VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

2.1. Описание лабораторного стенда

Солнечный модуль. Солнечный модуль типа MSW-100/50 (12/24) выполнен в виде панели, заключенной в каркас из алюминиевого профиля. Панель представляет собой фотоэлектрический генератор, состоящий из стеклянной плиты, с тыльной стороны которой между двумя слоями герметизирующей (ламинирующей) пленки размещены солнечные элементы, электрически соединенные между собой металлическими шинами. Нижний слой герметизирующей пленки защищен от внешних воздействий слоем защитной пленки. К внутренней стороне корпуса модуля прикреплен блок терминалов, под крышкой которого размещены электрические контакты, предназначенные для подключения модуля.

Модули производятся из псевдоквадратных монокремниевых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) покрытых антиотражающим покрытием. Оригинальная запатентованная технология обеспечивает оптимальный режим зарядки при высоких температурах, а также при низком уровне освещенности.

Данные модули выпускаются в 2 вариантах исполнения - с обычным стеклом и со специальным текстурированным закаленным стеклом (серия MSW). При использовании специального стекла практически отсутствуют потери в стекле, которые составляют около 15% при использовании обычного стекла. При этом мощность модулей одинакового размера отличается примерно на 15-20%. Цена модулей с закаленным стеклом выше за счет более дорогого стекла, а также за счет того, что обычно для таких модулей используются солнечные элементы с более высоким КПД (рис.1 и 2).

Рабочее напряжение фотоэлектрических модулей обычно 12 В или 24 В. На заказ возможно изготовление маломощных модулей (примерно до 50 Вт) рабочим напряжением 6 В. Данные приводятся для стандартных условий: освещённость 1000 Вт/м², температура 25°C.

Рис. 1. Солнечный модуль

Рис. 2. Типичные вольт-амперные характеристики солнечных модулей

Контроллер заряда солнечный EP Solar EPIP20-LT

Характеристика контроллера заряда:

• Широтно-импульсная модуляция тока заряда.

• Регулирование напряжения заряда.

• Автоматическое подключение нагрузки после защитного отключения.

• Автоматическое программируемое управление освещением.

• Температурная компенсация.

Преимущества использования солнечных контроллеров:

• Уменьшите стоимость замены аккумуляторных батарей. Отключение нагрузки при понижении напряжения увеличивает срок службы АБ.

• Нагрузка автоматически отсоединяется когда напряжение уменьшается до предельного значения, и автоматически подключается снова при повышении напряжения, т.е когда АБ снова заряжена.

• Полный заряд АБ также повышает срок службы АБ и ее полезную емкость.

• Контроллер максимизирует количество солнечной энергии, поступающей в аккумулятор и предохраняет его от переразряда.

• Светодиодные индикаторы и дисплей выводят информацию от степени заряженности АБ.

Функции контроллера.

-Установка емкости аккумулятора (Ач).

- Простота обслуживания и установки.

- Автоматический выбор напряжения 12/24 В.

Контроль заряда:

• Широтно-импульсная модуляция тока заряда.

• Температурная компенсация. Форсированный, выравнивающий заряд, буферный режим.

• Четыре режима работы: Вкл/Выкл, контроль уровня освещенности, контроль освещенности + таймер, Вкл/Выкл в точное время.

Защитные функции:

• Подавление выбросов напряжения при грозах.

• Защита от перенапряжения, короткого замыкания, неправильной полярности подключения СБ, АБ и нагрузки, электронный предохранитель.

• Дисплей: LCD-дисплей специально разработан для солнечных энергетических систем.

• Все параметры системы представлены в цифровой форме, текущее состояние системы в символьном виде.

• Функция точного времени.

Панель контроллера.

Рис. 3. Панель контроллера заряда солнечный EP Solar EPIP20-LT

Монтаж.

Подключайте отдельные элементы системы согласно символам на устройстве (солнечный модуль, аккумулятор и нагрузка). Устанавливайте контроллер на подходящей поверхности рядом с аккумулятором. Поверхность должна быть прочной, устойчивой, ровной, сухой и устойчивой к воспламенению. Контроллер должен быть установлен по возможности ближе к аккумулятору (1-2м), используйте кабель подходящего диаметра для минимизации потерь (например, 2,5мм 2 для 10А, 4мм 2 для 20А).

Рис. 4. Схема подключения контроллера и инвертора в системе

Все компоненты солнечной энергосистемы - СБ, АБ, потребители - должны иметь одинаковое напряжение (12 или 24 В). Это должно быть проверено ПЕРЕД подключением! Проверьте номинальные напряжения компонентов системы и нагрузки. Спросите вашего поставщика оборудования, если вы сомневаетесь!

Используйте АБ только с допустимым напряжением - 12 или 24 В. СБ и нагрузка должны также соответствовать напряжению в системе. Рабочее напряжение определяется напряжением АБ. Т.е. если вы подключите АБ напряжением 12 В, контроллер будет работать на 12 В, если АБ будет иметь напряжение 24 В, то СБ и нагрузка также должны иметь номинальное напряжение 24В. В противном случае возможен выход из строя контроллера или нагрузки. Следите, чтобы ток заряда и ток нагрузки не превышал максимально допустимых для контроллера значений.

Последовательно выполняйте следующие указания во время пусконаладочных работ:

1. Закрепите контроллер на вертикальной поверхности. Оставьте место над контроллером и под ним для циркуляции воздуха.

Внимание: температура при монтаже не должна превышать рабочую температуру контроллера (-10°С~60°С).

1. Подключите предохранитель к полюсу аккумулятора (+), затем подключите аккумулятор к контроллеру. Необходимо подбирать предохранитель так, чтобы его ток в 3-4 раза превышал номинальный ток системы. Проверьте полярность.

2. Подключите фотоэлектрические модули к контроллеру. Соблюдайте полярность подключения.

3. Подключите нагрузку к контроллеру, соблюдайте полярность.

4. Параметры могут быть заданы в соответствии с требованиями пользователя.

5. Отрицательный полюс аккумулятора заземляется или заземление подключается, как описано выше.

Для правильного функционирования автоматической регулировки 12В/24В систем необходимо последовательно выполнять данные указания! Несоблюдение последовательности выполнения указаний может привести к повреждению аккумулятора.

Эксплуатация и описание.

Назначение кнопок и режимы работы контроллера (слева направо):

Кнопка 1: - режим индикации, переход к следующему режиму; Режим установки, переключение на следующую функцию или увеличение вводимых данных.

Кнопка 2: - режим индикации, переход к предыдущему режиму; Режим установки, переключение на предыдущую функцию или уменьшение вводимых

данных.

Кнопка 3: - во время режима индикации, нажать Кнопку 3, затем установить нужный режим; После установки режима нажать Кнопку 3, данные сохранятся.

Кнопка 4: - Отмена/Вкл/Выкл. Режим установки. Нет сохранения. Во время режима индикации, Кнопка 4 работает, как кнопка включения и нагрузка подключена. Кнопка сброса при коротком замыкании или перегрузке.

Учитывайте, что точность измерений, производимых контроллером не сопоставима с точностью измерений специальных измерительных устройств.

Указания по эксплуатации.

Инструкция для работы в режиме индикации: в этом режиме нажмите К1, К2 для отображения на LCD-дисплее предыдущего указания.

Корректировка значения емкости аккумулятора. Когда на дисплее отображается емкость аккумулятора XXXX AH, нажмите К3 для перехода в режим установки, символ аккумулятора «AH» и символ «SET» начнут мигать. Изменяйте данные с помощью кнопок К1/К2. При однократном нажатии емкость аккумулятора будет увеличиваться/уменьшаться на 10 единиц, максимальное возможное значение - 5000, минимальное - 50. Используйте кнопку К3 для сохранения данных или кнопку К4 для перехода в режим индикации. Значение по умолчанию - 500Ач.

Корректировка контроля нагрузки. Контроллер предоставляет 4 возможных режима контроля: Вкл/Выкл, контроль уровня освещенности, контроль освещенности + таймер, Вкл/Выкл в точное время. Когда LCD- дисплей отображает ток нагрузки, нажмите К3, символ «SET» начнет мигать. Используйте кнопки К1, К2 для установки требуемого пользовательского режима, он будет отображаться на дисплее справа. Используйте кнопку К3 для перехода в режим индикации.

Режимы контроля нагрузки.

1. - контроль уровня освещенности. Нагрузка подключается и отключается автоматически при обнаружении контроллером солнечного света.

2. + 0 - контроль освещенности + таймер. Нагрузка включается автоматически при обнаружении контроллером солнечного света и отключается через установленное вами количество часов.

3. - Вкл/Выкл + точное время. Нагрузка включается и выключается в определенное время.

4. Если нет ни одного из символовили , контроллер работает в режиме Вкл/Выкл. Нагрузка на выходе будет включаться или отключаться при нажатии на переключатель.

По умолчанию контроллер находится в режиме Вкл/Выкл.

Алгоритм работы контроллера приведен на рис.5.

Рис. 5. Алгоритм работы контроллера EP Solar EPIP20-LT

Безопасность и защита

Контроллер содержит интеллектуальную защиту от перенапряжения, превышения силы тока, короткого замыкания, переполюсовки при подключении и молнии. LCD-дисплей отображает предупреждающие обозначения перенапряжения, превышения силы тока и короткого замыкания.

Внимание: Подавление выбросов напряжения при ударе молнии требуется в последнюю очередь. Системы с данной защитой необходимо использовать в регионах с часто повторяющейся грозовой погодой, сопровождающейся молниями. Если контроллер без защиты повреждается молнией, гарантия на него не распространяется.

Режим контроля, режим широтно-импульсной модуляции тока и режим Вкл/Выкл для эксплуатации, контроль точки напряжения осуществляется путем интеллектуальной компенсации изменений емкости батареи.

Характеристики. Номинальные параметры контроллера EP Solar EPIP2

Вид характеристики	EPIP20-LT
Номинальный ток заряда	10A (max 12A)	15A (max18A)	20A (max 23A)
Номинальный ток нагрузки	10A	15A	20A
Защита от перегрузки, короткого замыкания	Превышение номинального значения в 1,25 раз — 60сек., в 1,5 раз — 5 сек защиты от перегрузки. Защита от короткого замыкания при токе в 3 и более раза превышающем номинальный.
Собственное потребление	Режим контроля:

Код для цитирования: Скопировать