Fotovoltaika



2.1.3. Inne urządzenia systemu fotowoltaicznego

Akumulatory

Najprostszym sposobem magazynowania energii produkowanej w małych systemach PV jest wykorzystanie elektrycznych akumulatorów, zwłaszcza, że ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały konieczny do ładowania akumulatora. Naładowany akumulator dostarcza energie elektryczną do obciążenia gdy nie ma promieniowania słonecznego lub jest ono niewystarczające. W porównaniu do zapotrzebowania na inne akumulatory, rynek akumulatorów dla systemów fotowoltaicznych jest bardzo mały. Dlatego też rozwojowi akumulatorów dla systemów fotowoltaicznych poświęcono znacznie mniej uwagi. Większość akumulatorów używanych w systemach fotowoltaicznych jest ołowiowo-kwasowa. W regionach o ostrym klimacie, tam gdzie konieczna jest duża niezawodność, stosuje się (szczególnie dla małych zastosowań) akumulatory niklowo-kadmowe. Od dobrej jakości akumulatorów tego typu oczekuje się 5 - 7 lat pracy, przy odpowiedniej obsłudze i użyciu odpowiedniego kontrolera ładowania. Dłuższy czas życia akumulatora może być osiągnięty pod warunkiem ograniczenia maksymalnej głębokości rozładowania. Z drugiej strony, przy złym obchodzeniu się z akumulatorami należy oczekiwać skrócenia ich czasu życia.

Kontrolery napięcia (regulatory napięcia)

Użyteczny czas życia akumulatora silnie zależy od sposobu kontroli jego ładowania i rozładowania, szczególnie w przypadku akumulatorów ołowiowo-kwasowych. Dobry kontroler ładowania akumulatora ograniczy głębokość i szybkość rozładowania, odpowiednio do temperatury akumulatora. Celem zminimalizowania parowania elektrolitu, ograniczy on również szybkość ładowania i poziom maksymalnego naładowania akumulatora. Granice napięcia ładowania i rozładowania powinny być tak ustalone, aby odpowiadały typowi akumulatora i jego temperaturze pracy. Te ustawienia mogą znacznie wpływać na maksymalny czas życia akumulatora. Wysoka temperatura akumulatora może znacznie skrócić jej czas życia, ponieważ przyśpiesza korozję i samo rozładowanie Wysokie temperatury mogą również zwiększyć emisję gazów podczas ładowania, czego powinno się unikać poprzez np. wymuszenie wentylacji obudowy akumulatora. Przy mrozie, odporność rozładowanych akumulatorów ołowiowo-kwasowych jest obniżona. W związku z tym powinny być one dobrze naładowane, jeżeli mają pracować w niskich temperaturach.
Moduły fotowoltaiczne używane do ładowania akumulatorów zazwyczaj pracują przy stałym napięciu, odpowiednim do temperatury powietrza. Niektóre kontrolery w systemach fotowoltaicznych używają systemu śledzenia punktu maksymalnej uzyskiwanej z ogniwa, który automatycznie pozwala modułowi lub kolektorowi PV pracować przy napięciu, które daje maksymalną moc wyjściową. Korzyści płynące z użycia MPPT zależą od zastosowania i ich wykorzystanie powinno być rozważane z uwzględnieniem dodatkowych kosztów i ryzyka zmniejszenia niezawodności systemu. Dla wielu zastosowań, praca zestawu modułów przy ustalonym napięciu wyjściowym może być równie lub bardziej finansowo efektywna.

Falowniki (przetwornice)

Głównymi funkcjami falownika są: zamiana napięcia stałego na zmienne, nadanie kształtu wyjściowej fali zmienno napięciowej Najważniejszymi cechami falownika w zastosowaniach fotowoltaicznych są jego niezawodność i charakterystyki sprawnościowe. Zaprojektowane są one do ciągłej pracy w pobliżu punktu maksymalnej mocy. Sprawność falownika jest zazwyczaj podawana dla jego zaprojektowanej mocy pracy, ale zwykle, przez większość czasu, falowniki w systemach fotowoltaicznych pracują przy niepełnym obciążeniu. Duże sprawności przy niepełnym obciążeniu są szczególnie ważne w podłączonych do sieci. Falowniki mają ogólną sprawności przy pełnym obciążeniu od 90% do 96%, a dla 10% obciążenia od 85% do 95%. Ponieważ straty na dopasowanie się są tutaj zazwyczaj większe niż straty rezystancyjne. Falowniki wykazują ciągły spadek sprawności wraz ze zmniejszaniem mocy wyjściowej i wejściowej.


Kontakt

Kolonia Borek
ul. Przemysłowa 3
42-262 Poczesna
tel: +48 +34 3735336
tel./fax: +48 +34 3245161
e-mail: neon@neon.net.pl