Quanti pannelli posso collegare a un regolatore di carica?
Sapere quanti pannelli solari fotovoltaici puoi usare con un regolatore di carica è fondamentale. Se il controller è sovraccarico c’è una buona possibilità che venga danneggiato in modo permanente. Se hai intenzione di acquistare un regolatore di carica, questa guida può aiutarti. Le capacità dei regolatori di carica vanno da 5 a 100 ampere. Puoi collegare due o più regolatori di carica per grandi banchi di batterie. Ma come si fa a calcolare, in pratica, quanti pannelli fotovoltaici posso collegare al regolatore di carica?
Calcola quanti pannelli solari per regolatore di carica
La tensione di un pannello solare non deve essere maggiore della tensione di ingresso massima (VOC) di un regolatore di carica. Se il controller VOC è 100 volt e 3 pannelli solari con un VOC di 22 volt ciascuno sono collegati in serie, il controller può gestirlo perché il totale è 66 volt.
In questi esempi utilizzeremo un regolatore di carica MPPT perché fornisce prestazioni migliori con pannelli solari ad alta potenza rispetto a un regolatore di carica PWM. È meglio lasciare i controller PWM per i sistemi fotovoltaici su piccola scala.
La maggior parte dei regolatori di carica MPPT può gestire 3 pannelli solari in serie per stringa. La tensione FV totale in una serie non può superare la tensione di ingresso massima del regolatore di carica o la tensione a circuito aperto (VOC).
Alcuni esempi concreti
Hai tre pannelli solari da 24 V con un VOC di 46 V ciascuno e un controller MPPT da 60 A 150 VOC. I pannelli sono collegati in serie, che combina la tensione di ciascun modulo solare. Ora, 46 x 3 = 138.
Il pannello solare richiede 138 volt. Il tuo regolatore di carica da 60 A ha una capacità massima di 150 VOC in modo da poter far funzionare il pannello solare.
Ecco un altro esempio. Hai tre pannelli solari da 48 V 300 W con una tensione a circuito aperto di 44 V ciascuno e un controller MPPT da 50 A 100 VOC.
Se colleghi uno di questi pannelli solari al controller, il VOC rientra ampiamente nei limiti del controller. Ma se colleghi i tre pannelli in serie: 44 x 3 = 132.
Il VOC aumenta a 132 volt, che supera la capacità del controller. Devi ridurre i pannelli a soli due o ottenere un controller di carica più potente. Pertanto, è importante la tensione di ingresso massima / tensione a circuito aperto dei tuoi pannelli FV.
Queste cifre, naturalmente, sono solo a scopo informativo. Controllare sempre le specifiche del regolatore di carica e dei pannelli solari.
Alcuni regolatori di carica di fascia alta possono funzionare con un massimo di 5 pannelli solari in serie per stringa. Hanno anche un limite di COV più alto e sono ideali per sistemi solari su larga scala.
Come aggiungere un margine di sicurezza
I calcoli sopra riportati funzionano bene, ma se vuoi essere più cauto, aggiungi un margine di sicurezza alle cifre. Di solito è del 25%, ma può essere qualsiasi numero tu voglia.
La formula è simile tranne per il fatto che aggiungi il 25% ai risultati. Quindi se hai 3 pannelli solari in una serie con 38 VOC ciascuno, sarebbero 114 volt in totale.
Utilizzando i calcoli illustrati, un pannello solare da 114 V richiederà un regolatore di carica con una capacità di 120 VOC (la dimensione più vicina disponibile per corrispondere a 114).
Ma se aggiungi un margine di sicurezza del 25% hai bisogno di un controller da 150 VOC: 114 + 25% = 152
Anche in questo caso il 25% è arbitrario e può essere qualsiasi numero tu scelga. E per molti utenti di energia solare non è necessario un margine di sicurezza. In effetti, molti scelgono di sovradimensionare il proprio pannello solare.
Che cos’è il sovradimensionamento dell’array solare?
In un altro articolo ho spiegato perché le uscite dei pannelli solari sono spesso inferiori alla loro valutazione. Un pannello da 300 watt può produrre solo 270 watt a causa di sporco, ombre, cieli nuvolosi e altri fattori.
Questo è il motivo per cui alcuni regolatori solari possono essere sovradimensionati. Cioè, puoi utilizzare un pannello solare con una capacità maggiore di quella consigliata dal produttore.
Ad esempio, una batteria da 12 V e un controller MPPT da 20 A potrebbero essere progettati per un pannello solare da 275 W. Ma può anche essere utilizzato per caricare un pannello solare da 300-330 W. Come?
A causa dei vari modi in cui l’energia solare viene persa, un pannello da 275 W può produrre solo 250 W, sprecando la capacità del controller e della batteria. Con un pannello da 300 W, l’uscita sarà più vicina alla capacità massima del controller.
Attenzione: non tutti i regolatori di carica accettano il sovradimensionamento. L’array VOC non deve superare la tensione di ingresso massima del controller.
In caso di sovradimensionamento, è consentito superare la potenza operativa massima nominale, ma non la tensione di ingresso massima o VOC che danneggerebbe il controller. .
Se il manuale del controller dice che il sovradimensionamento è consentito, puoi farlo. Il sovradimensionamento può essere del 25% o fino al 150% a seconda del controller.
Non sovradimensionare l’array a meno che il produttore non dica espressamente che è possibile. Ciò invaliderà la garanzia e potrebbe danneggiare il controller e i pannelli solari.
Quanti pannelli solari può gestire un controller di carica?
La tensione della batteria determina quanti pannelli solare possono essere utilizzati con il controller. Maggiore è la tensione della batteria, più pannelli solari puoi utilizzare.
Ampere del regolatore di carica x tensione della batteria = potenza del sistema solare in watt
Ad esempio, 30A x 12V = 360 W o 30A x 24V = 720 W.
Anche in questo caso questo dovrebbe essere fatto solo se il VOC del controller non viene superato. E se vivi in un clima freddo, aggiungi almeno 5 V al pannello solare VOC.
Guida alle taglie del regolatore di carica
Oltre ad assicurarti che il controller VOC sia sufficientemente grande per il tuo pannello solare, devi anche assicurarti che l’amperaggio del controller sia adatto ai pannelli solari e alla batteria.
Il calcolo è semplice: Watt del pannello solare/tensione del sistema + 20% di margine di sicurezza = dimensione del regolatore di carica
Hai pannelli solari collegati in serie a 41V ciascuno. Moltiplica per 3 e questo è 123V. Aggiungi il 20% e ottieni 153.
Un pannello solare da 123 V necessita di un controller solare con una capacità di 150 o 160 VOC. La maggior parte dei regolatori di carica MPPT da 60 A può gestire questa uscita.
La capacità del regolatore di carica è determinata dalla massima corrente di carica e dalla massima tensione di ingresso.
La corrente di carica massima indica la dimensione della batteria che può essere caricata. La corrente di tensione massima indica quanti pannelli solari possono essere collegati in serie.
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