Фотовольтаика - морское применение

Время чтения 6 минут

Обновлено - 24 апреля 2024 года

Фотовольтаика может использоваться и в морской сфере, например, на моторных и парусных яхтах, даже на морских каяках, поскольку электричество можно использовать в любом месте и в любое время.

Для морского применения были разработаны специальные, шагающие и гибкие солнечные модули. Из-за сравнительно небольших объемов производства они, к сожалению, отличаются более высокой ценой, чем обычные модули, используемые в мобильных домах и т.д.

Не стоит увлекаться якобы особо выгодными предложениями, так как обычно вы платите дважды, самое позднее - когда вам придется заменять модули из-за дефекта. Это очень неприятно, особенно если речь идет о полностью скрепленных модулях.

Советуем обратить внимание на спецификацию для морского применения и ограничиться авторитетными производителями других компонентов. Несмотря на более высокие производственные показатели, они также дороже, чем супер-специальное предложение за углом, но предлагают надежное качество и сервис практически на всех континентах мира.

Определение требований к производительности

Какая мощность в итоге удовлетворит ваши потребности, зависит от каждого конкретного случая. Чем более требовательна к мощности ваша техника и чем меньше времени вы проводите в солнечных странах, тем выше требуемая мощность модулей в устройствах с большим количеством модулей.

Поскольку многие капитаны судов отдыха уже задумывались об этом, нет необходимости изобретать "колесо" требований, и вы можете воспользоваться, например, следующим списком, который охватывает большинство возможных потребителей и, обновляясь с учетом фактических данных потребления, отображает ежедневные потребности.

Поля, выделенные желтым цветом, можно редактировать. Здесь вводятся ваши собственные потребители и данные. Необходимые данные о потреблении обычно можно найти на фирменных табличках соответствующих приборов или в соответствующих руководствах в разделе "Технические данные".

Пожалуйста, сначала Напряжение бортовой сети нажав на кнопку "24". Появится выбор между 12 и 24 вольтами.

Затем потребительские данные (Ватт, количество и в среднем Часы работы).

В нижнем разделе x-архивы могут быть перезаписаны вашими собственными обозначениями потребителей и добавлены соответствующие данные.

Все данные о мощности суммируются в зеленой строке вверху и отображаются в Ah. Это значение представляет собой расчетную суточную потребность в электроэнергии.

При необходимости таблицу можно сохранить в формате PDF или распечатать с помощью следующих двух кнопок.

Table Plugin

Определение требуемого пространства - фотоэлектрические модули

В зависимости от имеющегося пространства, первым шагом является поиск максимально ровных поверхностей, на которых можно установить гибкие, шагающие фотоэлектрические модули.

Атрибут "ходимость" не стоит воспринимать буквально, так как царапины, вызванные пылью, оставляют следы на поверхности модулей, что в конечном итоге приводит к снижению производительности и долговечности.

Это означает, что предпочтение следует отдавать местам, не посещаемым пешеходами, которые гарантируют преимущественно вертикальный солнечный свет и, конечно же, максимально свободны от частого затенения. Паруса также естественным образом приводят к эффекту затенения.

При выборе будущих монтажных поверхностей для фотоэлектрических модулей необходимо также учитывать прокладку кабелей к MPPT-контроллерам и соответствующие необходимые кабельные вводы.

Определение потребностей в пространстве - Технология

Напряжение, подаваемое фотоэлектрическими модулями (по отдельности) около 20 В или 24 В, соединенными последовательно, регулируется в соответствии с напряжением бортовой сети 12 или 24 вольт с помощью MPPT-контроллеров.

MPPT-контроллеры могут частично компенсировать затенение, но никогда не смогут компенсировать его полностью. Использование нескольких MPPT-контроллеров, помимо избыточности, является более дорогостоящим подходом, но тем не менее более эффективным.
Это означает, что затененная панель не выступает в роли "потребителя" и не снижает мощность панели, которая все еще затенена солнцем и подключена к тому же MPPT-контроллеру.

Контроллер MPPT от Victron SmartSolar MPPT 75/10 - по цене около 80 евро - имеет мощность 145 Вт при 12 В (290 Вт при 24 В) при очень малых размерах всего 100 (В) x 113 (Ш) x 40 (Г) мм и предназначен для фотоэлектрического модуля мощностью до 120 Вт. Тип SmartSolar MPPT 100/15 имеет идентичные размеры, рассчитан на мощность до 220 Вт при 12 В (440 Вт при 24 В) и имеет очень выгодную цену - около 100 евро.

Дизайн SmartSolar уже включает в себя Bluetooth-подключение, которое можно использовать для отображения и графической визуализации всех данных о производительности в соответствующем приложении для мобильного телефона. BlueSolar-варианты НЕ обладают функциональностью BT!

12 В или 24 В?

Необходимость MPPT-контроллеров на 12 или 24 В определяется существующей бортовой сетью или подключением фотоэлектрических модулей (последовательно или параллельно).

Однако при использовании 24-вольтовых MPPT-контроллеров стартовое напряжение не будет достигнуто с помощью одного фотоэлектрического модуля.

Модуль, обеспечивающий напряжение 19,8 В, соответствует требуемому входному напряжению 12 В MPPT-контроллера (V_Батт + 5 В = 17 В), но не с контроллером MPPT на 24 В, которому для начала работы требуется не менее 24 +5 = 29 В.

При использовании MPPT-контроллера на 24 В два фотоэлектрических модуля с напряжением 19,8 В должны быть соединены последовательно, чтобы запустить MPPT-контроллер с напряжением 19,8 + 19,8 = 39,6 В.

Типы аккумуляторов

Обычно на борту установлена батарея AGM, которая заряжается от генератора при работающем двигателе. Контроллеры MPPT могут быть адаптированы к различным типам батарей.

Аккумуляторы LiFePo4 характеризуются очень высокой плотностью зарядки и постоянным напряжением на выходе вплоть до конечного напряжения разряда. Однако они требуют иных характеристик зарядки по сравнению с батареями AGM, поэтому их нельзя подключать напрямую к генератору.

Теперь возникает вопрос, не следует ли использовать AGM (стартерную) батарею исключительно для запуска, а остальную бортовую технику питать от дополнительных LiFePo4 батарей. В этом случае стартерная батарея всегда будет находиться в заряженном состоянии (например, заряжаться от фотоэлектрических батарей отдельным бустером заряда Victron Orion-Tr Smart DCDC*).
И наоборот, LiFePo4-аккумулятор можно заряжать от генератора с помощью дополнительного усилителя заряда.

Кроме того, батареи LiFePo4 на треть легче и компактнее аналогичных батарей AGM, особенно по емкости - но и дороже. Тем не менее, стоит рассмотреть ...

Дополнительную информацию по этой теме можно найти в этом Взнос подробно описаны.

Зарядка от батареи к батарее*

Усилитель заряда DCDC (с гальванической развязкой/изоляцией) - позволяет подключить на входе любой источник напряжения (например, генератор или аккумулятор, например LiFePo4) к батарее другого типа (например, AGM) для ее зарядки.

Помимо чисто зарядной функции, бустер зарядки компенсирует потери напряжения на входе. Соответственно, он должен быть установлен рядом с заряжаемой батареей (батареями), чтобы минимизировать потери в кабеле на выходе.

Выходное напряжение бустера заряда может быть установлено в более широком диапазоне (10 ... 15 или 20 ... 30 В).

Кабели

Кабели стандартных фотоэлектрических модулей Flex выпускаются толщиной 4 мм² выполнено. Один кабель для плюса и один для минуса должен быть подключен к входу MPPT-контроллера. Они гибкие, но не очень гибкие, как, например, измерительные кабели, но, тем не менее, допускают относительно малые радиусы монтажа и прямое подключение зачищенных концов кабеля к винтовым клеммам MPPT-контроллера.
Если вы используете наконечники для проводов, вы будете вознаграждены особенно надежным соединением и более привлекательной визуально схемой соединения.

Ускоритель зарядки DCDC более требователен к сечению кабеля: при токе короткого замыкания до 60 А сечение должно быть не менее 10 мм.² должны быть. В приведенной выше таблице решающим является столбец постоянного тока. Сечения были рассчитаны для 12 В. Для систем 24 В токи уменьшаются вдвое, т.е. всего 6 мм².

Здесь можно рассчитать требуемое сечение медных кабелей для постоянного тока, а также падение напряжения. Желтые поля можно редактировать. Пожалуйста, следите за правильностью написания: введите 2,5 вместо 2,5!

Table Plugin

Чем толще кабель, тем меньше потери. Поэтому никогда не помешает проложить более толстый кабель, чем это необходимо. Это связано с тем, что со временем система обычно расширяется, и нагрузка, которая сегодня считается умеренной, может быстро уступить место значительно большей. А кому захочется переустанавливать основную проводку только потому, что токи вдруг стали слишком сильными?

Кабельные наконечники обязательны для больших токов, чтобы эффективно противодействовать ослаблению контактов и неравномерной передаче тока в местах соединения. Да, вам также нужно учесть стоимость необходимого обжимного инструмента, если вы не можете попросить у своего надежного электрика инструмент или два во временное пользование.

Винтовые соединения всегда должны быть плотно затянуты, чтобы избежать увеличения сопротивления, нагрева места контакта и возможного возгорания.
На устройствах иногда указываются моменты затяжки. Их можно соблюдать с помощью подходящих динамометрических ключей.

Пример переключения для 12 В и 24 В

Здесь представлена схема установки на 12 В:

или для электрической системы автомобиля с напряжением 24 В (стартерная батарея / генератор 12 В):

Выбор батареи

Теперь, когда в приведенной выше таблице указаны потребители и нагрузки, известна необходимая минимальная емкость батареи, и важно подобрать батареи хорошего качества, рассчитанные на большое количество циклов зарядки.

На соответствующих порталах вы найдете предложения от дальневосточных прямых поставщиков, которые на первый взгляд кажутся недорогими. При этом следует учитывать, что гарантийные обязательства будет сложнее реализовать, чем в случае с отечественными поставщиками. Также следует учитывать иногда очень высокую стоимость доставки и таможенные сборы.

До сих пор всегда было выгоднее покупать у местных дилеров.

Важно выбирать батареи от производителя, который работает на рынке уже много лет, выпускает большие партии и имеет высокую плотность персонала. В настоящее время батареи EVE предлагают наилучшее соотношение цены и качества.

Указанное выше количество циклов всегда основано на проценте разряда. Это означает, что 6 000 циклов с глубиной разряда 60 % оцениваются хуже, чем 6 000 циклов с 80 %. Рекомендуется внимательно изучать технические характеристики. Если эта информация отсутствует, следует обратиться к дилеру и попросить предоставить соответствующие листы с данными.

p.s. Если вам нужна личная поддержка в реализации против оплаты, вы можете прислать Бронирование делайте!