PWM Solar Şarj Cihazı ile MPPT Solar Şarj Cihazı farkı nedir?

SOLAR ŞARJ CİHAZI NEDİR?

Solar şarj kontrol cihazı, güneş panelinin aküyü şarj etmesini denetler.Kurşunasit veya Lityum olarak akülerin verimli olarak şarj edilmesini sağlar ve gece güneş panelindeki gerilim sıfıra yakın indiğinde görece daha yüksek voltajlı akü grubundan güneş paneline ters akımı önleyen transistör devresine sahiptir.Güneş paneli voltajı ancak akü voltajından belirli seviyede fazla olduğundan devrenin açılmasına izin veren solar şarj cihazları anahtar görevi görür.Örnek olarak 12 Volt bir akü grubu 18 volt bir güneş paneliyle sağlıklı şarj edilebilir.
Kurşunasit akülerde 3 aşamalı şarj algoritması bulunmaktadır:Bulk,Absorption ve Float


Bulk aşamasında şarj olurken akü voltajı %40-70 kapasitede olup 12-13,2 Volt arasında değer alır.Akım değeri genelde sabit olmaktadır.Güneş panelinde çıkış gücü sabitse aküyü şarj ederken akım değeri sabit kalır.
Absortion aşamasında akü kapasitesi %70 ile 95 arasındadır.Akü voltajı genelde derin deşarjlı akülerde 14,4 volt sulu akülerde 14,8 Volt gibi bir değerde sabit kalıp akü doldukça solar şarj cihazı aküyü şarj etme akımını azaltır.
Float aşamasında akü grubu depolama kapasitesi dolmuştur %95-100 kapasite aralığındadır ;13.8 volt benzer daha düşük bir voltajda solar şarj cihazı voltajı sabit tutar ve sadece aküyü dolu tutmaya yetecek sürekli düşük bir akımın aküye gitmesine izin verir.Akü grubu kapasitesi üstüne çıkmaması için solar şarj cihazı akımı kesmektedir.Böyle bir durumda aküye yük bağlanıp tüketim sağlanırsa güneş paneli üretimi karşılayabiliyorsa anlık olarak tüketimi karşılayacak kadar çıkış akımı arttığı görülecektir.

SOLAR ŞARJ CİHAZLARI NE İŞE YARAR ?

• Akü grubu dolduğu zaman Güneş panellerinden gelen akımı kısar.
• Geceleyin akü voltajı güneş paneli voltajından yüksektir :Aküden güneş paneline ters akım olayını engeller.
• Güneş panellerinde üretilen ve değişken olan voltajı sabitleyerek aküleri şarj eder. Bu da akülerin verimli olarak şarj olmasını sağlar.

Şarj kontrol cihazı genelde akülü enerji sistemlerinde akü grubunun 12/24/36/48 Volt olmasına göre farklılık gösterir. Şarj kontrol cihazları PWM (darbe genişlik modülasyonu) ve MPPT (maksimum güç noktası izleyicisi) olmak üzere iki çeşittir.

PWM SOLAR ŞARJ CİHAZI NEDİR?

PWM (pulse with modulation -sinyal genişlik modülasyonu) akülere enerjiyi sabit çıkış yerine akünün şarj durumuna göre değişen sinyaller şeklinde gönderir.Akü boş durumdaysa daha uzun ve yüksek frekanslı bir sinyal akü dolu durumdaysa daha kısa ama düşük frekanslı bir sinyal olarak PWM Solar Şarj Kontrol Cihazı aküyü şarj eder. PWM Solar Şarj cihazı akünün şarj kademelerine göre (bulk,absorption ve float ) şarj edilmesini denetleyen bir anahtar görevi görür.
Akülü güneş paneli sistemlerinde PWM regülasyonu güneş paneli voltajını akü voltajına yakın daha düşük bir değere çevirir.Akım sistemsel kayıp dışında sabit kalır.Güneş panelinin voltajı ile akü şarj voltajı arasındaki fark çıkışta kayıp olur.

PWM Solar şarj cihazları genelde hobi amaçlı 400 watt altı güneş paneli sistemlerinde kullanılır ve MPPT cihazlarına göre daha ucuzdur.15 amper pwm cihazı 35 usd iken 15 amper mppt cihazı 125 usd fiyatındadır.PWM daha ucuz ve düşük performansta olması sayesinde hobi amaçlı kurulumlarda maliyet avantajı sağlamaktadır.

MPPT SOLAR ŞARJ CİHAZI NEDİR?

MPPT (maksimum güç noktası izleyicisi) fotovoltaik panellerinde üretilen gücü sistemin çalışmasına en uygun gerilim ve akım seviyesine optimize ederek aküleri en yüksek güçte şarj eder. Gerilim düzeyi belli bir seviyeye geldiği zaman bataryanın gerilimini takip eder ve buna bağlı olarak panellerden akım geçişine izin verir veya akımı keser. MPPT kontrol cihazının PWM Kontrol cihazından en büyük farkı yüksek güneş paneli gerilimini akıma dönüştürüp güç kaybını engeller. Aküleri şarj etmek için gereken süre kısalır ve verimliliğini artırır.MPPT Solar Şarj cihazları PWM cihazları göre daha yüksek performans gösterir zira sadece güneş paneli ile akü arasında anahtar işlevi görmez DC DC dönüştürücü niteliğinde olduğu için çıkış gücünün korunmasına yardımcı olur.MPPT cihazları dönüşüm verimliliği %95e varırken PWM cihazların dönüşüm verimliliği %70-80 civarındadır.

MPPT- PWM SOLAR ŞARJ CİHAZLARININ FOTOVOLTAİK SİSTEM TASARIMI VE ORTAM ŞARTLARINA GÖRE PERFORMANSI

1-PANEL VOLTAJI VE AKÜ VOLTAJI FARKININ YÜKSEK OLMASI

MPPT Solar Şarj cihazlarının PWM Solar Şarj Cihazlarına göre en büyük farkı yüksek voltajlı güneş paneli grubunun gücü çıkıştaki akü grubu voltajına indirgeyip güç kaybı olmadan çıkış amperajını yükseltebilmesidir.Akü grubu ile güneş paneli grubu arasında voltaj farkı arttıkça MPPT performans oranı artmaktadır.Sistem kaybını olmadığını varsayarak örneklerle anlatalım:

Güneş Paneli voltajı ile akü voltajı arasındaki fark açıldıkça pwm solar şarj cihazı performans kaybetmektedir.Güneş Paneli voltajı yükseldikçe PWMde performans kaybı yaşanmaktadır aynı şekilde PWM Solar şarj cihazında seri bağlantı performans kaybına neden olmaktadır.

Güneş Paneli voltajı ile akü voltajı birbirine yaklaştıkça PWM ile MPPT performans farkı azalmaktadır.

Ongrid inverterlerde ve yeni nesil Yüksek PV Grubu girişli (200-600 Volt) MPPT Solar Şarj cihazlarında PWM karşılaştırması yapılamamaktadır.Zira Güneş Paneli grubu voltajı ile akü voltajı arasındaki fark yüksek olduğundan oldukça verimsiz çalışacaktır.
MPPT Solar Şarj Cihazı Güneş Paneli dizisinin voltajını ve akımını aktif olarak optimize eder ve offgrid ve ongrid invertördeki dahili solar şarj cihazlarında kullanılır.Yüksek voltajlı Güneş Paneline sahip akülü enerji sistemlerinde MPPT solar şarj kontrol cihazları sistemin akımını ve gerilimini karşılama esnekliğine sahiptir ve yüksek güç çıkışı için bir gerekliliktir.

1-Gerçek performansta MPPT'nin dönüşüm verimliliğinin PWM'in dönüşüm verimliliğinden fazla olduğunu ve MPPTde panel ve mppt arasında voltaj yükseltilebileceği için amperin düşeceği yani daha az elektriksel kayıp kablolama ve ek bağlantı noktasıyla verimliliğin artacağını değerlendirmek gerekir.
2-PWM Solar Şarj Cihazlarının genelinde Güneş Paneli Giriş Voltajı Limiti 50-75 Volt olup 45 Volt panellerin 12-24 volt sistemlerde sınırda kullanılması tavsiye edilmemektedir.
3-Dikkat etmek gereken husus güneş paneli float seviyesinde akü doluyken kabul edilmiştir bunun yerine bulk seviyesinde yani %70 kapasitenin altında dolarken şarj voltajı düşecek ve pwmden alınan güneş paneli güç çıkışı verimliliği daha da azalacaktır.

2-SİSTEM VERİMLİLİĞİ VE KABLOLAMA

MPPT Solar şarj cihazı PWM Solar şarj cihazına göre daha yüksek Voltaj değerlerinde Güneş Paneli bağlantısı sağlaması sayesinde sistem elektriksel direnç kaybını azaltır,kablolama daha azaldığı ve paralelleme aparatları kullanılmasına gerek kalmadığı için sistem maliyetini aşağıya çeker.
Örnek olarak 12 Voltta paralel bağlanan 2 adet 200 watt güneş paneli 8*2 16 metre kullanılan kablolama olan 20 amper PWM Solar Şarj cihazına bağlı bir sistem ile 12 Voltta seri bağlanan 2 adet 200 watt güneş paneli 2*8 16 metre kullanılan kablolama ve 30 amper mppt cihazı bir sistemi karşılaştıralım.İlk sistem ile ikinci sistem arasında 20 amper pwm genel olarak 25-30 usd 30 amper mppt ise 130 usd ve üstü bütçedir.MPPT olan sistem normal havada %30 bulutlu havalarda çok daha fazla performans farkı yaratmaktadır.Bunlar dışında tahmini olarak 10 usd kablolama farkı ve 10 usd kablolama konnektörü 20 usd bir bütçeden tasarruf edilebilecektir. Performans odaklı kullanıcılar MPPT tercih etmekte ancak ekonomi odaklı müşteriler PWM tercih edebilecektir.Ancak 400 watt üstü sistemlerde paralel bağlantının elektriksel kaybı ve riski yanında yüksek kablolama ve bağlantı maliyetleri MPPTnin tercih edilmesini mantıklı kılar.

3-GÜNEŞ PANELİ İLE AKÜ GRUBU ARASINDAKİ UZAKLIK

Güneş paneli ile akü grubu arasındaki uzaklık arttıkça elektriksel kaybı aza indirmek için yüksek Güneş Paneli voltajı kullanmak gerekecektir.Bunun yolu da MPPT Solar Şarj Cihazı kullanmaktan geçmektedir.

4-SICAKLIK

5-DÜŞÜK IŞIMA VE GÖLGELENME

Düşük ışıma ve gölgelenme sıcaklıktan farklı olarak hem Güneş paneli giriş voltajı hem de giriş akımını azaltır.200 wh/m2 düşen ışımanın üstünde güneş paneli voltajı sabit kalırken ışıma şiddetine göre güneş paneli akımı artıp azalmaktadır.Bu nedenle burada PWM ile MPPT arasında çıkış voltaj farkı dışında performans verimliliği gerçekleşmese de 200 W/m2 altında ışıma olan kapalı havalarda veya gölgelenme halinde Güneş paneli voltajı da azalacağından dolayı doğru strateji giriş voltajını yükseltmek ve kayıpları azaltarak maksimum güç çıkışı sağlamaktır.Bu performans MPPT solar şarj cihazının kullanılmasıyla olur.Bu şekilde pratikte PWM Solar şarj cihazının 1 amper benzeri çıkış olduğu durumlarda MPPT Solar şarj cihazı 2-3 katı çıkış gücü sağlamakta olup maliyet performans değerlendirmesinde bu konu mutlaka ele alınmalıdır.

6-DÖNÜŞÜM VERİMLİLİĞİ

MPPT Solar Şarj Cihazlarının genelde dönüşüm verimliliği %95 seviyesinde olup PWM Solar şarj cihazlarında ise bu değer %70 seviyesindedir.

7-AKÜ TİPİ

MPPT Solar Şarj Cihazlarında PWM Solar Şarj cihazlarına göre daha ayrıntılı olarak şarj algoritmasını değiştirme imkanı bulunması sayesinde genel olarak kaliteli MPPT Solar Şarj cihazları Lityum FEPO4 aküleri sağlıklı olarak şarj edebilmektedir.PWM Solar şarj cihazlarında algoritmanın düzenlenmesi sınırlı olduğundan çoğu ürün LiFEPO4 aküleri şarj edememektedir.

7-ŞARJ SÜRESİ

MPPT Solar şarj cihazları daha yüksek voltaj girişli Güneş paneli gruplarını kullanmaya imkan sağladığı için özellikle sabah erken saatlerde ve akşamüstü saatlerde daha verimli çalışır ve PWM solar şarj cihazlarının çalışamadığı voltaj aralıklarında enerji üretimi sağlayarak güneş panelinin şarj etme süresini uzatır.

MPPT SOLAR ŞARJ CİHAZI İLE PWM SOLAR ŞARJ CİHAZI KARŞILAŞTIRMASI

1-MPPT cihazı PWM cihazından en az %20 daha yüksek performans göstermektedir.
2-PWM cihazı MPPT cihazından üçte bir daha ucuzdur.
MPPT cihazının fiyatı PWM cihazına göre daha pahalı gibi gözükse de sisteme sağladığı yararlar açısından bakarsak performans odaklı müşterilerin tercihidir. Yaygın kanı PWM'nin 400 wattın altında ekonomi performans olarak MPPT'ye kaybetmesidir ancak alanın kısıtlı olduğu tekne karavan aydınlatma vb projelerde günümüzde MPPT daha fazla enerji üretme imkanı sağladığından dolayı yaygın kullanılmaya başlanmıştır.
MPPT Solar şarj cihazı tartışmasız olarak özellikle gölgelenme halinde daha iyi performans göstermektedir.Enerji tüketiminin zorunlu ve sürekli olduğu kurulumlarda tercih edilmelidir.Buna karşın PWM ürünleri genelde enerji kullanımının zorunlu ve sürekli olmadığı hobi odaklı projelerde tercih edilmelidir.

PWM VE MPPT SOLAR ŞARJ CİHAZLARINDA KARŞILAŞILAN ARIZALAR

YANLIŞ KULLANIM KAYNAKLI ARIZALAR

1-PWM SOLAR ŞARJ CİHAZINDA KULLANIMINDA GÜNEŞ PANELİ GRUBU ÇIKIŞ AKIMI VEYA VOLTAJININ KULLANILAN CİHAZIN DEĞERİNDEN YÜKSEK OLMASI (SOLAR ŞARJA AŞIRI KAPASİTEDE GÜNEŞ PANELİ BAĞLAMAK)

PWM Solar Şarj Kontrol Cihazları ile MPPT Şarj Kontrol Cihazları arasında pratikte en büyük fark şarj kapasitesidir.PWM Solar Şarj Cihazlarında veya kaliteli olmayan MPPT cihazlarında Panel Grubu giriş akımı solar şarj cihazı kapasitesinden %25 daha düşük olmalıdır ve sigortayla giriş akımı sabitlenmelidir aksi halde solar şarj devresi giriş kısmı zarar görecektir.Kaliteli MPPT solar şarj cihazında ise solar şarj cihazı kapasitesinden %20-40 yüksek panel gücünü tolere edebilmekte olup fazla gelen şarjı kesip soğutucudan ısı enerjisi olarak atabilecektir.Gereğinden az MPPT Solar şarj konması akünün şarj ve deşarj limitlerine uymak için kullanılır. Kaliteli olarak sayılan MPPT Solar Şarj cihazlarında dikkat edilmesi gereken voltaj limitinin dikkate alınması ve özellikle kış dönemi gölgesiz ışımada PV Voltajı yükselmesi başta olmak üzere Güneş Paneli nominal değerinin %20 üstünde olarak voltaj değeri hesaplayıp uygun cihazı seçmektir. Aşağıda şarj akımı kapasitesinden büyük güneş paneli grubuna bağlı bir solar şarj cihazındaki arıza resmi paylaşılmıştır:


Aynı şekilde güneş paneli ile solar şarj cihazı arasındaki kablolarda meydana gelebilecek bir kısa devre kopukluk halinde zarar gelebileceği için hem kablolama doğru kalınlık ve kalitede ürün kullanılmalıdır.Bunun yanında gerekli DC Sigortalar mutlaka kullanılmalıdır.

2-PWM VEYA MPPT CİHAZINDA AKÜNÜN BOZULMASI NEDENİYLE YÜKSEK AMPERAJA BAĞLI ARIZA

PWM veya MPPT Solar Şarj Cihazlarında başka karşılaşılabilecek başka bir sorun ise akünün bozulması veya kapasite kaybetmesi nedeniyle solar şarj cihazında meydana gelebilecek problemlerdir.Akü grubu bozulması çeşitli sebeplerden gerçekleşebilir ancak en önemli sebepleri akünün kapasitesinin üzerinde deşarj edilmesi , akünün limitlerinin üzerinde akımlarda şarj ve deşarj edilmesi veya kısa devre oluşmasıdır. Akü grubu kapasite kaybı veya bozulması halinde akü voltajı düşer.Güneş Paneli örnek olarak 2 adet 200 watt Seri Bağlı bir panel grubu 40 Volt 10 Amper 400 watt Giriş gücü sağlar sağlıklı aküde anlık şarj akımı absorption seviyesinde 28 amper verebilirken bu bulk seviyesinde 33 ampere kadar çıkabilir.Burada dikkat edilmesi gereken husus akü kapasite kaybına uğramış ve 10,5 Voltun altında değerlere iniyorsa MPPT Solar şarj cihazının nominal değerin tolere edebileceği %20-40 değerin üstüne çıkıyorsa cihaza zarar verir.Aşağıda şarj kapasitesi azalmış bir aküye bağlı solar şarj cihazının arıza resmi paylaşılmıştır:

3-SOLAR ŞARJ CİHAZININ SUYA VEYA YÜKSEK NEME MARUZ KALACAK YERDE YERLEŞTİRİLMESİ

Solar şarj Cihazları genelde doğrudan Su veya nemli ortama maruz kalması halinde arıza çıkarır ve yangına sebep olabilirler bu nedenle PWM veya MPPT Solar şarj cihazlarının nem veya suya en az maruz kalacağı alanlara yerleştirilmesi çok önemlidir.

CİHAZ KAYNAKLI ARIZALAR

MPPT ETİKETLİ PWM SOLAR ŞARJ CİHAZLARINDA SERİ BAĞLANTIYLA SOLAR ŞARJ CİHAZININ VOLTAJ LİMİTİ ÜZERİNE ÇIKMAK

Yüksek girişli PV Voltajı olan akülü güneş paneli sistemlerinde tehlike yükselmektedir. Ucuz veya kalite odaklı olmayan MPPT cihazlarına dikkat etmek gerekir zira yüksek voltajı denetleyemeyen ve etiketinin aksine PWM niteliğinde olan cihazlar kurşunasit veya lityum olmak üzere akü gruplarını kısa sürede bozup ciddi zarara ve yangın tehlikesine neden olabilecek ekipmandır.Ucuz,soğutucusu yüksek kapasitede olmayan ve inductor grubu olmayan MPPT etiketli PWM cihazlarında yüksek voltajda solar şarj cihazında ısınma ve yangın olabilmektedir. Bu şekilde cihazların kullanımdan sonra fazla ısınması, soğutma kapasitesinin olmaması gibi durumlarda mutlaka devreden çıkarılması gerekir.

Ucuz,soğutma kapasitesi olmayan ve özellikle toroidal inductor içermeyen MPPT etiketli solar şarj cihazlarında seri bağlanarak voltaj yükseltmek veya yüksek voltajlı güneş paneli kullanmak risklidir. Bu tarzdaki cihazlar pwm'in daha etkili versiyonu veya sadece yanıltmacadır.Bu cihazların kullanımında pwm solar şarj gibi davranıp güneş paneli ile akü voltajı farkı fazla açılmamalı ve çoklu güneş paneli grupları paralel olarak bağlanmalıdır.






-Etiket: mppt solar şarj cihazı,pwm solar şarj cihazı,mppt solar şarj cihazı tavsiye,pwm ile mppt farkı,mppt solar şarj cihazı ile pwm solar şarj cihazı farkı nedir,solar şarj cihazı nasıl seçilir,solar şarj cihazı ne işe yarar,solar şarj cihazı nasıl çalışır,solar şarj cihazı nedir