Ubiquiti SunMAX Solar. Энергия Солнца.

Содержание:
Введение
Типы солнечных батарей
SunMAX Solar Panel   
sunMAX Microinverter
sunMAX Solar Gateway
SunMax SolarPoint  
Заключение

С развитием электроники все острее становятся вопросы энергоснабжения. Современное компьютерное оборудование, несмотря на явную тенденцию к экономичности требует довольно значительных мощностей для функционирования. При этом, в последнее время все популярнее становится строительство объектов в таких местах, где нет стационарных линий электропитания - чаще всего они относятся к развлекательно туристической инфраструктуре в горной местности, в национальных природных парках, и наконец в совсем экзотических местах, вроде отдаленных островов. И, естественно, для обеспечения комфортного пребывания гостей в подобных местах совершенно необходимо обеспечение полноценного энергоснабжения, и подключение данных территорий к интернету.
Ранее на страницах нашего сайта вы уже могли ознакомиться с практическим опытом решения подключения к “мировой паутине” небольшого миниотеля, и трейлер парка.
Однако сегодня мы коснемся именно темы обеспечения экологически безопасного варианта обеспечения энергоснабжения, на основе системы Ubiquiti SunMax,  которая включает в себя эффективные солнечные батареи,  сопутствующее им оборудование, и программный контроллер управления.



Здесь следует провести небольшой технический экскурс, пояснив какие типы солнечных батарей существуют и чем  они отличаются между собой по характеристикам. Их разнообразие очень велико, солнечные батареи могут изготавливаться на основе таких соединений как селенид меди-индия,теллурид кадмия, а так же полимерных соединениях  полифиниленового типа.
Однако, наиболее производительными и популярными являются  кремниевые солнечные батареи, которые  могут быть двух типов - поликристаллические и монокристаллические. Обе технологии используют один и тот же материал, однако отличие монокристалических солнечных батарей заключается в том, что они изготавливаются из максимально чистого кремния (99.999) и имеют особую структуру, являясь частью одного искусственного кристалла кремния, который выращивается по так называемому “методу Чохральского”, открытому  польским химиком Яном Чохральским им в 1918 году - именно поэтому и необходим кремний максимальной чистоты.



Поликристаллические батареи значительно проще в изготовлении. Их нарезают из расплавленного слитка кремния, который может быть значительно менее чистым. Как следствие - поликристаллические элементы дешевле, но имеют чуть более низкий кпд - если для монокристаллических пластин он составляет порядка 18-22 процентов, то для поликристаллических данная величина составляет 16-19 процентов. Помимо дешевизны поликристаллические элементы несколько меньше подвержены старению, разница здесь может достигать одной трети ( по исследованиям за 25 лет кпд поликристаллической модели падает на 17-20 процентов, при падении кпд  аналогичных монокристаллических панелей до 30 процентов).



Именно из за своей большей живучести, а так же заметно более низкой цены при довольно близком КПД в солнечных панелях  SunMAX Solar Panel  использованы поликристаллические кремниевые элементы. Панель  имеет размер  1649 x 992 миллиметров  при толщине 4 сантиметра и состоит из шестидесяти последовательно соединенных элементов. Весит изделие немало -  19.8 килограмма.



Внушительный вес  SunMAX Solar Panel   объясняется достаточно толстым трёхмиллиметровым покрытием из закаленного стекла, который обеспечивает защиту хрупких элементов солнечных батарей от механических повреждений.  Притом прочность более чем внушительна, заявлена стойкость к граду диаметром до 2.5 сантиметров при  скорости кусков льда до  80 км/ч. Диапазон рабочих температур составляет от – 32 до + 65 градусов.



Мощность, которую способна выдавать одна панель достигает 260 ватт, при выходном напряжении в 30.8 вольт.  Подключение солнечных батарей происходит по специальному кабелю для солнечных батарей, с внешним коннектором типа MC4+. Общая влагозащита панели заявлена на уровне IP65, что означает стойкость к  струям воды, попадающим под любым углом. Впрочем, меньший уровень с учетом внешнего размещения  SunMAX Solar Panel здесь совершенно недопустим.



Для преобразования постоянного тока в переменный, пригодный для подключения бытовых устройств в системе используется sunMAX Microinverter, который подключается к панели. Максимальная мощность на одно устройство составляет до 300 ватт, что как раз соответствует рамкам мощности панелей  SunMAX Solar Panel



За синхронизацию системы отвечает аппаратный контроллер sunMAX Solar Gateway.  Устройство отвечает за синхронизацию работы всех подключенных преобразователей,  подключаясь к ним при помощи Bluetooth и собирая данные с них, которые далее отправляются на облачный контроллер SunMAX.  Подключиться к контроллеру можно как через  компьютер,  так и с помозью мобильного приложения SunMAX App, которое доступно для скачивания в магазинах AppStore и GooglePlay.



Еще одними элементами стали специальные интеллектуальные свитчи SunMax SolarPoint  и SunMAX SolarSwitch  . Устройства предназначены для управления зарядом подключенных аккумуляторов типа SLA, AGL, AGM с напряжением 24в и током до 7а, а так же имеют набор интерфейса для питания оборудования, который включает в себя 4 10\100 Ethernet  порта с поддержкой PoE 24, выход постоянного тока с мощностью до 40 ватт.



В обоих моделях имеется специальная служба прогнозирования погоды, которая благодаря встроенным оптимизирующим алгоритмам обеспечивает  оптимальное использование режимов накопления\потребления солнечных панелей  SunMAX Solar Panel.  В будущем, с обновлением до версии 0.14.0 появится и поддержка синхронизации с глобальной системой управления  Ubiquiti Network Management System.



Между собой оба устройства отличаются лишь исполнением корпуса.  SunMax SolarPoint  внешне практически не отличим от всепогодных коммутаторов EdgePoint, корпус здесь использован тот же, что логично, поскольку он прекрасно зарекомендовали себя при наружном использовании, продемонстрировав высокую устойчивость как к перепадам температур, так и к осадкам.



SolarSwitch  же внешне напоминает собой, скорее, небольшой свитч или маршрутизатор. Обычный формат, не выделяющегося ничем профессионального оборудования.



Что можно сказать о системе  SunMAX Solar  в заключении нашего обзора? Это действительно интересное решение, которое может быть востребовано в самых разных ситуациях – от обеспечения электроэнергией изолированных от центральных сетей построек, и до организации питания небольших ретрансляционных станций, отвечающих за передачу интернета на удаленные объекты. Тем более что именно для таких отдаленных ретрансляционных станций чаще всего энергоснабжение и становится наибольшей проблемой.
Ограничением использования солнечных батарей Ubiquiti SunMAX Solar  служит местность – панели естественно не очень любят ураганные ветра, и будут не слишком эффективны в местах, где велика разница продолжительности светового дня в течении года (полярные широты). В средних же и южных широтах их использование будет более чем эффективным.