Solenergisystem del 2: Dimensionering av solcellsregulator

Nu har solpanelerna kommit!

Så då är det hög tid att fortsätta projektet. Panelerna måste ju upp på taket men innan det kan ske måste jag skaffa lite monteringsdetaljer. Och skaffa lite hjälp då det inte är helt enkelt att hantera panelerna själv.

När panelerna väl är på plats på taket måste de ju kopplas till någonting. ”Vanliga” växelriktare för solelsystem i t.ex. villor har ju ofta inbyggda solcellsregulatorer så att man kopplar in sina paneler rätt in i växelriktaren. Victrons system är mer modulärt uppbyggt och man har oftast externa solcellsregulatorer, även kallade MPPTs. Det blir ju lite mer installation och kanske dyrare men förhoppningsvis effektivare.

I vårt fall blir moduläriteten en fördel då vi kan optimera MPPT-regulatorerna för att försöka förbättra skuggningsproblemen lite. Så då måste vi bestämma vilka MPPT-regulatorer vi ska ha.

MPPT-regulatorerna vill ha en spänning från panelerna som är minst lika hög som batteriernas laddningsspänning. I vårt fall ska vi ha ett 48 V-system så då vill man ha minst typ 54 V. Men för att ha marginal gärna lite mer. Panelernas data syns i bilden nedan och vi kan se att vi behöver minst två paneler i serie för att komma upp över 54 V.

Om man kopplar flera paneler i serie och en av dem är helt skuggad så kan den gruppen inte leverera nån ström alls då den skuggade panelen blockar strömmen. Således är det bäst för oss att parallellkoppla flera strängar med endast två paneler i serie för att de paneler som är helt skuggade av skorstenen inte skall kunna dra med sig mer än en av sina kamrater ner i den mörka avgrunden.

Det bästa blir då att ha en MPPT-regulator till varje seriekopplat par med paneler. MPPT-regulatorerna är nämligen intelligentare än vad jag är och kan optimera spänningen beroende på massa faktorer för att kräma ut så mycket effekt som möjligt. Dessa faktorer skiljer sig ju då åt om några paneler t.ex. är partiellt skuggade medan andra inte är det. Dock blir det i så fall nio stycken separata MPPT-regulatorer (då vi har 18 paneler) vilket blir orimligt dyrt och jobbigt att koppla in. Så vi siktar på att koppla tre olika grupper med 2s3p (två i serie och tre parallellt).

Victrons MPPT-regulatorer heter SmartSolar MPPT XX/YY där XX är den maximala spänningen de kan hantera på ingången och YY är den maximala strömmen de kan hantera. Det är alltså dessa XX och YY vi söker. Tyvärr innebär höga värden på XX och YY även höga värden på $$ så om man inte är gjord av pengar är det bäst att räkna lite.

För att ytterligare komplicera allt så varierar en solpanels spänning och ström med temperatur och såklart solinstrålning. Så för att man ska slippa plocka fram matteböckerna har Victron varit så snälla att de har gjort ett fint verktyg för att dimensionera sin MPPT-regulator och det finns både som en webbaserad kalkylator och som ett kalkylblad.

Om man knappar in våra paneler i en 2s3p konfiguration ser man att vi ska ha tre stycken SmartSolar MPPT 150/60. Egentligen tycker verktyget att det räcker med SmartSolar MPPT 150/45 men då kommer den begränsa strömmen över hela temperaturregistret lite väl mycket för min smak.

I bilden ovan ser man spännings- och strömkurvorna för en 2s3p-grupp. Som synes håller sig spänningen över 54 V och under 150 V över hela registret. Strömmen kommer upp i regulatorns begränsning 60 A först när panelen håller typ -15 °C och vid det laget så orkar sig väl solfanskapet inte ens upp över horisonten så det spelar mindre boll.

Nä, nu måste jag sluta svamla och börja bygga istället om jag ska lyckas fånga några fotoner innan de går och lägger sig för vintern.

Ett svar på ”Solenergisystem del 2: Dimensionering av solcellsregulator

Lämna ett svar