Как подзарядить солнечную батарею

Как зарядить солнечную батарею?

Эффективное функционирование солнечных батарей без энергии солнца невозможно. Она является основополагающим условием их работы.

Солнечные батареи следует заряжать при ясной и солнечной погоде. Для этого лучше всего подойдут места с открытым пространством. Так удастся обеспечить бесперебойное поступление ультрафиолета на поверхность оборудования и полностью зарядить его.

Что нужно, чтобы зарядить солнечную батарею?

Прежде чем рассмотреть, как заряжать солнечную батарею, убедитесь в наличии необходимых приспособлений. Для зарядки оборудования Вам понадобится:

1. Моющее средство, которым очищают стекла, основанное на спирте
2. Тряпка или кусок мягкой ткани
3. Контроллер заряда. Присутствие солнечного света

Как зарядить солнечную батарею?

1. Проверьте чистоту поверхности батареи. При наличии загрязнений обязательно протрите ее. Для этого используйте моющее средство, нанесенное на мягкую тряпочку. Если зарядка проводится зимой, то очистите батарею от снега и наледи
2. Позаботьтесь о чистоте окружающего пространства. Любые предметы, способные помешать попаданию солнечного света на панель, следует убрать
3. Проверьте исправность функционирования контроллера заряда. Если устройство работает неправильно, то запускать батарею нельзя. В случае поломки прибора, придется обзавестись новым. Наиболее бюджетный вариант — ON/OFF контроллер. Но для лучшего качества зарядки и безопасности солнечной батареи, рекомендуем купить PWM устройство. Еще их называют широтно-импульсными преобразователями. Они обеспечивают понижение и поддержание на нужном уровне возникающего в батарее напряжения

Сколько заряжается солнечная батарея?

Отслеживать процесс зарядки можно с помощью индикатора. Его показатели являются главным ориентиром. В случае отсутствия такового, рекомендуем подвергать фотоэлементы влиянию ультрафиолета на протяжении 30 мин.

Интересуют солнечные батареи? Есть вопросы? Обращайтесь к специалистам ООО «Вольт и Джоуль». Консультация БЕСПЛАТНАЯ!

Источник

Как заряжать солнечную батарею

Использование альтернативных источников энергии уже очень давно практикуется человеком. Одним из самых простых и всем известных человеку приспособлений считается обычная мельница, в которой движение ветра преобразовывалось в работу жерновов.

Сегодня стало возможно использовать и энергию солнца с помощью специальных устройств, способных ее преобразовывать в электрический ток. Перед тем, как купить солнечные батареи в Украине, следует предварительно произвести расчеты их мощности.

Основные характеристики

Солнечные батареи представляют собой комплекс фотоэлементов, которые при воздействии с солнечными лучами генерируют постоянный электрический ток. Это позволяет получать энергию прямо из «воздуха».

Мощность и количество вырабатываемого электричества напрямую зависит от освещения. Чем ярче светит солнце, тем интенсивней вырабатывается энергия. Но данные продукты могут также работать даже в облачную погоду или ночью при освещении луны.

Данные изделия нашли широкое применение и используются в различных областях:

1. Обустройство автономных жилых домов, которые не зависят от внешнего подаваемого электричества.
2. Космические проекты. С помощью солнечных батарей получают энергию основные объекты, расположенные за границами земной атмосферы (штучные спутники и т.д.).
3. Комплектация ими различных средств передвижения, таких как автомобили, самолеты и много др.

Зарядка аккумуляторов

Основной задачей солнечных батарей является зарядка аккумуляторов. Они могут располагаться как вместе с фотоэлементами (солнечные фонари), так и где-то снаружи. Это позволяет не только получать энергию, но и накапливать ее для дальнейшего использования.

Следует запомнить, что солнечные батареи не заражаются, они только преобразуют свет в ток. С их помощью можно зарядить аккумуляторы, от которых уже и брать в дальнейшем энергию.

Данный процесс можно описать несколькими простыми шагами:

1. Монтаж нескольких панелей в специально оборудованном месте.
2. Параллельное соединение всех элементов, что позволит получить нужную мощность.
3. Подключение питания к аккумулятору с помощью специальных устройств, контроллеров и т.д.

Солнечные батареи это огромный шаг вперед, что позволит сделать жизнь человека намного комфортней и безопасней. Такие продукты абсолютно безвредны и никак не влияют на здоровье людей.

В этом видео — проверка на практике функциональность солнечной батареи

Источник

Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца

Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.

Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?

Зарядка солнечной батареи в пасмурный день

Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.

Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.

Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.

Зарядка солнечных батарей от других источников света

Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.

Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.

Таким образом, для зарядки солнечных батарей можно использовать абсолютно любой источник света. Другое дело — хватит ли мощности источника для обеспечения ваших потребностей. В любом случае перед покупкой систем солнечных батарей настоятельно рекомендуется получить исчерпывающую консультацию у специалистов. А при проектировании системы — предусмотреть достаточный запас площади солнечных панелей для генерирования электроэнергии в сложных погодных условиях.

Источник

Сколько времени нужно двум солнечным панелям, чтобы зарядить аккумулятор на 100Ah. Провел эксперимент

Когда я впервые задумался о том, как обеспечить максимальную энергонезависимость для своего дома на колесах, было много сомнений и мыслей на этот счет.

Многие рекомендовали остановить выбор на покупке небольшого дизель-генератора. Время от времени его можно было бы запускать и заряжать таким образом внутренние аккумуляторы, питающие весь караван.

Однако у такого решения есть серьёзные недостатки.

Помимо высокой стоимости подобного устройства, оно еще и работает довольно шумно.

Если ты остановился в безлюдном уголке дикой природы это небольшая проблема. Однако, если вокруг есть другие отдыхающие, они вряд ли с восторгом отнесутся к такому соседству.

Тогда я решил поставить на крышу автодома солнечные панели. Прикинул, какое максимальное энергопотребление у всех источников в моем кемпере, и ограничился двумя панелями мощностью по 100Вт.

Суммарно, в ясный, солнечный день они способны выдавать силу тока в пределах 10 ампер, что является довольно большой цифрой.

По всем моим расчётам, этого должно было быть более, чем достаточно, чтобы без проблем заряжать стоамперный аккумулятор.

Но теория это одно, а практика совсем другое. Расставить все точки над и мне помог незапланированный эксперимент.

Однажды приехав в гараж, я забыл выключить свет в прицепе. Вернувшись обратно через четыре дня, с удивлением обнаружил, что аккумулятору хватило заряда на столь долгий срок.

Но вольтметр показывал, что в батарее осталось 10,2 вольта, а это значит, что он был практически пуст.

При падении напряжения до 10 вольт контроллер отключает всю систему и требуется подзарядка аккумулятора.

Однако я решил не использовать сетевое зарядное устройство. Это была отличная возможность выяснить, сколько времени потребуется солнечным панелям, чтобы полностью зарядит аккумулятор до 14 вольт.

Эксперимент стартовал в 8 часов утра. Погода выдалась ясной, солнышко светило ярко. Идеальные условия для того, чтобы получить ответ на давно мучавший меня вопрос.

Процесс пошел и я внимательно стал наблюдать за происходящим. Сперва показатели солнечного контроллера фиксировали цифру в пределах 10 ампер.

Это максимальный показатель силы тока, который могли выдавать две панели.

Источник

Заряд аккумуляторов напрямую без контроллера, 27 ячеек на АКБ

Вопрос заряда аккумуляторов от солнечных батарей напрямую без контроллеров давно меня интересует, и мои тесты это пока подтверждают. Опираясь на цифры полученные из моего MPPT контроллера, на свой опыт и информацию из сети я понял что это возможно. В стандартном варианте когда на 12-ти вольтовый аккумулятор приходится по 36 солнечных элементов зарядка напрямую неэффективна, и даже опасна. И если не контролировать напряжение заряда то можно перезарядить аккумулятор вплоть до выкипания электролита и нагрева самого АКБ. Ну или с аккумулятором ничего не случится, это если у вас слабенькая солнечная панель с током в 1 ампер, а аккумулятор автомобильный 60Ач.

Точка максимальной мощности поликристаллической солнечной панели на 36 элементах зимой по данным моего контроллера составляет 85% от напряжения холостого хода. Это равняется 18.7 вольт, но в диапазоне от 17.0в до 19.5в мощность меняется не критично, и она остаётся максимально высокой. При этом такая картина остаётся даже в пасмурную погоду. Да при отсутствии солнца точка MPPT смещается ближе к 17-18 вольт, но и при 19в мощность солнечной панели всё ещё почти максимальная.

Летом в связи с перегревом солнечных батарей точка MPPT немного ниже, и пик держится на напряжении 17.3 вольта, это 79% от напряжения холостого хода. Но правда в самую жару, когда под 40 градусов в тени, смещение может доходить до 16 вольт.

Если бы наш аккумулятор был на 18 вольт, то есть не шесть, а восемь банок, то солнечную панель к нему можно было бы подключать напрямую. При этом даже в пасмурную погоду была бы зарядка ничуть не хуже чем через MPPT контроллер. И в таком варианте аккумулятор невозможно перезарядить так как с ростом напряжения от 19в и выше ток заряда будет снижаться и падать вплоть до нуля к 21 вольт. В данном случае я говорю о кальциевых автомобильных аккумуляторах.

Но таких аккумуляторов состоящих из восьми банок не бывает, да и инверторов на 18 вольт тоже нет. Но вообще если бы солнечная панель была не на 36 элементов, а на 27 элементов. То тогда без всяких MPPT контроллеров была бы максимальная эффективность заряда, так как в этом случае высокая точка максимальной мощности была бы в диапазоне от 12.0 до 13.7 вольт. А зимой поднималась бы до 14.2 вольт и даже выше. И только когда напряжение на АКБ будет подниматься выше, то ток заряда будет сам снижаться, это связано со смещением точки MPPT, и далее более подробно.

Вообще получается интересная картина, если на 27 элементов приходится АКБ 12в. Летом когда самая жара точка максимальной мощности смещается значительно ниже. И если напряжение на АКБ начинает расти выше то ток начинает падать, и уже на напряжении выше 13 вольт падение мощности очень заметно. Получается так, точка максимальной мощности в жару будет в диапазоне 12-13 вольт, и при росте напряжения на акб до 13.5 вольт ток от солнечной панели значительно снизится. А при 14 вольт ток будет уже совсем небольшой, и так как с аккумуляторов всегда берётся какая то энергия, пусть и небольшая, то напряжение на АКБ выше подниматься не будет. Плюс сам аккумулятор будет ограничивать напряжение снижая КПД заряда.

Но чтобы так было нужно чтобы ёмкость АКБ и максимальный ток от солнечных батарей были 1:10 или более. И под аккумуляторами я подразумеваю обычные автомобильные кальциевые. То есть на панель 12в 100вт с током заряда в 5.4А подойдёт аккумулятор ёмкостью 55Ач. И летом в эту самую жару от панели на 27 элементов при 14.0-14.7в на АКБ ток заряда будет всего около 1-2А, и этот ток не сможет вскипятить аккумулятор, и напряжение не будет расти далее. А с учётом небольшого потребления из акб напряжение и до 14в возможно не поднимется. Но если аккумулятор будет не заряжен то в диапазоне 12-13 вольт заряд АКБ будет максимальным от солнечной батареи, то есть максимальный ток заряда, и уменьшаться он будет сам по мере напряжения на АКБ.

С понижением температуры картина зарядки аккумулятора будет меняться. Точка MPPT будет сдвигаться вверх и при около нулевой температуре аккумулятор будет заряжаться уже до 14-14.5 вольт и только после этого начнётся значительное падение тока от солнечной батареи состоящей из 27 элементов. При этом если даже из аккумулятора ничего не будет потребляться то сам аккумулятор начнёт ограничивать рост напряжения. И если даже напряжение вырастет до 15 вольт, то ток от солнечной батареи ещё снизится и этот ток не в состоянии будет вскипятить акб и продолжить рост напряжения на нём.

В зимние морозы точка MPPT будет ещё выше, и это тоже большой плюс. Повышенное напряжение на АКБ после глубоких разрядов, когда солнца не было несколько дней скажется на последних очень хорошо. Зимой часто аккумуляторы разряжается глубоко, в вот полностью заряжаются не часто, и тут повышение напряжения до 15 вольт и даже 16 вольт будет способствовать десульфатации. Ну а понижение тока от солнечной панели не сможет вскипятить аккумулятор.

Получается идеальный балланс на круглый год, когда надо аккумулятор заряжается более полно, в зимние месяцы. А летом наоборот когда акб каждый день заряжается то его не нужно доводить до 14.7 вольт и выше.

В современных контроллерах пытаются сделать нечто подобное ступенчатым зарядом, и возможностью настройки контроллера. Но здесь при заряде напрямую от панели на 27 ячеек всё происходит само собой. Понятно что с гелевыми аккумуляторами лучше так не делать, а вот автомобильным и AGM аккумуляторам это очень понравится.

Вообще на рынке есть солнечные панели на 60 элементов, предназначены они для заряда аккумуляторов на 24 вольта. Но так как там приходится по 30 элементов на АКБ, то тут нужен обычный PWM контроллер. При этом в таком варианте даже MPPT контроллер не может дать больше чем заряд через простой PWM контроллер. Решение очень правильное, но всё же от необходимости контроллера это решение не избавляет. Зато с солнечной панели берётся почти максимальная мощность, а контроллер позволяет работать с разными типами АКБ, и PWM контроллер значительно дешевле чем MPPT.

Если же солнечные панели на 36 элементов, как у многих, и у меня в том числе, то тут можно сделать систему на 48 или 96 вольт. Если на 48 вольт то здесь четыре аккумулятора последовательно, а солнечных панелей нужно три штуки последовательно. В этом случае приходится как раз по 27 элементов на аккумулятор. Тоесть как я говорил выше получается что без всяких контроллеров можно заряжать аккумуляторы напрямую, и никак вообще не контролировать заряд АКБ. Там всё само будет происходить как надо, и с максимальным КПД.

Вообще в системе на 48 вольт одни плюсы в виде значительно меньших токов в сравнении с 12 или 24 вольта системами. Но есть такой минус как дисбаланс по напряжению в последовательно соеденённых аккумуляторах, правда и на 24 вольта тоже такая беда. Со временем этот дисбаланс усиливается и в итоге при казалось бы общем номинальном напряжении 56-60 вольт аккумуляторы заряжены, но нет. Оказывается на трёх акб уже по 14-15 вольт и они активно кипят, а на четвёртом всего 12 вольт. Потом при разряде его напряжение упадёт до 10 вольт и даже более. И вскоре вы поймёте что с аккумуляторами что то не то, не держат заряд и напряжение сильно проседает под нагрузкой.

Чтобы этого избежать придумали балансиры, и сейчас всё чаще люди их ставят. Балансиры выравнивают напряжение на аккумуляторах. Но вообще дисбаланс напряжения может произойти и в самих банках аккумулятора. Иногда бывает что умирает одна банка, и из-за неё приходится выкидывать аккумулятор. К чему я это говорю, а тому что если заряжать аккумуляторы до напряжения не выше 13.8-14.5 вольт то даже балансиры не помогут, хотя их наличие огромный плюс.

Иногда нужно аккумуляторы доводить до напряжения выше 15 вольт. При таком напряжении КПД заряда сильно снижается и начинается процесс тепловыделения, правда еле заметный при оптимальном малом токе, и процесс движения электролита. Так вот те банки в аккумуляторе, которые достигли напряжения по 2.5 вольт уже почти не заряжаются. А те банки на которых ещё по 2.1-2.3 вольта, они продолжают заряжаться и общий вольтаж постепенно выравнивается. Чем дольше аккумулятор под высоким напряжением тем лучше.

При этом нужно понимать что заряжать нужно малым током чтобы аккумулятор не закипел и не выкепал электролит, хотя водички и так нужно доливать.

Многие контроллеры этого делать не умеют. В основном в контроллерах зашиты готовые алгоритмы заряда, и вот именно они и портят АКБ. Хотя они сделаны такими чтобы можно было подключать аккумуляторы разной ёмкости, и солнечные панели, и при этом не закипятить перезарядом сами аккумуляторы. Это как бы защита от дурака. Понятно что например если у вас солнечные панели могут давать токи к примеру до 50А, а у вас там аккумулятор всего на 200Ач, то если выставить напряжение заряда в 15 вольт этот аккумулятор будет кипеть когда зарядится, и в итоге долго не проживёт. Так как нет ограничения по току то тут рекомендация уже стандартная, для гелевых не выше 13.8-14 вольт, а с жидким электролитом не выше 14.2-14.4 вольта. А вот если наоборот, большой аккумулятор и ток заряда слабенький, то тут если даже напряжение до 15 вольт поднимется то акб не закипит.

При этом в первом случае, аккумулятор при заряде до 14 вольт прослужит меньше так как после глубоких разрядов для восстановления плотности электролита напряжения 14 вольт маловато. Поэтому как бы и рекомендации не разряжать аккумуляторы глубоко.

Как пример автоматические зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Их можно гонять сутками, при этом аккумуляторы не закипают, хотя там напряжение заряда ровно 16.2 вольта, и это не случайно. Зарядное устройство повышенным напряжением заставляет кристаллы сульфата свинца растворяться, высвобождается серная кислота и растёт плотность электролита. А слабый ток заряда не даёт аккумулятору кипеть.

Ну на этом я заканчиваю, думаю смысл всего этого понятен, хотя думаю те кто не в теме вряд ли осилят. Но всёже надеюсь что это кому то было полезно и интересно. Смысл это чтобы на аккумулятор приходилось по 27 ячеек, при этом нужно чтобы ёмкость аккумулятора была в десять раз больше максимального тока от солнечной батареи, или более. Тогда при заряде напрямую сложатся идеальные условия для заряда автомобильных аккумуляторов, да впринципе и других с жидким электролитом.

Зачем это нужно спросите вы, ну во-первых это экономия на MPPT контроллере заряда, и большой плюс в надёжности так-как контроллер может сломаться. При этом отбор энергии с солнечных батарей будет не хуже с MPPT. А также так аккумуляторы будут заряжаться более правильно.

Источник