Опубликовано 25 апреля 2020

Установка солнечных батарей на разные скаты крыши

«Зачем?» – скажите вы. Монтаж солнечных панелей на крышу дома – самый удобный вариант. Особенно если участок не позволяет изобрести отдельно стоящую конструкцию. Случается что и крыша – не самый подходящий вариант: частично затенена или направлена не на юг. Иногда инженерам приходится ломать голову на выбором подходящего места. Но результат всегда должен быть ориентирован на максимальную выработку энергии и эффективность системы.

Рассмотрим объект, на котором часть крыши затеняется, вторая часть не подходит для установки солнечных панелей, так как имеет трубу, а другие постройки и вовсе не подходят для установки, так как имеют не эффективное расположение по сторонам света и затеняются деревьями.



Отдельно стоящую конструкцию на данном объекте возвести не представляется возможным, так как участок не велик. При этом задача – прокормить холодильник, а значит необходима установка солнечного массива, мощностью не менее 400 Ватт. Поэтому инженерами было принято решение установить две солнечные панели с разным направлением. Одна ориентирована на юг, а вторая на восток.
В результате первую половину дня освещается восточная солнечная батарея, далее солнце уходит за дом и после обеда освещает южную солнечную батарею.

В чём сложность такой системы?

Как не сложно догадаться – мы установили два контроллера заряда, а вслед за ними и два УЗФЭС, два предохранителя…всё, что касается солнечного массива - умножено на два. Зачем?

Зачем разнонаправленным солнечным батареям нужны разные контроллеры заряда?
Разберём эту интересную тему ещё раз. Каждая солнечная батарея характеризуется Вольт-Амперной характеристикой (ВАХ), в соответствии с которой существует точка максимальной мощности, то есть значение тока и напряжения, при которых достигается максимальная мощность. Действующие значения величин могут соответствовать ТММ при прямом подключении СБ к АКБ (или через ШИМ контроллер) только при соответствии номиналов и нормальных условиях (1000Вт/м2, 25гр.). В большинстве солнечных систем, особенно большой мощности, номиналы друг другу не соответствуют, мало того, при изменении освещенности, частичном затенении или изменении температуры, ТММ меняет свое положение на ВАХ. Совокупность всех этих проблем и привела к появлению МРРТ контроллеров заряда, которые, благодаря двойному преобразованию напряжения, могут находить и удерживать ТММ, таким образом СБ может выдавать максимальную мощность в текущих условиях. Конечно, если у вас две разные солнечные батареи, или одинаковые СБ ориентированы по-разному, ТММ у них находятся в разных местах.
Таким образом, при параллельном соединении на один контроллер, найденная некоторая средняя ТММ не будет соответствовать ТММ ни первой, ни второй солнечной панели. В результате мощность "сборки" будет иметь меньшее значение по сравнению с системой, где для каждой солнечной батареи есть свой контроллер, и ТММ отслеживается для каждой панели отдельно.

Могут ли диоды как-то решить эту проблему?
Конечно нет! Стоит заметить, что диоды бывают шунтирующие (подключаются параллельно СБ) и блокирующие (подключаются последовательно).
Обычно во всех современных солнечных батареях шунтирующие диоды уже есть. Находятся они в клеммной коробке и устанавливать их дополнительно не нужно. Шунтирующие диоды нужны для защиты затененных ячеек от воздействия соседних при последовательном соединении. Блокирующие диоды, действительно, применяются при параллельном соединении фотоэлектрических модулей, если могут возникнуть условия для противотока, когда, например, возникло сильное затенение одной из панелей.

Подытожим? Подключение разных или разнонаправленных солнечных панелей к одному контроллеру нецелесообразно. Блокирующие диоды не согласовывают работу солнечных батарей, а лишь обеспечивают защиту от противотока, когда одна панель может стать нагрузкой для другой.
Установка дополнительных устройств защиты и контроллеров заряда может показаться расточительной, но в совокупности стоимости солнечной электростанции, а также в сравнении полученной (и не полученной) выработки такие затраты полностью себя окупают.
В новом обзоре мы предлагаем посмотреть как производился монтаж солнечных батарей на разные скаты крыши.

Вам могут быть также интересны другие статьи:
"Как самому рассчитать солнечную электростанцию?"
"Автономная или сетевая? Плюсы и минусы солнечных электростанций."
"Литий или гель? Аккумулятор для солнечной электростанции."
"Солнечные батареи для дачи. Самая лучшая система!"