MPPT и dump load: как забрать излишки солнца в нагрев
Коротко. Dump load это нагрузка, куда контроллер сбрасывает лишнюю энергию, когда батарея заряжена. В роли такой нагрузки удобен низковольтный ТЭН: излишки солнца уходят не в никуда, а в горячую воду. Сопротивление ТЭНа согласуют с напряжением и током системы.
Когда батарея зарядилась под завязку, контроллер заряда обрывает ток от панелей, и выработка теряется. Летом в полдень так пропадает половина дневной энергии. Диверсионный контроллер (dump load) решает это: избыток он направляет в балластную нагрузку. Если поставить туда ТЭН в баке, лишнее солнце превращается в запас горячей воды.
Чем dump load отличается от прямого подключения
Прямое подключение это когда ТЭН висит на панелях постоянно и его сопротивление задаёт рабочую точку. Dump load умнее: контроллер сам решает, когда включить ТЭН, по напряжению на батарее. Пока АКБ не заряжена, вся энергия идёт в неё. Как только напряжение дошло до порога (например, 28,8 В для системы 24 В), контроллер начинает сбрасывать избыток в ТЭН через ШИМ.
Как подобрать ТЭН под dump-load контроллер
Здесь ТЭН питается от стабильного напряжения системы (24, 48 В), поэтому расчёт простой, как для обычного низковольтного нагревателя. Смотрят на два ограничения контроллера: максимальный ток диверсии и напряжение. Мощность ТЭНа не должна превышать то, что контроллер способен пропустить через свой ключ.
| Система | Ток диверсии контроллера | Мощность ТЭНа | Сопротивление |
|---|---|---|---|
| 24 В | до 20 А | до 480 Вт | 1,2 Ом и выше |
| 48 В | до 20 А | до 960 Вт | 2,4 Ом и выше |
| 48 В | до 30 А | до 1440 Вт | 1,6 Ом и выше |
Сопротивление берут так, чтобы ток не превысил лимит контроллера: R = U / I_макс. Для системы 48 В и контроллера на 20 А это R = 48 / 20 = 2,4 Ом, что даёт мощность около 960 Вт. Возьмёте сопротивление меньше, ток вылезет за предел и контроллер уйдёт в защиту.
ШИМ и почему ТЭН это не боится
Диверсионные контроллеры отдают мощность импульсами через ШИМ: то полный ток, то пауза. Электронике такое питание вредит, а ТЭНу всё равно. Спираль имеет тепловую инерцию и усредняет импульсы в ровный нагрев. Поэтому балластный ТЭН это самая беспроблемная нагрузка для dump load: нечему выходить из строя от импульсного тока.
Что учесть при заказе
Для ТЭНа под dump load важны напряжение системы, максимальный ток контроллера и куда ставится ТЭН: в бак с водой или на радиатор в воздух. От этого зависят сопротивление, материал оболочки и длина. Прямое подключение без контроллера считается иначе, через точку максимальной мощности панели, это разобрано в статье ТЭН напрямую от солнечных панелей.
Подберём балластный ТЭН под ваш контроллер
Назовите напряжение системы и максимальный ток диверсии контроллера, рассчитаем сопротивление и мощность. От 1 штуки, паспорт и гарантия, срок 7-14 рабочих дней.
Оформить заявкуАвтор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года.