Ο ελεγκτής ή αλλιώς ρυθμιστής φόρτισης αποτελεί μέρος κάθε αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος. Ακόμη και πολύ μικρής κλίμακας να είναι ο charge controller είναι απαραίτητος και δεν πρέπει να λείπει από καμία υλοποίηση, ακόμη και από αυτές που φαίνεται να μη είναι απαραίτητος. Το κόστος του μπορεί στις μέρες μας να είναι πολύ χαμηλό, ειδικά αν βρούμε κάποιο μοντέλο που απευθύνεται σε ερασιτέχνες.
Έτσι και αλλιώς οι μπαταρίες που χρησιμοποιούμε στα φωτοβολταϊκά ( lead acid ) θα μπορούσαν εύκολα να υποστούν ζημιές αν απουσίαζε ο ελεγκτής φόρτισης όπως για παράδειγμα όταν μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία συνεχίσει να δέχεται υψηλό φορτίο από τα ηλιακά πάνελ ή τις ανεμογεννήτριες. Ο charge controller αναλαμβάνει όχι μόνο να ελέγξει την φόρτιση των μπαταριών αλλά και να τις προστατέψει. Όταν λοιπόν φορτίζεται μια μπαταρία συνδεμένη στον ελεγκτή, θα φτάσει μέχρι μια τάση ( volt ) ασφαλείας και όχι παραπάνω. Παρόλο που μπορεί να συνεχίσει ο ήλιος να παρέχει ενέργεια και υψηλή τάση, ο ελεγκτής αποφασίζει πως δεν χρειάζεται περεταίρω φόρτιση και την διακόπτει. Αν δεν υπήρχε, θα συνέχιζε η φόρτιση με απρόβλεπτες συνέπειες. Ο ελεγκτής όμως φροντίζει και όταν η μπαταρία κοντεύει να τελειώσει. Όπως έχει γραφτεί στο άρθρο για την φροντίδα των μπαταριών, δεν πρέπει ποτέ οι μπαταρίες να ξεφορτίζονται πλήρως. Ο ρυθμιστής φόρτισης δεν αφήνει τις μπαταρίες να τελειώσουν και κλείνει «τον γενικό» με σκοπό να τις προστατέψει. Αυτό πρέπει να το έχουμε υπόψη αφού μια μπαταρία ποτέ δεν μπορεί να αξιοποιήσει πλήρως την ονομαστική της αξία αλλά στην ουσία περίπου το 60% και μάλλον λιγότερο.
Ένας τυπικός ρυθμιστής φόρτισης, ακόμη και ο πιο απλός έχει 3 ζεύγη για υποδοχή ακροδεκτών. Το ένα δέχεται το ρεύμα από τα ηλιακά πάνελ ή τις ανεμογεννήτριες. Το άλλο στέλνει αυτό το ρεύμα στις μπαταρίες έτσι ώστε να μπορεί να αποφασιστεί αν πρέπει να διακοπεί η παροχή. Τέλος το τρίτο ζεύγος δίνει το ρεύμα χρήσης. Δηλαδή είναι το σημείο από το οποίο στην ουσία ξεκινά το μικρό ιδιωτικό δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Όσο και αν φαίνεται μεγαλεπήβολη αυτή η φράση η ουσία είναι πως αυτό συμβαίνει στην πράξη, είτε πρόκειται να ανάψουμε μια λάμπα είτε κάτι πολύ πιο σημαντικό εκμεταλλευόμαστε την δική μας ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν πολύ πιο εξελιγμένοι ελεγκτές φόρτισης από αυτό που περιέγραψα παραπάνω. Όμως ο σκοπός αυτής της ιστοσελίδας είναι να παρέχει την μικρή εμπειρία του συγγραφέα στα μικρά ερασιτεχνικά αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα και ερασιτεχνικά σημαίνει όσο το δυνατόν χαμηλού κόστους. Στο διαδίκτυο μπορεί να βρει κάποιος πολύ φτηνά charge controllers. Στις υλοποιήσεις που απασχολούν αυτά τα φτηνά εξαρτήματα αρκούν.
Το κύριο χαρακτηριστικό που τους επιλέγουμε είναι τα Αμπέρ ( ampere ) που μπορούν να σηκώσουν. Δηλαδή τι ένταση ρεύματος μπορούν να διαχειριστούν. Ένας charge controller των 5A, 10A ή 20A είναι ένα τυπικό παράδειγμα για μικρές υλοποιήσεις. Επίσης η τάση λειτουργίας είναι σημαντική. Αν το σύστημά μας είναι στα 12v τότε τέτοιας τάσης πρέπει να είναι και ο ελεγκτής για την φόρτιση.
Οι ρυθμιστές φόρτισης πέραν της προφανούς λειτουργίας που επιτελούν, παρέχουν και κάποιους αυτοματισμούς που είναι ίσως αρκετοί για τις ερασιτεχνικές εφαρμογές. Επειδή η πιο συχνή αιτία που κάποιος υλοποιεί το δικό του φωτοβολταϊκό σύστημα είναι ο φωτισμός, οι πιο πολλοί κατασκευαστές ελεγκτών φόρτισης φροντίζουν ακόμη και τα πιο απλά προϊόντα τους να παρέχουν αυτοματισμούς για τον φωτισμό. Ο λόγος είναι απλός. Πολύ συχνά θέλουμε φωτισμό ασφαλείας σε επαγγελματικές στέγες για το βράδυ, να φωτίσουμε ένα μνημείο ή απλώς να υπάρχει ένα φως στο σπίτι που θα μένει όλο το βράδυ ανοιχτό ανεξάρτητα αν έχει κοπεί το κανονικό ρεύμα ή όχι. Οι ρυθμιστές φόρτισης λύνουν αυτό το πρόβλημα πολύ εύκολα και ανέξοδα.
Έχουν την δυνατότητα :
- Να δίνουν ρεύμα όσο υπάρχει απουσία φωτός ( όλο το βράδυ δηλαδή )
- Να δίνουν ρεύμα για Χ ώρες μετά την δύση του ηλίου
- Να δίνουν ρεύμα Χ ώρες πριν την ανατολή του ηλίου
- Να δίνουν ρεύμα όποτε θέλει ο χρήστης, σαν γενικός διακόπτης.
Με τις παραπάνω πληροφορίες μπορεί ο καθένας να φανταστεί ότι καλύπτονται οι περισσότερες των περιπτώσεων για ένα μικρό αυτόνομο σύστημα.
Τέλος μια σημαντική λειτουργία που κανείς δεν πρέπει να ξεχνά, είναι ότι οι ελεγκτές έχουν την δυνατότητα να διακόψουν κάθε παροχή ρεύματος σε περίπτωση βραχυκυκλώματος. Αυτό μπορεί να γλιτώσει πολλά ατυχήματα. Η τάση σε αυτά τα δίκτυα μπορεί να είναι μικρή αλλά σπινθήρες μπορούν να προκληθούν πολύ εύκολα στα 12 και 24 volt. Αν αυτοί συνεχιστούν και κοντά υπάρχει κάποιο εύφλεκτο υλικό το κακό δεν αργεί να γίνει. Ακόμη και η δολιοφθορά είναι μέσα στο πρόγραμμα. Ειδικά το τελευταίο είναι κάτι που μου έχει τύχει σε μια υλοποίηση φωτισμού ενός παρεκκλησίου. Κάποιες φορές τα φώτα το βράδυ δεν άναβαν. Μετά λοιπόν από κάποιον έλεγχο βρήκα καλώδια κομμένα και βραχυκυκλωμένα. Όμως ο ελεγκτής στο πρώτο δευτερόλεπτο μετά την ρευματοδότηση κλείνει την παροχή, σαν γενικός. Ένα λαμπάκι πάνω του συνήθως σου δείχνει από μακριά καθώς αναβοσβήνει ότι κάτι πήγε στραβά.
Τώρα αν κάποιος αναγνώστης δεν βρει αυτές τις δυνατότητες στα πανάκριβα επαγγελματικά μοντέλα είναι γιατί εκεί δεν χρειάζονται… ας πάρει τα πάμφθηνα ερασιτεχνικά!
Περισσότερες πληροφορίες :