Effeithlonrwydd Ynni ac Integreiddio Solar â Gwresogydd Cetris wedi'i Bweru gan DC
Mae angen i orsaf fonitro o bell gadw lloc uwchben y rhewbwynt drwy'r gaeaf. Rhaid i gynhesydd bwyd cludadwy redeg o fatri bach am oriau. Mae caban oddi ar y grid eisiau dŵr poeth heb wrthdröydd. Mae'r senarios hyn yn rhannu gofyniad cyffredin: gwresogi effeithlon o ffynhonnell DC. Mae'rGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCyn cyfateb yn ddelfrydol ar gyfer systemau batri solar, gan gynnig symlrwydd a throsglwyddo ynni uniongyrchol na all systemau AC gyfateb.
Mae effeithlonrwydd yn dechrau gyda dileu colledion trosi. Mae gwresogydd AC nodweddiadol mewn gosodiad oddi ar y grid angen gwrthdröydd i drosi batri DC yn AC. Mae hyd yn oed gwrthdröydd da yn gwastraffu 5-15% o'r ynni fel gwres. Yna mae'r gwresogydd AC yn colli ychydig yn fwy trwy ei adweithedd ei hun (er bod gan wresogyddion gwrthiant ffactor pŵer ger 1.0). Mewn cyferbyniad, agwresogydd cetriswedi'i gynllunio ar gyfer DC yn cysylltu'n uniongyrchol â'r banc batri heb unrhyw drawsnewid. Mae hynny'n golygu bod pob wat awr a gymerir o'r batri yn dod i ben fel gwres yn y deunydd targed. Mewn system sydd â mewnbwn solar cyfyngedig, mae'r 10-15 pwynt canran hynny yn gwneud y gwahaniaeth rhwng aros yn gynnes a rhedeg allan o bŵer.
Ond nid yw pob DC yn gyfartal. AGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCa fwriedir ar gyfer integreiddio solar dylai fod ag ystod foltedd derbyniol eang. Mae folteddau paneli solar yn amrywio trwy gydol y dydd - gall panel "12V" allbwn 18V ar yr haul brig. Mae folteddau batri hefyd yn amrywio: gallai batri lithiwm â gwefr lawn ddarllen 14.4V, tra bod un wedi'i ddihysbyddu yn eistedd ar 10.5V. Mae safongwresogydd cetrisâ sgôr am 12V yn union a fydd yn gweld siglenni pŵer mawr. Yr ateb yw archebu gwresogydd gyda foltedd enwol uwch (ee, 24V) a'i redeg o system 12V - mae hyn yn lleihau pŵer ond yn cadw'r straen cerrynt a thermol yn is. Fel arall, defnyddiwch drawsnewidydd DC-DC i sefydlogi foltedd, er bod hyn yn ychwanegu cosb effeithlonrwydd fach.
Mae profiad ymarferol yn dangos, ar gyfer cymwysiadau solar-thermol, ei bod yn well gorbwyso'r gwresogydd ychydig a'i redeg ar foltedd is. Er enghraifft, bydd gwresogydd 48V, 300W sy'n rhedeg ar fanc batri 24V yn tynnu 75W yn unig - ond bydd yn rhedeg yn ddiogel am flynyddoedd heb risg o losgi oherwydd bod y dwysedd wat mewnol yn isel iawn. Pan fydd haul llawn yn dychwelyd a foltedd batri yn codi i 28V, mae'r pŵer yn dringo i tua 102W, yn dal i fod ymhell o fewn terfynau diogel. Mae'r canlynol foltedd goddefol hwn yn ddibynadwy ac nid oes angen unrhyw electroneg ychwanegol.
Mae storio thermol yn egwyddor allweddol arall. AGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCyn gweithio orau pan fydd yn gwresogi màs (dŵr, olew, concrit, neu floc metel) sy'n storio ynni i'w ddefnyddio'n ddiweddarach. Yn hytrach na cheisio gwresogi aer yn uniongyrchol (sydd â chynhwysedd gwres isel), mae'r gwresogydd wedi'i fewnosod mewn batri thermol. Dull DIY cyffredin: cast agwresogydd cetrisi mewn i floc o alwminiwm neu lenwi tanc dŵr gyda gwresogyddion DC watedd isel lluosog. Yn ystod oriau heulog, mae gormod o ynni solar yn gwresogi'r màs. Yn y nos, mae'r gwres wedi'i storio yn pelydru i'r gofod byw. Mae hyn yn datgysylltu'r galw am wres o'r cyflenwad solar amrywiol ac yn gwella cyfleustodau cyffredinol y system yn ddramatig.
Beth am ddiogelwch? Mae systemau DC ar folteddau uwch (uwch na 30V) angen ffiwsio a datgysylltu priodol. Am aGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCa ddefnyddir mewn cymwysiadau solar, gosod torrwr cylched gradd DC neu ffiws ar y llinell bositif, maint 125% o'r uchafswm cerrynt disgwyliedig. Yn ogystal, mae switsh datgysylltu â llaw yn caniatáu gwasanaethu diogel. Peidiwch byth â dibynnu'n llwyr ar amddiffyniad mewnol rheolydd gwefr neu wrthdröydd - nid yw'r rheini wedi'u cynllunio i dorri ar draws cylchedau gwresogi DC dan lwyth.
Cwestiwn cyffredin: a ellir defnyddio gwresogydd cetris AC rheolaidd ar solar DC? Yn dechnegol ie, os yw foltedd yn cyfateb. Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf o ddyluniadau gwresogyddion AC yn rhagdybio ton sin 50/60Hz a gall fod ag ymddygiad mannau poeth mewnol ychydig yn wahanol. Ar gyfer dibynadwyedd hirdymor, rhywbeth pwrpasolgwresogydd cetrisar gyfer DC yn well. Mae'r gwahaniaethau'n gynnil - gwifrau plwm mwy trwchus, gwahanol ddeunyddiau pin oer, ac weithiau sgôr dwysedd wat is - ond maent yn adio i fyny dros flynyddoedd o feicio solar dyddiol.
Mae'r llinell waelod yn galonogol. Nid yw gwresogi DC sy'n cael ei bweru gan yr haul yn gysyniad dyfodolaidd; mae'n gweithio heddiw mewn cartrefi dirifedi oddi ar y grid, tai gwydr, a safleoedd telemetreg diwydiannol. AGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCyn cynnig ffordd syml, gadarn ac effeithlon i drosi golau'r haul yn wres y gellir ei ddefnyddio. Dim gwrthdroyddion, dim rheolyddion cymhleth – dim ond gwres gwrthiannol pur o ffynhonnell ynni glân. Bydd gwahanol fathau o reolwyr gwefr solar (PWM vs. MPPT) a chemegau batri (asid plwm, LiFePO₄, ac ati) yn dylanwadu ar yr union ystodau foltedd a geir. Dylunio system sy'n cyfateb i oddefgarwch y gwresogydd i'r amlen foltedd disgwyliedig yw'r her peirianneg glyfar - a'r wobr yw gwres am ddim, dibynadwy am flynyddoedd i ddod.
