MPPT vs Solar Tracker - zbadano różnice

Post bada dwa popularne odpowiedniki wykorzystujące energię słoneczną, MPPT i urządzenie śledzące energię słoneczną, i określa główne różnice między tymi dwoma wyjątkowymi urządzeniami do wirowania darmowej energii.
To prawda, że ​​nasza planeta jest obdarzona wieloma darmowymi źródłami energii, takimi jak energia wiatrowa, energia wodna, energia słoneczna lub słoneczna, ale jeśli nie zostaną one wykorzystane i pochwycone w optymalny sposób, zasoby mogą po prostu zostać zmarnowane.

Wprowadzenie

Biorąc pod uwagę ten fakt, opracowano dwa główne systemy w postaci obwodów MPPT i mechanicznych czujników słonecznych do najbardziej efektywnego i mądrego wykorzystania energii słonecznej.

Jednak laik w tej dziedzinie zawsze ma tendencję do dezorientacji co do różnicy między tymi dwoma systemami i czasami jest źle poinformowany przez wiele mitów i niepoprawnych danych.

Ten post został specjalnie napisany w celu wyjaśnienia wielu zalet i wad tych dwóch czołowych maszyn do pozyskiwania energii słonecznej, a mianowicie MPPT i Solar Tracker.

Dowiedzmy się, który gadżet wygrywa pod względem jakości i wydajności wyścigu, dzięki poniższej dyskusji:

MPPT vs Solar tracker

MPPT to akronim od Maximum Power Point Tracker, ponieważ nazwa sugeruje, że to urządzenie jest zaprojektowane do wydobywania maksymalnego możliwego VxI lub mocy z panelu i dostarczania go do obciążenia.

MPPT zasadniczo spróbuje wykonać dwie główne czynności podczas użytkowania: Po pierwsze, będzie śledzić maksymalną dostępną moc panelu słonecznego (V x I) i będzie próbować dostarczyć jej większość na wyjściu lub podłączonym obciążeniu.

Po drugie, będzie monitorować, czy obciążenie nie próbuje zapychać panelu przez wydobywanie nieuzasadnionej lub niewykonalnej ilości watów z powodu zwarcia lub bocznikowania przewodów wyjściowych MPPT.

Jeśli taki stan zostanie wykryty, funkcja „wyłączania” MPPT uruchamia się natychmiast w celu skorygowania tej nietypowej lub nieprawidłowej sytuacji obciążenia.

Jak MPPT Funkcje

Załóżmy, że mamy panel słoneczny z następującymi specyfikacjami dołączonymi do MPPT do ładowania akumulatora 12 V:

Napięcie: 24 V.

Prąd: 2,5 amperów

moc: 24 x 2,5 = 60 watów przy optymalnych warunkach nasłonecznienia.

Optymalne lub szczytowe nasłonecznienie odnosi się do okresu w ciągu dnia, kiedy promienie słoneczne są prawie prostopadłe do powierzchni panelu słonecznego, ponieważ ten stan jest zagrożony przez zmianę położenia słońca, moc wyjściowa z panelu również cierpi i jest proporcjonalnie zmniejszana.

Podczas optymalnego nasłonecznienia MPPT spróbuje dostarczyć i naładować akumulator napięciem 12 V @ 60/12 = 5 amperów.

Widać, że tutaj prąd do akumulatora jest zwiększony i podwojony w celu utrzymania stałego i wydajnego stosunku mocy wejściowej do mocy wyjściowej.

W ten sposób system zapewnia, że ​​akumulator, który mimo że ma znacznie niższe specyfikacje napięcia niż panel, nadal otrzymuje optymalną moc z panelu, to jest na poziomie 12 x 5 amperów = 60 watów.

To najciekawsza i najcenniejsza cecha ładowarek MPPT w porównaniu do innych form zwykłych ładowarek.

Jednak gdy światło słoneczne zaczyna słabnąć, gdy dzień przechodzi do zmierzchu, moc panelu również zaczyna się proporcjonalnie pogarszać, więc co teraz robi MPPT? Czy nadal zapewnia taką samą moc, jaką dostarczał podczas szczytowego nasłonecznienia?

Odpowiedź brzmi: nie, MPPT po prostu śledzi maksymalną dostępną moc z panelu i odtwarza ją przy obciążeniu wyjściowym, co oznacza, że ​​jeśli napięcie i moc panelu spadną, powiedzmy, 20 V przy 30 watów, wówczas akumulator 12 V udaje się tylko uzyskać 12V przy 30/12 = 1,5 amperów z szybkością ładowania.

Chociaż MPpT nadal stara się utrzymać stosunek wejścia / wyjścia do jedności, przekazując taką samą ilość energii do baterii, która jest dostarczana przez panel, ale nie jest w stanie przywrócić kąta padania promieni słonecznych.

Jest to jedna duża wada trackerów MPPT, których zdolność wytwarzania energii jest ograniczona do kąta padania promieni słonecznych na panel i staje się „bezradny”, gdy słońce zaczyna się cofać.

W ten sposób MPPT nie będzie w stanie wykorzystać światła słonecznego przez cały dzień. Jeśli więc przeanalizujemy wydajność MPPT w odniesieniu do rzeczywistej mocy promieniowania słonecznego, może się okazać, że wynosi ona około 50% lub nawet mniej.

Plusy i minusy MPPT

Pozytywne aspekty obwodów MPPT to:

Są to kompaktowe, półprzewodnikowe, bardziej wydajne niż inne formy ładowarek i nie wykorzystują masywnych zespołów mechanicznych do realizacji, jednak ogromną wadą jest to, że nie są one w stanie śledzić promieni słonecznych, a zatem nie wykorzystują w pełni korzyści ogromna produkcja energii słonecznej.

W jaki sposób Solar Trackers Funkcjonować

Solar trackery to systemy elektromechaniczne zaprojektowane do praktycznie śledzenia promieni słonecznych, co oznacza, że ​​panel słoneczny będzie zmieniał orientację powierzchni w odpowiedzi na zmieniające się pozycje słońca, tak aby utrzymywał kąt prostopadły do ​​promieni słonecznych przez cały dzień.

Powyższy ruch jest wykonywany za pomocą silników i obwodu czujnika LDR. Obwód czujnika LDR stale monitoruje padanie promieni słonecznych i nakazuje silnikowi odpowiednie obrócenie panelu tak, aby panel przechylał się ze wschodu na zachód ułamek po ułamku.

Solar tracker ma również możliwość analizy stanu zachmurzenia i regulacji panelu w celu uzyskania najkorzystniejszego lub optymalnego kąta padania promieni słonecznych.

Szczegóły mechanizmu Solar Tracker

Ta zdolność panelu słonecznego sprawia, że ​​jest on niezwykle korzystny w porównaniu do MPPT, ponieważ jest w stanie wykorzystać i zebrać prawie 95% dostępnej energii słonecznej w dowolnym momencie w ciągu dnia.

Chociaż panelowi słonecznemu przypisuje się powyższą cechę, nie będzie on miał możliwości przekształcenia spadku napięcia na wyjściu na proporcjonalnie zwiększony prąd, jak badaliśmy w powyższej dyskusji za pomocą urządzenia MPPT.

MPPT z lokalizatorem słonecznym

Dlatego jeśli system śledzenia słonecznego 24 V jest bezpośrednio połączony z akumulatorem 12 V, chociaż panel śledziłby słońce i generowałby optymalną moc przez cały dzień, akumulator nie będzie faworyzowany podwojonym prądem, co oznacza, że ​​przy omówionych powyżej specyfikacjach panel słoneczny panel, który jest w stanie wytwarzać prąd o napięciu 2,5 V przy napięciu 24 V, będzie nadal dostarczał 2,5 A do akumulatora, w przeciwieństwie do wzmocnionych 5 A wytwarzanych przez MPPT.

Tutaj MPPT udowadnia swój metal, ponieważ jego powyższa zdolność staje się imperatywna i znacząca i nie można jej zignorować.

Dlatego pokazuje, że MPPT nie może być zignorowany, nawet jeśli używany jest tracker słoneczny, i powinien być dodatkowo używany z trackerem słonecznym, aby kombinacja była śmiertelnie silna i prawie 100% wydajna we wszystkich okolicznościach.

Taka kombinacja zapewniłaby użytkownikowi osiągnięcie maksimum z dostępnego panelu słonecznego i światła słonecznego, chociaż oznaczałoby to początkowo duże inwestycje, koszty można z powodzeniem pokryć w ciągu kilku sezonów użytkowania systemu.

Wniosek

Na koniec porównując te dwa odpowiedniki, możemy rozważyć i wywnioskować, że wyraźnym zwycięzcą jest system śledzenia słońca.

To powiedziawszy, MPPT staje się również niezwykle istotny dla osiągnięcia doskonałych wyników z systemu paneli słonecznych, a także gdy użytkownik wybierze stały panel słoneczny.