โพสต์ดังกล่าวตรวจสอบอุปกรณ์ควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์สองตัวที่เป็นที่นิยมคือ MPPT และตัวติดตามแสงอาทิตย์และระบุความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอุปกรณ์หมุนพลังงานฟรีที่โดดเด่นทั้งสองนี้
เป็นเรื่องจริงที่โลกของเรามีแหล่งพลังงานฟรีมากมายเช่นพลังงานลมพลังงานน้ำดวงอาทิตย์หรือพลังงานแสงอาทิตย์เป็นต้น แต่หากไม่ได้รับการควบคุมและจับอย่างเหมาะสมทรัพยากรก็อาจสูญเปล่า

บทนำ

เมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงนี้ระบบหลักสองระบบได้รับการพัฒนาในรูปแบบของวงจร MPPT และเครื่องติดตามแสงอาทิตย์แบบกลไกเพื่อควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพและชาญฉลาดที่สุด

อย่างไรก็ตามคนธรรมดาในสนามมักจะสับสนเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างสองระบบนี้และบางครั้งก็ได้รับข้อมูลที่ไม่ดีจากตำนานและข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง

โพสต์นี้เขียนขึ้นเป็นพิเศษเพื่อชี้แจงข้อดีและข้อเสียของเครื่องควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ที่โดดเด่นสองเครื่องนี้ ได้แก่ MPPT และ Solar Tracker

มาเรียนรู้ว่าแกดเจ็ตใดชนะคุณภาพการแข่งขันและประสิทธิภาพอย่างชาญฉลาดผ่านการสนทนาต่อไปนี้:

MPPT เทียบกับตัวติดตามแสงอาทิตย์

MPPT เป็นคำย่อของ Maximum Power Point Tracker ตามชื่อที่แนะนำอุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อดึง VxI หรือกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ออกจากแผงควบคุมและส่งไปยังโหลด

MPPT โดยทั่วไปจะพยายามดำเนินการสองการกระทำหลักในขณะใช้งาน: ประการแรกมันจะติดตามพลังงานสูงสุดที่มีอยู่ของแผงโซลาร์เซลล์ (V x I) และพยายามส่งมอบให้มากที่สุดผ่านเอาต์พุตหรือโหลดที่เชื่อมต่อ

ประการที่สองจะตรวจสอบว่าโหลดไม่ได้พยายามที่จะทำให้แผงควบคุมโดยการแยกจำนวนวัตต์ที่ผิดกฎหมายหรือเป็นไปไม่ได้ไม่ว่าจะเป็นเพราะไฟฟ้าลัดวงจรหรือการเบี่ยงเบนของขาออกของ MPPT

หากตรวจพบเงื่อนไขดังกล่าวคุณสมบัติ 'ปิดเครื่อง' ของ MPPT จะทริกเกอร์ทันทีเพื่อแก้ไขสถานการณ์การโหลดที่ผิดปกติหรือไม่ถูกต้องนี้

วิธีการ MPPT ฟังก์ชั่น

สมมติว่าเรามีแผงโซลาร์เซลล์ที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้แนบมาพร้อมกับ MPPT สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ 12V:

โวลต์: 24V

“วิธีการลบเลขฐานสอง ”

ปัจจุบัน: 2.5 แอมป์

กำลังไฟ: 24 x 2.5 = 60 วัตต์ที่สภาพแสงแดดที่เหมาะสม

แสงแดดที่เหมาะสมหรือสูงสุดหมายถึงช่วงเวลาในระหว่างวันที่รังสีดวงอาทิตย์เกือบจะตั้งฉากกับพื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์เนื่องจากสภาวะนี้มีผลกับตำแหน่งที่เปลี่ยนไปของดวงอาทิตย์ผลผลิตจากแผงควบคุมก็จะทนทุกข์ทรมานและลดลงตามสัดส่วน

ในช่วงที่มีแสงแดดส่องถึงอย่างเหมาะสม MPPT จะพยายามส่งมอบและชาร์จแบตเตอรี่ด้วย 12V @ 60/12 = 5 แอมป์

คุณจะเห็นได้ว่าที่นี่มีการเพิ่มกระแสไฟฟ้าไปยังแบตเตอรี่และเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเพื่อให้อัตราส่วนกำลังวัตต์ขาออกคงที่และมีประสิทธิภาพ

ดังนั้นระบบจึงมั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ที่แม้ว่าจะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแผงควบคุมยังคงได้รับพลังงานที่เหมาะสมจากแผงควบคุมนั่นคือที่อัตรา 12 x 5 แอมป์ = 60 วัตต์

นี่เป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจและมีค่าที่สุดของเครื่องชาร์จ MPPT เมื่อเทียบกับเครื่องชาร์จธรรมดาในรูปแบบอื่น ๆ

อย่างไรก็ตามเมื่อแสงจากดวงอาทิตย์เริ่มลดน้อยลงเมื่อถึงเวลาพลบค่ำกำลังไฟของแผงก็เริ่มลดลงตามสัดส่วนด้วยดังนั้น MPPT จะทำอย่างไรในตอนนี้? ยังคงให้พลังงานในปริมาณเท่าเดิมในช่วงที่มีแสงแดดจัดหรือไม่?

คำตอบคือไม่ MPPT เพียงแค่ติดตามกำลังสูงสุดที่มีอยู่จากแผงควบคุมและทำซ้ำที่โหลดเอาต์พุตซึ่งหมายความว่าหากแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟของแผงควบคุมลดลงเท่ากับ 20V @ 30 วัตต์แบตเตอรี่ 12V ก็จะประสบความสำเร็จเท่านั้น 12V ที่ 30/12 = อัตราการชาร์จ 1.5 แอมป์

แม้ว่า MPpT จะยังคงพยายามรักษาอัตราส่วนอินพุต / เอาท์พุตให้เป็นเอกภาพโดยการแสดงพลังงานจำนวนเท่ากันกับแบตเตอรี่ที่แผงควบคุมให้มา แต่ก็ไม่สามารถคืนค่ามุมตกกระทบของแสงแดดได้

นี่เป็นข้อเสียอย่างหนึ่งของเครื่องมือติดตาม MPPT ซึ่งความสามารถในการผลิตกำลังถูก จำกัด ไว้ที่มุมของรังสีดวงอาทิตย์บนแผงหน้าปัดและมันจะกลายเป็น 'ทำอะไรไม่ถูก' เมื่อดวงอาทิตย์เริ่มตก

ดังนั้น MPPT จะไม่สามารถใช้ประโยชน์จากแสงแดดได้ตลอดทั้งวัน ดังนั้นหากเราวิเคราะห์ประสิทธิภาพของ MPPT เทียบกับกำลังส่งจริงของดวงอาทิตย์เราอาจพบว่ามันอยู่ที่ประมาณ 50% หรือน้อยกว่านั้นก็ได้

ข้อดีข้อเสียของ MPPT

ด้านบวกของวงจร MPPT คือ:

สิ่งเหล่านี้มีขนาดกะทัดรัดเป็นของแข็งมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องชาร์จรูปแบบอื่น ๆ และไม่ได้ใช้ส่วนประกอบเชิงกลขนาดใหญ่สำหรับการใช้งานอย่างไรก็ตามข้อเสียอย่างมากคือไม่สามารถติดตามรังสีของดวงอาทิตย์ได้ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้เต็มที่ พลังงานมหาศาลของดวงอาทิตย์

อย่างไร เครื่องติดตามแสงอาทิตย์ ฟังก์ชัน

เครื่องติดตามแสงอาทิตย์เป็นระบบกลไกไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อติดตามรังสีดวงอาทิตย์ในทางปฏิบัติซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์จะเปลี่ยนการวางแนวพื้นผิวเพื่อตอบสนองต่อตำแหน่งที่เปลี่ยนไปของดวงอาทิตย์เพื่อรักษามุมตั้งฉากกับแสงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน

การเคลื่อนไหวข้างต้นดำเนินการโดยใช้มอเตอร์และวงจรเซ็นเซอร์ LDR วงจรเซ็นเซอร์ LDR จะตรวจสอบอุบัติการณ์ของรังสีดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องและสั่งให้มอเตอร์หมุนแผงควบคุมเพื่อให้แผงเอียงจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตกตามเศษส่วน

เครื่องติดตามแสงอาทิตย์ยังมีความสามารถในการวิเคราะห์สภาพที่มืดครึ้มและปรับแผงควบคุมเพื่อให้ได้มุมของรังสีดวงอาทิตย์ที่ได้เปรียบหรือเหมาะสมที่สุด

รายละเอียดกลไกการติดตามแสงอาทิตย์

ความสามารถของแผงโซลาร์เซลล์นี้ทำให้ได้เปรียบอย่างมากเมื่อเทียบกับ MPPT เนื่องจากสามารถควบคุมและรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ได้เกือบ 95% ในเวลาใดก็ได้ตลอดทั้งวัน

แม้ว่าแผงโซลาร์เซลล์จะมีคุณสมบัติดังกล่าวข้างต้น แต่ก็ไม่มีความสามารถในการแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงที่เอาต์พุตเป็นกระแสที่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนตามที่เราศึกษาในการสนทนาข้างต้นโดยใช้อุปกรณ์ MPPT

MPPT พร้อม Solar Tracker

ดังนั้นหากระบบติดตามแสงอาทิตย์ 24 โวลต์เชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่ 12V แม้ว่าแผงควบคุมจะคอยติดตามดวงอาทิตย์และสร้างพลังงานที่เหมาะสมตลอดทั้งวันแบตเตอรี่จะไม่ได้รับการสนับสนุนด้วยกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นสองเท่าซึ่งหมายถึงข้อมูลจำเพาะที่กล่าวถึงข้างต้นเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ แผงที่มีความสามารถในการผลิตแอมป์ 2.5V ที่ 24V จะยังคงจ่าย 2.5 แอมป์ให้กับแบตเตอรี่ซึ่งตรงกันข้ามกับ 5 แอมป์ที่เพิ่มขึ้นตามที่ผลิตโดย MPPT

ที่นี่ MPPT พิสูจน์โลหะเนื่องจากความสามารถข้างต้นกลายเป็นสิ่งจำเป็นและมีความสำคัญและไม่สามารถละเลยได้

ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าไม่สามารถเพิกเฉยต่อ MPPT ได้แม้ว่าจะมีการใช้เครื่องติดตามแสงอาทิตย์และควรใช้กับเครื่องติดตามแสงอาทิตย์เพิ่มเติมเพื่อให้การรวมกันมีศักยภาพที่ร้ายแรงและมีประสิทธิภาพเกือบ 100% ในทุกสถานการณ์

การรวมกันนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้ใช้จะได้รับประโยชน์สูงสุดจากแผงโซลาร์เซลล์ที่มีอยู่และแสงแดดแม้ว่าจะหมายถึงการลงทุนจำนวนมากในตอนแรก แต่ค่าใช้จ่ายอาจครอบคลุมได้ภายในไม่กี่ฤดูกาลของการใช้งานระบบ