Różnica między MPPT a PWM

Regulator słoneczny stosowany w słonecznym systemie solarnym, koordynacja ogniw słonecznych, baterii, obciążeń jest bardzo ważnym elementem systemu fotowoltaicznego. Regulatory wyróżniają poprzez dodanie kompleksowych funkcji zabezpieczających, które sprawiają, że cały system jest wydajny i bezpieczny w obsłudze. Jaka jest różnica między MPPT a PWM? Regulatory PWM spełniają swoje funkcje zgodnie z założeniami, dbają, aby nie doszło do przeładowania lub rozładowania akumulatora. Natomiast regulatory ładowania MPPT stanowią unowocześnienie poprzedniego urządzenia. Posiadają wbudowany moduł śledzenia MPPT. Przez cały czas działania sprawdzają napięcie na panelu i wykrywają punkt mocy maksymalnej powodując szybsze ładowanie akumulatora.
 

Różnica między solarnym regulatorem ładowania MPPT a PWM

Na końcowym etapie ładowania stosowana jest modulacja szerokości impulsu PWM prądu ładowania. Podczas korzystania z tej technologii poziom naładowania akumulatora sięga 100%. Regulatory PWM łączą panel słoneczny bezpośrednio z akumulatorem. Napięcie na panelu słonecznym zostaje zredukowane do napięcia akumulatora. Jaka jest różnica między MPPT a PWM? Regulator MPPT jest bardziej złożonym i droższym urządzeniem. Dostosowuje napięcie wejściowe, aby uzyskać maksymalną moc z panelu słonecznego. Napięcie wejściowe może się zmieniać w zależności od światła i obciążenia modułu słonecznego. Jednocześnie napięcie wyjściowe jest równe napięciu akumulatora. Więc może być 12 V po stronie akumulatora i znacznie wyżej po stronie słonecznej.
 

Regulator PWM wykorzystuje 4 stopnie ładowania baterii:

• Ładuje maksymalnym prądem. Bateria otrzymuje cały prąd z baterii słonecznej.
• Podczas procesu ładowania, gdy napięcie na akumulatorze osiągnie określony poziom, sterownik zaczyna utrzymywać stałe napięcie dzięki prądowi ładowania PWM. Zapobiega to przegrzaniu i gazowaniu akumulatora. Natężenie prądu stopniowo maleje wraz z ładowaniem baterii.
• Większość akumulatorów z ciekłym elektrolitem poprawia swoje właściwości poprzez okresowe ładowanie do tworzenia się gazu, podczas gdy napięcia na różnych akumulatorach są wyrównane, podczas których elektrolit jest mieszany i oczyszczany.
• Gdy akumulator jest w pełni naładowany, napięcie z modułu słonecznego jest zmniejszane, aby zapobiec dalszemu nagrzewaniu lub gazowaniu akumulatora. Napięcie w akumulatorze jest utrzymywane.

Kontrolery śledzenia punktu maksymalnej mocy MPPT

Technologia MPPT (śledzenie punktu maksymalnej mocy) jest najbardziej zaawansowaną dostępną obecnie technologią regulatora ładowania. Obliczenie maksymalnego punktu sprawności ładowania z modułu słonecznego, pozwala na zwiększenie sprawności wytwarzania energii słonecznej nawet o 25-30% w porównaniu do PWM. Zainstalowanie regulatora z technologią MPPT jest w wielu przypadkach równoważne z instalacją dodatkowych modułów słonecznych na miejscu.

Przykłady regulatorów MPPT

 

Victron MPPT 15A	Victron MPPT 20A	Victron MPPT 30A
Sprawdź cenę	Sprawdź cenę	Sprawdź cenę

Główne zalety regulatorów MPPT:

• Brak strat podczas ładowania akumulatora
• Optymalna wydajność podczas zacieniania części obszaru panelu słonecznego
• Możliwe wyższe napięcie wejściowe
• Pozwala zmniejszyć przekrój poprzeczny kabla
• Pozwala zwiększyć odległość paneli od kontrolera

Wykonano pomiar i na konkretnym przykładzie zasymulowano pracę systemu w jednakowych warunkach klimatycznych oraz przeanalizowano efektywność technologii MPPT. Układ z regulatorem PWM generował około 279 kWh energii elektrycznej przez cały rok. Natomiast system z kontrolerem MPPT generował ponad 330 kWh energii elektrycznej rocznie, co stanowi wzrost o prawie 19%. Pojawił się mocny argument przemawiający za technologią MPPT.
 

Który regulator wybrać MPPT czy PWM?

Regulator PWM ma niską cenę, ale najlepiej sprawdza się w małych systemach (do kilkuset watów), z typową temperaturą paneli słonecznych od średniej do wysokiej (od 45 ° C do 75 ° C). PWM ze względu na swoją konstrukcję, niskie napięcie modułów a także zwieranie napięcia panelu słabo funkcjonują przy ładowaniu w cieniu. Są odpowiednie tylko dla modułów pracujących w słońcu. Cena regulatorów PMW oscyluje w granicach 130-200 zł.
 

Aby w pełni wykorzystać zalety regulatora MPPT, napięcie na SB musi być znacznie wyższe niż napięcie na AB. MPPT najlepiej sprawdza się w mocniejszych systemach. Ponadto MPPT dostarczy więcej mocy, jeśli temperatura modułu słonecznego jest niska (poniżej 45 ° C) lub bardzo wysoka (ponad 75 ° C) lub jeśli oświetlenie jest bardzo niskie. Za regulator MPPT trzeba będzie zapłacić w granicach 300 złotych.
 

Jeżeli ktoś wykorzystuje 1 lub 2 panele fotowoltaiczne i korzysta z PWM, ale uzyskiwana moc jest niewystarczająca, nie powinien dokupować kolejnego panelu. Lepszym rozwiązaniem będzie kupienie MMPT. Dlaczego? Otóż, jeżeli 2 panele słoneczne zostaną połączone z regulatorem MMPT szeregowo ich praca będzie znacznie efektywniejsza. Wydajność będzie większa, niż w przypadku połączenia równoległego nawet 4 paneli z regulatorem PWM. Wniosek jest prosty, aby osiągnąć doskonałą wydajność zarówno w słońcu i w cieniu, trzeba zamienić PMW na MMPT.