Korzystanie z paneli słonecznych stało się bardzo powszechne. Powodem jest to, że oferują one darmowe sposoby wytwarzania energii elektrycznej, co przekłada się na niższe rachunki. Panele te wymagają jednak falowników, które przetwarzają prąd stały na prąd przemienny do użytku domowego. Spośród różnych falowników, falowniki słoneczne MPPT i PWM cieszą się dużą popularnością.
Co ciekawe, niektórzy uważają PWM za lepszą opcję, głównie ze względu na niższy koszt. Większość preferuje MPPT ze względu na jego doskonałą wydajność i wysokie wykorzystanie energii słonecznej. W tym artykule porównam bezpośrednio falowniki solarne MPPT i PWM. Dowiesz się, który z tych dwóch falowników będzie dla Ciebie odpowiedni. Zaczynajmy.
Czym są falowniki MPPT i PWM?
Falownik MPPT (Maximum Power Point Tracking) to inteligentny falownik, który pobiera maksymalną możliwą moc z paneli słonecznych. Stale reguluje napięcie i prąd, aby znaleźć optymalny punkt pracy systemu fotowoltaicznego. Natomiast falownik PWM (Pulse Width Modulation) steruje ładowaniem, dopasowując napięcie panelu słonecznego do napięcia akumulatora. Redukuje nadmiar energii w miarę ładowania akumulatora.
Innymi słowy, PWM to prosta forma falownika. Działa w bardzo prosty sposób. W rzeczywistości falownik PWM pobiera energię z panelu słonecznego, a następnie przesyła ją bezpośrednio do akumulatora. Często jednak zdarza się, że panele słoneczne wytwarzają wyższe napięcie niż potrzebuje akumulator. Prawda? System PWM redukuje to dodatkowe napięcie, regulując ilość energii, która może przepływać.
Mówiąc prościej, PWM redukuje nadmiar energii z paneli słonecznych, dzięki czemu akumulator otrzymuje tylko tyle, ile jest w stanie bezpiecznie przyjąć. Z drugiej strony, MPPT to wysoce zaawansowany inwerter. Nie przesyła energii słonecznej bezpośrednio do akumulatora. Zamiast tego, najpierw analizuje, ile energii panel słoneczny może wytworzyć w danym momencie. Jak wiadomo, panele słoneczne wytwarzają różne ilości energii w zależności od natężenia światła słonecznego.
MPPT nieustannie dostosowuje się, aby znaleźć optymalny punkt, w którym panel generuje maksymalną moc. Po znalezieniu optymalnego punktu, falownik przekształca nadmiar napięcia w dodatkowy prąd ładowania. Oznacza to, że nawet jeśli panel słoneczny generuje więcej napięcia niż potrzebuje akumulator, MPPT go nie marnuje. Zamiast tego przekształca tę dodatkową energię w użyteczną dla Twoich urządzeń.
Różnice między falownikami solarnymi MPPT i PWM
Istnieją dwa inne typy inwerterów – MPPT i PWM – znane ze swojej niezawodności. Jak jednak wiadomo, działają one w różny sposób. To sprawia, że różnią się również pod wieloma innymi względami. Chcesz wiedzieć, czym się różnią? Omówię tutaj kluczowe czynniki, które odróżniają MPPT od PWM.
1- Typ technologii
Pierwszą rzeczą, która odróżnia MPPT od PWM, jest technologia zarządzania energią słoneczną. MPPT wykorzystuje nowoczesną i zaawansowaną technologię. Jak wiadomo, działa jak inteligentny system, który stale monitoruje i dostosowuje moc wyjściową paneli słonecznych. Do tego celu zawsze potrzebna jest zaawansowana technologia. Z drugiej strony, PWM to starsza i prostsza technologia. Nie wymaga ona inteligentnych regulacji ani śledzenia maksymalnej mocy. Zamiast tego odpowiada jedynie za kontrolowanie przepływu energii elektrycznej między panelem słonecznym a akumulatorem. Wszystko to nie wymaga stosowania skomplikowanych technologii.
2- Wykorzystanie energii
Ta różnica pokazuje, ile energii słonecznej zużywają Twoje urządzenia bez marnotrawstwa. W tym kontekście MPPT jest zdecydowanym zwycięzcą. Inteligentnie śledzi on maksymalny punkt mocy paneli słonecznych. Oznacza to, że MPPT dostosowuje napięcie i prąd w czasie rzeczywistym, aby system mógł pozyskać niemal całą dostępną energię. Wszystko to gwarantuje brak strat energii. Jednak PWM charakteryzuje się niższym zużyciem energii. Jego zadaniem nie jest optymalizacja mocy słonecznej, a jedynie dopasowanie napięcia paneli słonecznych do napięcia akumulatora. W związku z tym, gdy panele słoneczne wytwarzają więcej energii, jest ona marnowana. PWM nie jest w stanie wykorzystać jej w pełni.
3- Konwersja energii
Konwersja energii to kolejny ważny czynnik, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze między falownikami MPPT a PWM. Czynniki te wskazują, jak skutecznie falownik przetwarza światło słoneczne na użyteczną energię elektryczną. Jak wspomniano wcześniej, MPPT efektywnie przetwarza energię. Najpierw analizuje moc wyjściową panelu słonecznego, a następnie dostosowuje napięcie i prąd, aby uzyskać najwyższą możliwą moc.
Jeśli panel generuje dodatkowe napięcie, MPPT go nie marnuje. Zamiast tego przekształca je w dodatkowy prąd ładowania, który można wykorzystać. Jednak PWM nie jest zbyt wydajny w konwersji energii. Łączy panel słoneczny bezpośrednio z akumulatorem, a następnie redukuje nadmiarowe napięcie, dopasowując je do napięcia akumulatora. W wyniku tej metody konwersji energii, energia również jest marnowana.
4- Prędkość ładowania akumulatora
Jeśli chodzi o ładowanie akumulatora, inwerter MPPT wygrywa. Wynika to z jego wysokiej wydajności, która umożliwia szybkie ładowanie. Co ciekawe, pobiera on maksymalną moc z paneli słonecznych i przekształca nadmiar napięcia w użyteczny prąd ładowania. Oznacza to, że do akumulatora przesyłana jest większa ilość użytecznej energii elektrycznej w krótszym czasie. Podczas tego procesu nie dochodzi do strat energii.
Nawet przy niewystarczającym nasłonecznieniu, MPPT dostosowuje się do ładowania akumulatora. Z kolei falowniki PWM ładują akumulator z opóźnieniem. Nie są w stanie w pełni zoptymalizować energii słonecznej. Po prostu dopasowują napięcie panelu słonecznego do napięcia akumulatora. Często ogranicza to ilość przesyłanej energii w danym momencie. W rezultacie część potencjalnej mocy ładowania jest tracona. Jeśli chcesz szybko naładować akumulator, wybierz MPPT zamiast PWM.
5- Wydajność pogodowa
Pogoda jest zmienna przez cały czas. Ma to zatem ogromny wpływ na używany falownik. Na przykład falowniki MPPT działają bardzo dobrze w zmiennych warunkach pogodowych. Dlaczego? Ponieważ stale śledzą maksymalny punkt mocy paneli słonecznych. Teraz, gdy światło słoneczne rośnie lub maleje, MPPT automatycznie dostosowuje napięcie i prąd, aby uzyskać najlepszą możliwą moc wyjściową. Dzięki temu, nawet w pochmurne lub częściowo słoneczne dni, nadal stara się pozyskać jak najwięcej energii. Jednak falowniki PWM nie sprawdzają się tak dobrze w zmiennych warunkach pogodowych. Nie potrafią dostosować się do zmieniających się warunków nasłonecznienia. Dlatego gdy światło słoneczne jest słabe, energia jest tracona, a ogólna wydajność spada.
6- Wykorzystanie rozmiaru systemu
Rozmiar posiadanego systemu fotowoltaicznego również ma istotny wpływ na wybór falownika, MPPT i PWM. Na przykład, jeśli posiadasz średni lub duży system fotowoltaiczny, falowniki MPPT są najlepszym wyborem. Potrafią one obsługiwać większe obciążenia i w pełni wykorzystać potencjał dużych paneli słonecznych. Ponadto, falowniki MPPT radzą sobie ze zmiennym napięciem i natężeniem prądu. Nawet ten rozdzielony falownik Może obsługiwać 16 jednostek w trybie równoległym. Oznacza to, że działa bardzo dobrze przy połączeniu wielu paneli. Jednak falowniki PWM są dobrym wyborem dla małych systemów fotowoltaicznych. W rzeczywistości, gdy rozmiar panelu słonecznego jest niewielki, napięcie akumulatora jest ściśle dopasowane do napięcia panelu. Właśnie wtedy PWM sprawdza się bardzo dobrze.
7- Zdolność do radzenia sobie z napięciem
Oznacza to sposób, w jaki falownik zarządza różnymi poziomami napięcia z paneli słonecznych. To kolejna istotna różnica między MPPT a PWM. Na przykład, falowniki PWM mają ograniczone możliwości obsługi napięcia. Działają najlepiej tylko wtedy, gdy napięcie panelu słonecznego jest bardzo zbliżone do napięcia akumulatora. Jeśli panel generuje wyższe napięcie, system PWM je zmniejszy, aby dopasować je do poziomu naładowania akumulatora.
Z drugiej strony, falowniki MPPT mogą obsługiwać szeroki zakres napięć wejściowych. Oznacza to, że nawet jeśli napięcie paneli słonecznych wzrośnie lub spadnie, system MPPT nadal będzie je odpowiednio dostosowywał. Nie marnuje on dodatkowego napięcia.
8. Przedział cenowy i długoterminowa wydajność
Wreszcie, PWM i MPPT różnią się znacząco pod względem ceny całkowitej w porównaniu z wydajnością długoterminową. Po pierwsze, jeśli chodzi o MPPT, nie ma wątpliwości, że jest on bardzo drogi, ponieważ wykorzystuje inteligentną technologię. Jednak wyższa cena uzasadnia jego długoterminową wydajność. MPPT może wytwarzać więcej energii elektrycznej z tych samych paneli słonecznych i ma wyższą sprawność.
Pomaga to oszczędzać więcej energii w dłuższej perspektywie, zmniejszając rachunki za prąd. Z drugiej strony, PWM ma niższy koszt początkowy ze względu na swoją podstawową konstrukcję. Jednak w dłuższej perspektywie nie jest to praktyczne rozwiązanie. Podczas pracy system marnuje część energii słonecznej. W rezultacie uzyskujesz mniej energii słonecznej, co może zwiększyć rachunki za prąd. Dlatego zawsze sugeruję uwzględnienie obu tych czynników przy podejmowaniu ostatecznej decyzji.
Wniosek
Nadal nie wiesz, która z tych dwóch opcji jest dla Ciebie najlepsza? Polecam falowniki solarne MPPT. Dlaczego? Powodem jest ich doskonała sprawność. Oznacza to, że wykorzystują maksymalną moc generowaną przez panele słoneczne i przetwarzają ją na prąd przemienny. Dzięki temu energia generowana przez panele słoneczne nie zostanie utracona.
Jeśli jednak dysponujesz ograniczonym budżetem, falownik solarny PWM może być dobrym punktem wyjścia. Aby zwiększyć moc, konieczne będzie zastosowanie większej liczby paneli słonecznych. Powodem jest to, że falowniki PWM mogą marnować energię podczas pracy. Aby to zrekompensować, konieczna jest większa liczba paneli. W tym artykule omówiłem wszystkie różnice między tymi dwoma typami paneli słonecznych.