MPPT vs Solar Tracker - Εξερευνήθηκαν διαφορές

Η δημοσίευση ερευνά δύο δημοφιλείς ομολόγους ηλιακής αξιοποίησης το MPPT και τον ηλιακό ιχνηλάτη και καταγράφει τις μεγάλες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο εξαιρετικών συσκευών ελεύθερης περιστροφής ενέργειας.
Είναι αλήθεια ότι ο πλανήτης μας είναι ευλογημένος με πολλές δωρεάν πηγές ενέργειας όπως η αιολική ενέργεια, η υδροηλεκτρική ενέργεια, η ηλιακή ή ηλιακή ενέργεια κ.λπ.

Εισαγωγή

Λαμβάνοντας υπόψη αυτό το γεγονός, αναπτύχθηκαν δύο μεγάλα συστήματα με τη μορφή κυκλωμάτων MPPT και μηχανικών ηλιακών ιχνηλατών για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας πιο αποτελεσματικά και με σύνεση.

Ωστόσο, ένας απλός αγωνιστής τείνει πάντα να μπερδεύεται σχετικά με τη διαφορά μεταξύ αυτών των δύο συστημάτων και μερικές φορές να μην ενημερωθεί μέσω πολλών μύθων και λανθασμένων δεδομένων.

Αυτή η ανάρτηση έχει γραφτεί ειδικά για την αποσαφήνιση των πολλών πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων αυτών των δύο διακεκριμένων ηλιακών μηχανών αξιοποίησης, δηλαδή του MPPT και του Solar Tracker.

Ας μάθουμε ποιο gadget κερδίζει την ποιότητα και την απόδοση του αγώνα με την ακόλουθη συζήτηση:

MPPT vs Solar tracker

Το MPPT είναι το αρκτικόλεξο του Maximum Power Point Tracker, καθώς το όνομα υποδηλώνει ότι αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να εξαγάγει το μέγιστο εφικτό VxI ή ισχύ από τον πίνακα και να το παραδώσει στο φορτίο.

Ένα MPPT θα προσπαθήσει βασικά να εκτελέσει δύο κύριες ενέργειες κατά τη χρήση: Πρώτον, θα παρακολουθεί τη μέγιστη διαθέσιμη ισχύ του ηλιακού συλλέκτη (V x I) και θα προσπαθεί να προσφέρει το μεγαλύτερο μέρος της στην έξοδο ή στο συνδεδεμένο φορτίο.

Δεύτερον, θα παρακολουθεί ότι το φορτίο δεν επιχειρεί να γουρουνίσει το πάνελ εξάγοντας παράνομη ή ανέφικτη ποσότητα βατ είτε λόγω βραχυκυκλώματος ή απόκλισης των αγωγών εξόδου του MPPT.

Εάν εντοπιστεί μια τέτοια συνθήκη, η λειτουργία 'τερματισμού λειτουργίας' του MPPT ενεργοποιείται αμέσως προκειμένου να διορθωθεί αυτή η ασυνήθιστη ή εσφαλμένη κατάσταση φόρτωσης.

Πώς ένα MPPT λειτουργίες

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα ηλιακό πάνελ με τις ακόλουθες προδιαγραφές συνδεδεμένες με ένα MPPT για φόρτιση μιας μπαταρίας 12V:

Βολτ: 24V

Ρεύμα: 2,5amp

watt: 24 x 2,5 = 60 watt σε βέλτιστες συνθήκες ηλιοφάνειας.

Η βέλτιστη ή μέγιστη ηλιοφάνεια αναφέρεται σε μια περίοδο κατά τη διάρκεια της ημέρας κατά την οποία οι ακτίνες του ήλιου είναι σχεδόν κάθετες στην επιφάνεια του ηλιακού πλαισίου, καθώς αυτή η κατάσταση διακυβεύεται με την μεταβαλλόμενη θέση του ήλιου και η έξοδος από το πάνελ υποφέρει και μειώνεται αναλογικά.

Κατά τη διάρκεια της βέλτιστης ηλιοφάνειας, το MPPT θα προσπαθήσει να αποδώσει και να φορτίσει την μπαταρία με 12V @ 60/12 = 5 amp.

Μπορείτε να δείτε ότι εδώ το ρεύμα της μπαταρίας ενισχύεται και έχει διπλασιαστεί προκειμένου να διατηρηθεί η καθαρή αναλογία εισόδου προς έξοδο εξόδου σταθερή και αποτελεσματική.

Έτσι, το σύστημα διασφαλίζει ότι η μπαταρία η οποία, παρόλο που έχει πολύ χαμηλότερες προδιαγραφές τάσης από τον πίνακα συνεχίζει να λαμβάνει τη βέλτιστη ισχύ από τον πίνακα, δηλαδή στο ρυθμό 12 x 5 amp = 60 watt.

Αυτό είναι το πιο ενδιαφέρον και πολύτιμο χαρακτηριστικό των φορτιστών MPPT σε σύγκριση με άλλες μορφές συνηθισμένων φορτιστών.

Ωστόσο, όταν το φως του ήλιου αρχίζει να μειώνεται καθώς η μέρα προχωράει το σούρουπο, η ισχύς του πίνακα αρχίζει επίσης να επιδεινώνεται αναλογικά, οπότε τι κάνει το MPPT τώρα; Συνεχίζει να προσφέρει την ίδια ποσότητα ισχύος που παρείχε κατά τη διάρκεια της μέγιστης ηλιοφάνειας;

Η απάντηση είναι όχι, το MPPT απλώς παρακολουθεί τη μέγιστη διαθέσιμη ισχύ από τον πίνακα και αναπαράγει το ίδιο στο φορτίο εξόδου του, πράγμα που σημαίνει ότι εάν η τάση και η ισχύς του πίνακα μειωθεί, δηλαδή, 20V @ 30 watt, τότε η μπαταρία 12V καταφέρνει μόνο να πάρει 12V σε 30/12 = 1,5amps ρυθμός φόρτισης.

Παρόλο που το MPpT εξακολουθεί να προσπαθεί να διατηρήσει την αναλογία εισόδου / εξόδου προς ενότητα, παρέχοντας την ίδια ποσότητα ισχύος στην μπαταρία που παρέχεται από τον πίνακα, αλλά δεν είναι σε θέση να αποκαταστήσει τη γωνία πρόσπτωσης της ηλιακής ακτινοβολίας.

Αυτό είναι ένα μεγάλο μειονέκτημα για τους ανιχνευτές MPPT, των οποίων η ικανότητα παραγωγής ενέργειας περιορίζεται στη γωνία των ακτίνων του ήλιου στο πάνελ, και γίνεται «αβοήθητο» καθώς ο ήλιος αρχίζει να υποχωρεί.

Έτσι, ένα MPPT δεν θα είναι σε θέση να εκμεταλλευτεί το φως του ήλιου καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Αν λοιπόν αναλύσουμε την αποτελεσματικότητα του MPPT σε σχέση με την πραγματική ισχύ που παρέχει ο ήλιος, μπορεί να είναι περίπου 50% ή και λιγότερο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός MPPT

Οι θετικές πτυχές των κυκλωμάτων MPPT είναι:

Αυτά είναι συμπαγή, στερεά κατάσταση, πιο αποτελεσματικά από άλλες μορφές φορτιστών και δεν χρησιμοποιούν ογκώδη μηχανικά συγκροτήματα για τις υλοποιήσεις, ωστόσο το τεράστιο μειονέκτημα είναι ότι αυτά δεν μπορούν να παρακολουθήσουν τις ακτίνες του ήλιου και ως εκ τούτου αποτυγχάνουν να εκμεταλλευτούν πλήρως το την τεράστια παραγωγή ενέργειας του ήλιου.

Πως Ηλιακοί ανιχνευτές Λειτουργία

Οι ηλιακοί ανιχνευτές είναι ηλεκτρομηχανικά συστήματα σχεδιασμένα για να παρακολουθούν τις ακτίνες του ήλιου πρακτικά, πράγμα που σημαίνει ότι το ηλιακό πάνελ θα συνεχίσει να αλλάζει τον επιφανειακό του προσανατολισμό ως απόκριση στις μεταβαλλόμενες θέσεις του ήλιου έτσι ώστε να διατηρεί μια κάθετη γωνία με τις ακτίνες του ήλιου όλη την ημέρα.

Η παραπάνω κίνηση εκτελείται χρησιμοποιώντας κινητήρες και κύκλωμα αισθητήρα LDR. Το κύκλωμα αισθητήρα LDR παρακολουθεί συνεχώς τη συχνότητα των ακτίνων του ήλιου και δίνει εντολή στον κινητήρα να γυρίζει ανάλογα το πάνελ έτσι ώστε το πάνελ να κλίνει από το ανατολικό προς το δυτικό κλάσμα κατά κλάσμα.

Ένας ηλιακός ανιχνευτής έχει επίσης τη δυνατότητα να αναλύει μια συννεφιά συνθήκη και να προσαρμόζει το πάνελ για να αποκτήσει την πιο συμφέρουσα ή βέλτιστη γωνία των ακτίνων του ήλιου.

Λεπτομέρειες μηχανισμού Solar Tracker

Αυτή η ικανότητα ενός ηλιακού συλλέκτη το καθιστά εξαιρετικά πλεονεκτικό σε σύγκριση με ένα MPPT, δεδομένου ότι είναι σε θέση να αξιοποιήσει και να συγκεντρώσει σχεδόν το 95% της διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας ανά πάσα στιγμή όλη την ημέρα.

Παρόλο που ένα ηλιακό πάνελ αποδίδεται με το παραπάνω χαρακτηριστικό, δεν θα έχει τη δυνατότητα να μετατρέψει μια πτώση τάσης στην έξοδο σε ένα αναλογικά ενισχυμένο ρεύμα όπως μελετήσαμε στην παραπάνω συζήτηση χρησιμοποιώντας μια συσκευή MPPT.

MPPT με ηλιακό ιχνηλάτη

Επομένως, εάν ένα ηλιακό σύστημα παρακολούθησης 24V είναι άμεσα συνδεδεμένο με μπαταρία 12V, αν και το πάνελ θα συνεχίσει να παρακολουθεί τον ήλιο και να παράγει τη βέλτιστη ισχύ καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας, η μπαταρία δεν θα ευνοηθεί με διπλάσιο ρεύμα, που σημαίνει με τις παραπάνω αναφερόμενες προδιαγραφές το ηλιακό Το πάνελ που έχει τη δυνατότητα να παράγει 2.5V amp στα 24V θα συνεχίσει να παρέχει 2,5 amp στην μπαταρία, αντίθετα με τα ενισχυμένα 5 amp που παράγονται από το MPPT.

Εδώ το MPPT αποδεικνύει το μέταλλο του καθώς η παραπάνω ικανότητά του καθίσταται επιτακτική και σημαντική και δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Επομένως, δείχνει ότι ένα MPPT δεν μπορεί να αγνοηθεί ακόμη και αν χρησιμοποιείται ηλιακός ιχνηλάτης και θα πρέπει επιπλέον να χρησιμοποιηθεί με ηλιακό ιχνηλάτη για να κάνει τον συνδυασμό θανατηφόρο και σχεδόν 100% αποτελεσματικό σε όλες τις περιστάσεις.

Αυτός ο συνδυασμός θα εξασφαλίσει ότι ο χρήστης μπορεί να επιτύχει το μέγιστο από το διαθέσιμο ηλιακό πάνελ και τον ήλιο, αν και αυτό θα σήμαινε αρχικά κάποιες βαριές επενδύσεις, το κόστος θα μπορούσε κάλλιστα να καλυφθεί μέσα σε λίγες εποχές χρήσης του συστήματος.

συμπέρασμα

Στο τέλος συγκρίνοντας τους δύο ομολόγους μπορούμε να συλλογιστούμε και να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι ο ξεχωριστός νικητής είναι το ηλιακό σύστημα παρακολούθησης.

Τούτου λεχθέντος, ένα MPPT καθίσταται επίσης εξαιρετικά σημαντικό για την επίτευξη εξαιρετικών αποτελεσμάτων από ένα σύστημα ηλιακού πλαισίου και επίσης όταν επιλέγεται ένας σταθερός ηλιακός πίνακας από έναν χρήστη.