Instalacje typu off-grid to takie układy, które działają poza siecią, dzięki czemu są niezależne. Opierają się na magazynowaniu energii wytworzonej przez instalację PV, która nie została zużyta i nie nastąpiło przesłanie jej do zakładu energetycznego. Tego typu rozwiązania sprawdzają się zwłaszcza tam, gdzie występują duże przerwy w dostawach prądu, a także na jednostkach niezależnych pozostających w ruchu, takich jak kampery czy jachty.

FOT: Stock adobe FOT: Stock adobe

Przed rozpoczęciem budowy instalacji off-grid, należy określić jej przeznaczenie. W tym celu trzeba sobie odpowiedzieć na pytania, jakie urządzenia mają zostać przez nią zasilane, jakiej mocy będą potrzebować, jakie będzie ich zużycie i czas pracy w ciągu roku. Istotne jest także, czy będzie istniała możliwość doładowania akumulatorów prądem z sieci. Wszystkie te uwarunkowania mają spory wpływ na wielkość, a zatem i cenę całego układu. Od nich zależy m.in. liczba paneli PV i ich mocy, ilość, rodzaj i pojemność akumulatorów magazynujących energię, parametry, jakie spełniać musi inwerter czy też przetwornica napięcia i regulatora ładowania akumulatorów. Tu warto zaznaczyć, że czasem przetwornica i regulator solarny mogą zastąpić kosztowny falownik.

Regulatory PWM w systemie off-grid

Elementem niezbędnym do prawidłowego i bezpiecznego działania instalacji fotowoltaicznej połączonej z akumulatorem, w którym będzie gromadzona energia, jest regulator ładowania. W przypadku podłączenia akumulatora bezpośrednio do panela solarnego, może bowiem nastąpić przedwczesne zużycie akumulatora lub kłopotliwe i kosztowne uszkodzenie instalacji PV. Ma to związek z faktem, że natężenie światła, jakie pada na panele słoneczne, jest zmienne. W zależności od pory roku i nasłonecznienia, zarówno napięcie, jak i natężenie wahają się w pewnych granicach, co niekorzystnie wpływa na stan techniczny urządzeń.
Zadaniem regulatora jest zabezpieczenie akumulatora przed przeładowaniem oraz przed zbyt głębokim rozładowaniem spowodowanym przez odbiorniki działające na napięcia stałe 12/24V. Warto wiedzieć, że jeśli naszym celem jest zasilanie takich właśnie odbiorników, powinniśmy podłączyć je bezpośrednio do regulatora, natomiast w przypadku zasilania urządzeń na o napięciu 230V, należy do akumulatora podłączyć inwerter, który zmieni napięcie z akumulatora 12V, 24V lub 48V na 230V prądu przemiennego.
Wśród urządzeń dedykowanych do PV dużą popularnością cieszą się regulatory PWM, charakteryzujące się bardzo dobrymi parametrami. Sterują w sposób ciągły właściwym prądem i napięciem ładowania, kontrolują ładowanie akumulatorów żelowych i tych z ciekłym elektrolitem, kontrolują rozładowanie akumulatora bez zbędnych i niebezpiecznych przeciążeń i posiadają zaawansowane zabezpieczenia przeciwko zwarciom, przeciążeniom bądź zmianie biegunów. Ich walorem jest także konstrukcja, która jest odporna na warunki atmosferyczne.
Na rynku znaleźć można regulatory PWM z zakresami mocy ładowania dostosowanymi do poszczególnych akumulatorów.

FOT: Stock adobe FOT: Stock adobe

Jak dopasować regulator do akumulatora?

Regulatory są zróżnicowane m.in. pod względem wartości ładowania prądu. Nie bez znaczenia jest zatem, jakie urządzenie zastosujemy w akumulatorze o określonej pojemności. W przypadku regulatorów o mniejszym prądzie ładowania, ich zastosowanie sprawdzi się w parze z akumulatorami o małej pojemności. Z tego samego względu do dużych akumulatorów, o dużej pojemności należy zastosować mocniejsze modele regulatorów.
W przypadku zastosowania małego regulatora do ładowania akumulatora o dużej pojemności, proces ten potrwa bardzo długo. Znacznie większym problemem może się zakończyć podłączenie dużego regulatora do małego akumulatora. W tym przypadku niemal z całą pewnością dojdzie do uszkodzenia jednego lub obu urządzeń.

Pozostałe parametry regulatorów do instalacji PV off-grid

W przypadku montażu instalacji PV typu off-grid na niewielkich powierzchniach, a w szczególności kompaktowych jachtach bądź kamperach, istotną cechą regulatora może się okazać jego wielkość. Zwykle im wydajniejsze regulatory, tym ich gabaryty są większe, dlatego zawsze należy zawczasu przemyśleć wielkość przestrzeni, jaką możemy przeznaczyć na ich montaż. Pamiętajmy przy tym, że urządzenie powinno się znajdować w miejscu, do którego istnieje dostęp powietrza, bowiem musi być przez nie chłodzone. Jeśli regulator będzie pracował w zbyt wysokiej temperaturze, może się przegrzewać, a nawet może dojść do jego uszkodzenia.
Choć nowoczesne regulatory mogą wyglądać niepozornie, a ich budowa może wydawać się prosta, są bardzo zaawansowanymi technologicznie urządzeniami. Wśród nich znaleźć można takie, które kontrolują cały proces ładowania, od początku aż do pełnego naładowania akumulatora. Co więcej, najbardziej zaawansowane regulatory pozwalają na dostęp do swoich parametrów z pośrednictwem sieci, wyposażone są w dedykowane ich modelom programatory oraz czytelne wyświetlacze.

Damian Żabicki

Fachowy Elektryk poleca

Gdzie zamówić?

Jesteś zainteresowany podobnymi produktami lub usługami?
Kliknij w wybraną wizytówkę, żeby dowiedzieć się więcej.