Сонячні системи на 24 вольти: переваги та недоліки

При проектуванні автономної фотоелектричної станції постає питання: яку напругу системи обрати – 12 чи 24 вольти? У цій статті ми детально розглянемо переваги та недоліки використання 24-вольтової системи.

Переваги 24 вольтів

Нижча вартість системи

Однією з ключових переваг 24-вольтового варіанту є менша загальна вартість системи. Адже при подвоєній напрузі сила струму в колі зменшується вдвічі. Відповідно, можна застосовувати дроти і кабелі меншого перерізу, а також дешевші з’єднувачі та вимикачі. Вартість мідного дроту та великих гнучких з’єднувачів може сягати чималої частки в загальній вартості обладнання для автономної сонячної станції. Тож зменшення перерізу дротів дає суттєву економію коштів.

Менші та дешевші сонячні контролери заряду

Ще одним дорогим компонентом сонячних систем є контролери заряду. Ці пристрої характеризуються граничною силою струму, яку вони здатні витримати без пошкоджень. Для 24-вольтової системи цілком достатньо контролера вдвічі меншої потужності, ніж у 12-вольтовому варіанті за тієї самої потужністю під’єднаних сонячних панелей.

Наприклад, 20-амперний контролер на 12 вольтах зможе підтримати лише 260 Вт панелей, в той час як такий самий контролер на 24 вольти забезпечить підключення сонячних батарей загальною потужністю 500 Вт. Економія виходить вдвічі! Отже, перехід на 24 вольти дозволяє суттєво заощадити на контролерах заряду.

Компактніша та надійніша акумуляторна батарея

Ще однією перевагою 24-вольтових систем є можливість створення більш компактного і надійного модулю акумуляторів. Як правило, для отримання 24 вольт використовують послідовне з’єднання двох 12-вольтових батарей. Така схема набагато краща, ніж паралельне підключення кількох окремих акумуляторів для отримання необхідної ємності.

Справа в тому, що при тривалій експлуатації в режимі глибоких розрядів паралельно з’єднані акумулятори можуть втрачати синхронність. Через 3-5 років це призводить до того, що один з них починає “годувати” решту, витрачаючи свій ресурс. Тож послідовне з’єднання батарей набагато надійніше і дозволяє уникнути подібних проблем.

Недоліки 24 вольтів

Звичайно, у виборі 24-вольтової системи є і певні компроміси. Розглянемо основні з них:

Потрібні сонячні панелі з більшою напругою

Щоб забезпечити ефективний заряд 24-вольтового модулю акумуляторів, напруга сонячних панелей має перевищувати напругу самої батареї.

Тому 12-вольтові панелі не підійдуть – їх доведеться з’єднувати послідовно по 2 штуки. Або купувати відразу 24+ вольтові сонячні панелі. Проте це не так вже й складно, адже на ринку вже давно переважають панелі з високою напругою. Тому цей недолік стосується невеликих сонячних установок.

Потрібен перетворювач напруги для живлення 12-вольтових приладів

Цей недолік також має відношення для невеликих систем, для кемпінгу або дачі, де не використовується інвертор. Оскільки стандартна напруга більшості портативних електроприладів – 12 вольт, то знадобиться додатковий перетворювач напруги з 24 до 12 вольт. Це може потребувати невеликих додаткових вкладень, проте слід мати це на увазі.

Неможливо заряджати від автомобільного генератора

Ще один нюанс полягає у тому, що 24-вольтовий модуль акумуляторів неможливо заряджати безпосередньо від генератора автомобіля чи катера. Для цього знадобиться спеціальне зарядне обладнання, що перетворює напругу генератора у 24 вольти з необхідними параметрами для зарядки. Тому для зарядки від генератора авто краще все ж обрати стандартну 12-вольтову систему.

Коли доцільно обирати 24 вольти?

Отож, підбиваючи підсумки, можна сказати таке:

Для невеликих за потужністю систем або портативних сонячних станцій оптимальним є звичайне 12-вольтове живлення.

Натомість для середніх та потужних автономних фотоелектричних станцій (понад 1000 Вт) доцільно переходити на 24 вольти. При цьому додаткові витрати швидко окупляться завдяки економії на дротах, контролерах та іншому обладнанні.

Для великих систем потужністю понад 3000-5000 Вт краще підходить уже 48 вольт. Хоча з точки зору безпеки 24 вольти – оптимальний вибір.

Отже, при проектування автономної сонячної електростанції для свого будинку або дачі варто замислитися про використання саме 24-вольтової системи. Це дозволить зекономити на вартості компонентів і спростить подальшу експлуатацію.