt. Men hvis du har fire 12 volt paneler forbundet i serie til 48 volt, er strømforbruget meget mindre, og controlleren konverterer den højspænding til 12 volt ved batteriet. Det betyder også, at hvis du har en høj spændings panelopsætning, der fodre laderegulatoren, kan du bruge meget mindre ledninger.

Et solpanel virker på den måde, at spændingen, uanset lysstyrke er næsten konstant. En solcelle regulator uden MPPT, vil trække solpanelets spænding, ned omkring batterispændingen. Det er normalt i det område, at solpanelet ikke yder mest.

MPPT - Maximum Power Point Tracking, søger efter det punkt, hvor solpanelet yder maksimum effekt, ved en given lysstyrke. Det betyder, der hvor volt x ampere giver det største tal i watt.

Bør man vælge en PWM eller MPPt regulator? En PWM er lidt billiger så hvis man kun køber et lille anlæg med et 30 - 90W panel vil en alm. PWM regulator være et godt valg.

En MPP Tracker - Maximum Power Point Tracking, øger elproduktionen med op til 35%! Dit batteri bliver dermed hurtigere opladet også selv når solpanelet er halvvejs i skygge, eller det er overskyet giver MPPT en væsentlig forbedring..

Solcelle kvalitet og type er også vigtigt:

Solceller er en grøn energikilde, der er i stand til at lave elektricitet til din autocamper. Solceller producerer el ved at optage energi i lyset fra solen. Jo skarpere lyset er, jo mere elektricitet kan der produceres. Selvom det er overskyet kan solceller også lave elektricitet - dog i mindre grad, end hvis solen skinner fra en skyfri himmel.

Der findes forskellige typer solceller og solcelleanlæg. De bedste solceller er i stand til at omdanne op til 20 % af lysets energi til elektricitet. Solceller opsættes typisk i sektioner eller moduler. Sektionerne omfatter 30 til 80 solceller afhængigt af, hvor store solcellerne er. Solceller består af såkaldte siliciumplader, der loddes sammen med hinanden. Når lyset rammer siliciumpladerne omdannes lyset til jævnstrøm. Jævnstrømmens styrke afhænger af lysets skarphed, samt størrelsen på solcellerne.

En MPPT laderegulator koster fra ca 800 kr mere end en PWM laderegulator, men er det noget at snakke om, set i lyset af vigtigheden af strøm og uafhængigheden i en autocamper
Ligeledes er der forskel på kvaliteten af solpanelerne. 130W er altså ikke 130W. Der er paneltollerancer på +/-3%. De fleste garanterer at panelerne ikke går under 10% af mærkeeffekten.

Solceller optimalt

Den mest optimale placering er i sommerperioden, når solcellerne er sydvendte med en hældning på 45 grader. Den mest optimale placering skifter fra årstid til årstid. Grunden til dette er for Danmark’s vedkommende at Danmark rent geografisk er placeret på jorden således, at solen ikke altid står lige højt på himmelen. På autocampere, campingvogne og både ligger solpanelerne flat på tag eller dæk. Derfor falder virkningsgraden også.

Læs mere om solceller HER

Et

Bedøm denne artikel
(4 bedømmelser)