BLOG

Solar Şarj Kontrol Cihazı Nasıl Seçilir?

Tarih: 17-04-2021

Şarj kontrol cihazı seçimi yaparken birkaç faktörü göz önüne almak gerekmektedir.

Şarj kontrol cihazı seçimi yaparken birkaç faktörü göz önüne almak gerekmektedir. Bunlar, öncelikle güneş paneli modülünün gücü, güneş paneli sayısı, güneş paneli ve yük oranı, saha koşulları, batarya grubu gerilimi, batarya tipi, sistem bileşenleri ve maliyettir.  

1.3.2.1 Güneş paneli gücüne göre seçim
PWM solar şarj cihazları, birkaç nedenden dolayı düşük güçlü güneş paneli sistemlerine daha uygundur. İlk olarak PWM solar şarj control cihazı, dizinin büyüklüğü ne olursa olsun güneş panelinden sabit güç çekebilecek verimlilikte çalışmaktadır. Diğer bir durum ise PWM cihazlar, MPPT kontrol cihazlarından daha az maliyetlidir.
Seçim yapılırken ilk bakılması gereken nokta güneş paneli sisteminin gücüdür. Toplam gücü 450W seviyesini aşmayan güneş paneli sistemleri için PWM şarj kontrol cihazı seçimi uygun olmaktadır. Güç 450W veya daha yüksek bir değerde ise MPPT şarj kontrol cihazları tercih edilmesi gerekmektedir. Bunun başlıca nedeni maliyet ve verim arasındaki ilişkidir. 

1.3.2.2 Güneş paneli sayısına göre seçim
Güneş paneli modülleri, genellikle hem PWM hem de MPPT teknolojileri ile uyumlu 36, 60 ve 72 hücrelidir. Ticari olarak satılan güneş panelleri 12Volt ve 24Volt olarak sınıflandırılmaktadır. Normalde 150Watt gücündeki güneş panelleri 12Volt sınıfındaki güneş panelleridir. Yine aynı şekilde 250Watt güneş panelleri ise 24Volt sınıfındadır.
30 Amper solar şarj kontrol cihazına 3 adet 150 Watt güneş paneli paralel bağlanarak maksimum güçte kullanılabilir ancak bu durumda toplam güneş paneli gerilimi 12 Volt olarak kalır. Eğer 24 Volt olarak bağlanmak istenirse, 2 adet 150 Watt güneş panelini seri olarak bağlamak gerekir. Bu durumda da 3 adet 150 Watt güneş paneli seri olarak bağlanamayacaktır. Bu yüzden güneş paneli ve şarj regülatörü arasındaki ilişki kurularak sistem buna göre planlanması gerekmektedir.
60 hücreli bir 250 W güneş paneli ele alındığında, katalog değerinde yazan açık devre gerilimi VOC ve MPP gerilimi VMP, değeri, 24 Volt'luk bir batarya şarjı için çok düşük ve 12 voltluk bir batarya şarjı için çok yüksek olmaktadır. MPPT teknolojisi ile, bataryaları şarj ederken, nispeten daha ucuz olan 60 hücreli güneş paneli modüllerinin MPPT izlenerek kullanılabilmektedir. PWM solar şarj kontrol cihazlarında böyle bir işlev mevcut değildir.
Daha yüksek güç ve gerilim değerleri elde edilmek istendiğinde güneş panelleri seri ve paralel bağlanarak 36V – 48V – 60V – 72V sistemler kurulabilmektedir. Yine şarj kontrol cihazları da buna göre seçilerek bataryalar şarj edilebilmektedir [18]. 

1.3.2.3 Güneş paneli gücü ve yük oranına göre seçim
Güneş panellerinin toplam gücü, yük tarafından çekilen güç değerine kıyasla daha büyük olursa, bataryalar her zaman tam bir dolulukta kalacak ve güneş paneli gücü doğrudan yüke aktarılabilecektir. Bu durumda PWM şarj kontrol cihazı, MPPT şarj kontrol cihazına gerek olmadan sistemin etkin bir şekilde çalışmasını ve bataryaların şarj edilmesini sağlayacaktır.

1.3.2.4 Akü gerilimi ve akü sayısına göre
Sistemde kullanılacak akü gerilimi 12 Volt ise şarj kontrol cihazı da 12 Volt olmalıdır. Aynı şekilde 24 Volt, 48 Volt, 60 Volt veya 72 Volt olarak da seçim yapılabilir. Burada en önemli nokta PWM solar şarj cihazı gerilimi ile batarya gerilimi aynı olmalıdır. MPPT şarj kontrol cihazlarında ise güneş paneli gerilimi batarya grubu geriliminden daha yüksek bir değerde olması mümkün olmaktadır. 

1.3.2.5 Akü çeşidi ve akü türüne göre seçim
Güneş enerjisi sistemlerinde çok çeşitli tipte aküler kullanılmaktadır. Sulu tip akü, kuru tip akü jel tip akü veya Li-Ion bataryalar tercih edilebilmektedir. Bu durumda kullanılacak solar şarj kontrol cihazı, akü tiplerine uygun olarak şarj işlemi yapılabilmelidir veya kullanılacak akü tipine göre, şarj regülatörünün gerilim değerleri ayarlanabilmelidir. 

1.3.2.6 Saha koşullarına göre seçim
Güneş panellerinin bulunduğu bölgede soğuk hava koşulları için, MPPT şarj kontrol cihazı daha uygun bir seçim olmaktadır. Bunun sebebi güneş paneli modülü çalışma sıcaklığı düştükçe VMP artmaktadır. MPPT şarj kontrol cihazı ile, bataryaları şarj etmek için yükselen VMP değeri için bu nokta sürekli izlenerek güneş paneli gerilimi yakalanabilmektedir. Bu durum, soğuk hava koşullarında MPPT şarj cihazını, PWM şarj kontrol cihazına kıyasla %20-%25 daha verimli hale getirmektedir. 

1.3.2.7 Maliyete göre seçim
Düşük güçlerde MPPT ile kazanılan verim artışı, maliyet noktasında MPPT cihazlara olan yatırımı karşılamamaktadır. MPPT kontrol cihazları, PWM kontrol cihazlarından daha pahalıdır. Bununla birlikte, MPPT solar şarj control cihazı kullanmanın yararı, belirli koşullar altında daha verimli olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Verimin önemli olduğu ve yerleşim yapılacak güneş paneli alanının kısıtlı olduğu uygulamalarda maksimum gücü elde etmek için MPPT tercih etmek en doğru seçim olmaktadır [17].
Sistemde MPPT'nin işlevleri yeteri kadar avantaj sağlamadığı durumda PWM denetleyiciyi seçmek daha ekonomik olabilmektedir. 

 

Sonuç olarak, solar şarj kontrol cihazı seçimi yapmadan önce güneş paneli sistemini, saha ve kullanım koşullarını, ihtiyaç duyulan fonksiyonları ve teknoloji için maliyetleri kontrol etmek daha doğru olacaktır.