Автономный инвертор солнечный: Купить автономные инверторы для солнечных батарей: цена, характеристики

Содержание

Автономные инверторы напряжения, виды, устройство и принцип работы, как выбрать

В последнее время в связи с постоянным ростом стоимости электроэнергии и увеличением популярности “зеленых” технологий получения электричества все большую популярность получает применение солнечных батарей. Более того, этот и иные аналогичные им средства выделяют в отдельную группу называемой альтернативной энергетики.

В средних широтах нашей страны солнечные батареи могут нормально функционировать только в весенне-летний период. Тем не менее, технико-экономический анализ демонстрирует определенную выгодность ее установки.

Основная проблема заключается в том, что солнечный генератор согласно физике своей работы может штатно выполнять свои функции только днем, а в пасмурную погоду, вечером и утром его эффективность по меньшей мере резко падает. Поэтому условием нормальной эксплуатации становится обязательная комплектация собственно батареи дополнительными устройствами.

Что такое автономный инвертер

Инвертором в технике электроснабжения называется устройство, обеспечивающее переход от постоянного напряжения к переменному.

Как один из функциональных модулей он входит в перечень обязательных блоков солнечной батареи и позволяет получить из постоянного тока стандартное сетевое однофазное или трехфазное напряжение.

В зависимости от конструктивных особенностей, применяемой схемы включения и перечня решаемых задач инвертор может иметь различное исполнение, что в схематической форме отражено на классификации рисунка.

Рисунок 1. Иерархия инверторов

Устройство вполне допустимо рассматривать как источник бесперебойного питания с расширенными функциональными возможностями.

При этом от обычных ИБП начального уровня он отличается в первую очередь следующими основными признаками:

  • содержит несколько равноправных входов для подключения к ним различных источников электрической энергии;
  • самостоятельно управляет источниками получения электроэнергии, обеспечивая нормируемое стандартами напряжение и частоту силовой сети во всем диапазоне разрешенных нагрузок;
  • обеспечивает полную развязку внешнего электрического ввода от внутридомовой сети, для которой функции источника электрической энергии вне зависимости от режима работы всегда берет на себя инвертор.

Последняя особенность определила общепринятое обозначение этого устройства как автономного инвертора.

Где используется и как включается

Применительно к солнечной энергетике автономный инвертор как устройство, которое выполняет в первую очередь функции выбора одного из возможных источников электроснабжения, устанавливается между выходом солнечной батареи и вводным щитком.

Место установки диктуется простыми соображениями: потребитель электричества не должен знать, от какого источника он получает электроэнергию в данный конкретный момент времени, а необходимое качество этой энергии, в т.ч. в момент переключения между источниками, определяется выбором соответствующих схемных решений и используемой элементной базы.

Из соображений обеспечения максимальной эксплуатационной гибкости внутридомовой проводки подключение внешнего ввода физически также может осуществляться на домовой вводной щиток, что отдельно выделено на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема взаимодействия внешней сети, автономного инвертора, вводного щитка и потребителей в штатном режиме работы

При этом данный ввод снабжается всеми необходимыми аксессуарами и автоматами для защиты от короткого замыкания, чрезмерно больших токов утечки и аналогичных им.

Сильная сторона такого подхода заключается в том, что позволяет в случае необходимости, без проблем простой перекоммутацией буквально нескольких выводов перейти на типовую схему электроснабжения, в которой отсутствуют альтернативные источники.

Устройство

Автономный инвертор с функциональной точки зрения представляет собой источник бесперебойного электропитания, дополненный многовходовым силовым коммутатором, формирователем выходного напряжения и снабженный блоком управления.

Алгоритм функционирования блока управления в ряде случаев может меняться в достаточно широких пределах.

Структурная схема этого устройства, на которой указаны отдельные блоки и приведены особенности их взаимодействия, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Упрощенная структурная схема автономного инвертора

Считается, что согласование по типу тока (постоянный – переменный) и величин напряжений конкретного входа и общего выхода осуществляется в схеме коммутатора.

Внешний ввод, солнечная и аккумуляторные батареи, а также бензогенератор в данном случае рассматриваются как взаимно дополняющие друг друга источники энергии и не могут функционировать параллельно.

Порядок их подключения к выходу вводного щитка для последующего питания силовых потребителей может быть задан жестко с учетом приоритетов, установленных разработчиком оборудования.

У старших моделей инверторов имеется возможность самостоятельного определения этой последовательности пользователем или разработчиком проекта путем соответствующего программирования.

Это позволяет полноценно принять во внимание местные особенности электрохозяйства, реализуемого на конкретном объекте жилой недвижимости.

При соответствующем программировании в режиме получения энергии от внешнего ввода или бензогенератора дополнительно возможен также заряд аккумуляторной батареи до уровня полной или иной также выбираемой емкости.

Отличие от сетевого и гибридного инвертера

Потенциально все описанные функции может выполнять также т.н. гибридный инвертор, который под этим углом зрения допустимо рассматривать как наиболее технически совершенный представитель техники рассматриваемой разновидности.

Его основное отличие – возможность возврата излишков вырабатываемой электроэнергии обратно в сеть.

Практическому применению гибридных инверторов препятствует преимущественно не технические проблемы реализации этой техники, а отсутствие соответствующей правовой базы.

Действующие нормативные документы не предусматривают саму возможность самостоятельной выработки электроэнергии частным лицом и ее продажу энергосбытовой компании.

Прямым следствием такого положения дел становится также отсутствие серийных сертифицированных двухнаправленных счетчиков как оборудования, которое необходимо для выполнения взаимных расчетов после завершения отчетного периода (например, привычный для всех календарный месяц).

С учетом иерархии, представленной на рисунке 1, сетевой инвертор считается на фоне гибридного устройством более низкого класса, который реализует следующий простой двухрежимный алгоритм функционирования:

  • днем при наличии достаточной мощности, отдаваемой солнечной батареей, внутридомовая сеть отключена от электрического ввода и полностью обеспечивается электрической энергией от альтернативного источника;
  • утром, вечером и ночью, а также в пасмурную погоду, когда солнечная батарея не в состоянии обеспечить нормальное функционирование домовых потребителей, инвертор отключается и за счет байпасного переключателя электроснабжение домохозяйства полностью выполняется от сети электросбытовой компании.

Виды по способу переключения тока

Отдельно выделенный на схеме рисунка 3 формирователь выходного напряжения 220 или 380 В, который обязательно присутствует в составе любого инвертора, реализуется только по импульсной схеме.

Выгодность такого решения определяется тем, что при нахождении ключевого полупроводникового элемента в полностью открытом и полностью закрытом состоянии за счет минимального напряжения или, соответственно, минимального тока достигается значительное снижение мощности бесполезных потерь энергии.

Все это позволяет нарастить общий КПД устройства до значений свыше 90%, рисунок 4.

Рисунок 4. Мгновенное и среднее КПД инвертора импульсного типа

Фактически основные потери происходят в момент перехода их одного состояния в другое, что определяет наличие дополнительных высоких требований к ключевым элементам устройства и их быстродействия.

Особенность импульсных схем состоит в том, что в отличие от аналоговых, выходное напряжение представляет собой не чистую, а т.н. аппроксимированную синусоиду.

Читайте также:

Качество формирования этой синусоиды и степень ее близости к нормальной во многом определяется быстродействием и сопротивлением в открытом и закрытом состояниях ключевых полупроводниковых приборов.

В качестве таковых могут выступать:

  • мощные транзисторы, в т.ч. IGBT-типа;
  • тиристоры различной структуры.

Ключевые компоненты, построенные на мощных транзисторах, находят применение преимущественно в маломощных инверторах.

При переходе к средним и, тем более, высоким мощностям начинает сказываться такое недостаток транзистора, как несколько повышенная по сравнению с тиристорами величина падения напряжения в открытом состоянии, что сопровождается быстрым падением КПД.

В инверторах средней и высокой мощности полупроводниковые ключи реализуют на одно и двухоперационных тиристорах, которые за счет внутренней положительной обратной связи позволяют заметно уменьшить длительность переходного процесса от открытого до запертого состояния и наоборот.

По своим параметрам эти приборы могут считаться достаточно близкими аналогами, но двухоперационный вариант тиристора за счет передачи части управляющих функций непосредственно на полупроводниковую структуру позволяет получить более простые схемные решения с меньшим количеством компонентов и, соответственно, отличается большей надежностью.

Принцип работы генератора двухтактного типа
Второй ключевой (после коммутатора) компонент инвертора – генератор переменного напряжения.

В схемотехнике автономных инверторов наибольшее распространение получило построение такого генератора по двухтактной (балансной) схеме.

Вне зависимости от разновидности используемого в ней ключевого элемента (транзистор тиристоры) для получения переменного выходного напряжения используют балансную схему, основные компоненты которой приведены на рисунке 5.

Рисунок 5. Упрощенная схема двухтактного (балансного) генератора однофазного переменного напряжения автономного инвертора

Схема функционирует следующим образом. Постоянное напряжение, создаваемое источником «И» (его функции в зависимости от режима работы могут выполнять солнечная батарея, выпрямитель бензогенератора или сетевого ввода, аккумулятор) прикладывается к ключевым элементам «К», которые включены параллельно, и средней точке первичной обмотки выходного трансформатора.

За перевод ключевых элементов «К» из одного состояние в другое отвечает схема управления «СУ», которая собрана таким образом, чтобы ключевые элементы «К» работали только в противофазе и создавали отмеченные на схеме токи I1 и I2, которые имеют противоположное направление.

Верхний элемент «К» отвечает за формирование положительной полуволны напряжения, а нижний – отрицательной.

Выходной трансформатор обеспечивает симметричное относительно нуля силовое переменное напряжение, а также позволяет получить требуемую по правилам электробезопасности гальваническую развязку отдельных блоков силовой сети.

Схема управления может реализовывать различные стратегии, в т.ч. использовать хорошо отработанную и удобную со схемотехнической точки зрения ШИМ-модуляцию.

Принцип работы генератора инвертора резонансного типа

Резонансная схема построения генератора автономного инвертора уступает по популярности двухтактной, в т.ч. из-за сложностей обеспечения нормального функционирования на холостом ходе.

Со схемотехнической точки зрения выгодно отличается от своего двухтактного аналога возможностью реализации только на одном активном элементе (из-за довольно низкого КПД при мощностях свыше 200 – 300 Вт становится неэффективной).

Идея резонансной схемы состоит в том, что переменное напряжение создается колебательным контуром, т.е. при правильном подборе параметров и, в первую очередь выбора номиналов L и С его форма будет близка к синусоидальной.

Одиночный ключевой элемент или их комбинация предназначен для ввода в этот контур энергии от источника постоянного тока, что позволяет компенсировать внутренние потери и создать соответствующую работу в нагрузке.

В зависимости от вида соединения колебательного контура и нагрузки такие генераторы делят на последовательные, параллельные и частично параллельные.

Дополнительно различают схемы закрытого и открытого типа, отличие между которыми состоит только в том, протекает ли постоянный ток через индуктивность.

При его наличии говорят о закрытых схемах, а при отсутствии – о открытых резонансных генераторах.

Одна из возможных схем простейших резонансных инверторов приведена на рисунке 6.

Рисунок 6. Упрощенная схема генератора автономного инвертора резонансного типа

Применение конденсаторов и обратных диодов в схемах автономных резонансных инверторов

Определенное увеличение КПД преобразования достигается введением в состав схемы резонансных инверторов различных дополнительных элементов. Чаще всего используют конденсаторы и т.н. обратные диоды.

Конденсатор С1 на рисунке 6 включается параллельно нагрузке при наличии у нее существенной индуктивности. Назначение этого элемента – максимизация параметра cosφ.

Суть применения т.н. обратных диодов, которые включают встречно-параллельно каждому ключевому элементу, состоит в создании условий для рекуперации энергии, накопленной в реактивных элементах, за счет возврата ее в источник постоянного напряжения.

Любой из обратных диодов заперт в открытом состоянии ключевого элемента и открывается при переходе в запертое, что позволяет “сбросить” энергию реактивных элементов L и С обратно в источник «И».

Читайте также:

Критерии выбора автономных инверторов

При выборе автономного инвертора обратите внимание на несколько главных характеристик. Выделим главные параметры и их особенности.

Количество фаз

При выборе числа фаз учтите следующие моменты:

  1. Если к вашему дому походит трехфазное напряжение (380 В), автономный инвертор также должен быть трехфазным.
  2. В ситуации, когда к автомату подключено только однофазное напряжение (220 В), оборудование должно быть соответствующим.

Номинальная / пиковая мощность на выходе

Оптимально, чтобы номинальная мощность автономного инвертора равнялась сумме нагрузок (потребителей в доме). Для надежности лучше покупать оборудование с запасом и учетом пусковых токов.

Фактор пусковых I характерен для холодильного оборудования, насосов и иной техники с индукционной нагрузкой. В ней токи в момент запуска могут в 7-10 раз превышать номинальный параметр.

Для расчета перемножьте пусковой ток на напряжение в доме и сравните с пиковым параметром мощности (первый показатель должен быть ниже).

Если разработчик не указал пиковый мощностной параметр автономного инвертора, это означает, что номинальный параметр в реальности пиковый.

Форма U вых

Это ключевой параметр, от которого зависит качество работы приемников.

Здесь выделяется три типа:

  1. Чистый синус.
  2. Квази синусоида.
  3. Прямоугольная синусоида.

Во избежание проблем в эксплуатации и повреждения оборудования рекомендуется выбирать автономный инвертор с правильной синусоидой.

Это связано с тем, что индуктивная нагрузка очень чувствительная к форме напряжения. Если на выходе устройства прямоугольная синусоида, основное оборудование не будет работать и может поломаться.

Квази синусоида — некий компромисс между чистой и прямоугольной синусоидой. Большая часть моделей автономных инверторов, представленных на рынке и имеющих такую характеристику, являются качественными. Но нужно быть осторожным, ведь попадаются и малонадежные варианты.

Защита оборудования

Хорошая модель автономного инвертора должна обладать полным набором разного рода защитных характеристик.

Выделим основные виды защит:

  • от перегрева;
  • защита АКБ;
  • от КЗ;
  • от перегруза на выходе.

Если на модели установлен вентилятор для принудительного снижения температуры, уточните у консультанта, функционирует ли он во всех ситуациях или включается только при повышении нагрузки выше определенного значения.

В лучших моделях вентилятор выключается при минимальной нагрузке. Как результат, автономный инвертор издает меньше шума, что важно при его установке в жилом доме.

КПД

По параметру КПД можно понять, сколько энергии устройство расходует без пользы. Лучшие представители имеют КПД в диапазоне от 90 до 95%. Если этот параметр меньше 90%, 1/10 часть энергии будет расходоваться впустую, что является недопустимым для солнечных станций.

Собственное потребление

Показатель отображает, какую мощность потребляет оборудование без подключенной к нему нагрузки. Оптимально, если этот параметр составляет не больше 1% от номинальной мощности.

К примеру, если Sном автономного инвертора (номинальная мощность) составляет 3000 Вт, собственное потребление не должно превышать 30 Вт. Если устройство будет постоянно включено в сеть, лучше выбирать модель с низким параметром мощности.

Наличие спящего / дежурного режима

Суть опции состоит в отключении устройства, если оно не используется длительное время и отсутствует нагрузка.

В этом случае собственная мощность опускается до трех-шести Ватт. При этом автономный инвертор находится в режиме постоянного отслеживания тока, чтобы в любой момент включиться на полную мощность.

Но есть особенность. Во избежание трудностей с питанием девайсов, имеющих небольшие нагрузки, нужна опция ручного отключения дежурного / спящего режима. В этом случае владелец сможет сам активировать и деактивировать функцию в случае необходимости.

Если отключение не предусмотрено, возможна ситуация, когда автономный инвертор останется в дежурном режиме при подключении маломощной нагрузки, к примеру, зарядки.

В завершение отметим, что не берите слишком дешевые устройства, ведь их качество может оказаться далеким от идеала. Лучше выбирать модели с учетом производителя, характеристик и других параметров.

Популярные модели

Чтобы упростить выбор, рассмотрим несколько моделей автономных инверторов, выделим их нюансы и параметры.

Инвертор / ИБП SILA EP20-300

Модель SILA EP20-300 — универсальное оборудование, сочетающее в себе опции источника бесперебойного питания, ЗУ и преобразователя.

Предусмотрена возможность автоматического перевода режимов поступления U от АКБ или от сети. Обеспечивает непрерывную работу подключенного оборудования.

Инвертор применяется в роли ИБП (при наличии АКБ) или в комплексе с солнечной электростанцией (потребуется внешний контроллер заряда). Страна-изготовитель — Тайвань.

Основные параметры:

  1. Защита от КЗ, высокого и низкого напряжения.
  2. Быстрое переключение — 6 мс.
  3. Автозапуск после работы защиты.
  4. LCD-дисплей.
  5. Автоматическая зарядка (3-шаговая): постоянный ток / напряжение, поддержка заряда.
  6. Чистый синус на выходе.

Характеристики:

  1. Большой диапазон U на выходе — от 140 до 280 В.
  2. Регулировка тока — от 5 до 10 А (задается программой).
  3. Стабилизация U на выходе.
  4. Номинальная / максимальная мощность — 300 / 900 Вт.
  5. Напряжение АКБ — 12 В.
  6. КПД — 90%.
  7. Личное потребление — 24 Вт.
  8. Гарантия — 2 года.

Модель SILA EP20-300 способна работать при влажности от 0 до 90% и в широком диапазоне температур. Размеры автономного инвертора всего 31,5х14,5х21 см, а вес — 7,5 кг. В продаже имеются аналогичные модели на мощности 600 и 1000 Вт.

Читайте также:

Инвертор / ИБП Must EP3000 Pro 1K

Модель, сочетающая в себе опции ЗУ, преобразователя напряжения и ИБП.

Имеется опция автоматического перевода режимов работы — от АКБ и от сети. Активно применяется в качестве ИБП (нужен АКБ) и солнечной электрической станции (требуется внешний контроллер). Страна-производитель — Тайвань.

Плюсы:

  1. Наличие трансформатора.
  2. Способность работать при 3-кратном перегрузе.
  3. Быстрое время переключения — до 10 мс.
  4. LCD-экран.
  5. Возможность выбора зарядного тока.
  6. Авто-режим заряда (3-шаговый).
  7. Автозапуск после срабатывания защиты.
  8. Стабилизация U на выходе.
  9. Защита от КЗ и перегрузки.

Главные параметры:

  1. Мощность — 1000 Вт (максимальная — 3000 ВА).
  2. U аккумулятора — 12 В.
  3. U на выходе — 220-240 Вт.
  4. Собственный ток потребления — 5 А
  5. Ток заряда АКББ — 35 А.
  6. Напряжение на выходе — от 155 до 280 В.
  7. Гарантия — два года.

Модель ИБП Must EP3000 Pro 1K работает при влажности от 0 до 90%, имеет габариты 42,6х20,6х17,8 см и весит 16,5 кг. На рынке имеются модели большей мощности — от 2 до 6 кВт.

SolarWorks VM 3000-24 Plus (PF 1.0)

Модель используется в качестве основного и резервного источника снабжения. Сочетает в себе опции контролера заряда, инвертора, а также ЗУ для подзаряда АКБ от 220 В.

Инвертор собирает энергию от солнечных батарей, сети или солнечных модулей, а после выдает ее в сеть. Как результат, потребители получают бесперебойное питание. Подходит для офисов и домов. Часто применяется для защиты серверных, ПК, отопительных котлов.

Особенности:

  1. Выходное U — чистый синус.
  2. Три режима функционирования: автономный, параллельно (с сетью с резервным источником).
  3. Внушительный ЖК-дисплей, отображающий необходимую информацию.
  4. Авто перезапуск при восстановлении питания.
  5. Настройка уровня заряда АКБ, 3-ступенчатый режим.
  6. Защита от перегрева, КЗ и перегруза.
  7. Возможность подключения к ПК.
  8. Изменение диапазона U на входе.
  9. Продуманная конструкция, положительно влияющая на производительность АКБ.

Главные характеристики:

  1. Бренд Solarworks.
  2. Страна-производитель — Китай.
  3. Вид контроллера — МРРТ.
  4. Наибольшая мощность солнечных батарей — 1,5 кВт.
  5. Рабочее напряжение — от 30 до 115 В.
  6. Наибольший ток заряда от сети / солнечной панели — 60 А.
  7. Номинальная / пиковая мощность — 3 кВт / 6 кВт.
  8. Ном. U АКБ / поддержания заряда — 24 / 27 В.
  9. КПД — 90-93%.
  10. Гарантия — 12 месяцев.

Модель SolarWorks VM 3000-24 Plus работает при влажности от 5 до 95%, имеет габариты 10х30х44 см и вес 9,5 кг.

Victron Energy EasySolar 48/3000/35-50

Рассматриваемая модель комплектуется одним или двумя МРРТ-контроллерами, встроенными в корпус оборудования и обеспечивающими заряд батареи от сети.

Особенности:

  1. Бренд — Victron Energy.
  2. Производитель — Нидерланды.
  3. Количество фаз — одна.
  4. Индикация — светодиоды.
  5. Защита — от КЗ, перегруза, перегрева, повышенного напряжения и низкого напряжения АКБ.

Характеристики:

  1. Номинальная мощность — 2,5 кВт.
  2. U на входе — от 38 до 63 В.
  3. U на выходе — 230 В.
  4. КПД — 95%.
  5. Гарантия — 5 лет.
  6. Габариты — 36,2х37,4х21,8 см.
  7. Масса — 21 кг.

ABi-Solar SL MPPT 5048

Модель ABi-Solar SL MPPT 5048 представляет собой автономный инвертор с МРРТ-контроллерами или PWM-контроллерами заряда.

В зависимости от ситуации могут выполнять опции контроллера заряда, инвертора и сетевого зарядного устройства. Допускается применение в качестве ИБП.

Особенности:

  1. На выходе — чистый синус.
  2. Параметры входного U — имеется возможность настройки.
  3. Возможность изменения тока заряда и приоритета АКБ.
  4. Работа от напряжения промсети или генератора.
  5. Автозапуск после восстановления U.
  6. Несколько видов защит — от КЗ, перегрева и перегрузки.
  7. Опция холодного пуска.

Характеристики:

  1. Бренд — ABi-Solar.
  2. Страна-производитель — Тайвань.
  3. Номинальная мощность — 4 кВт.
  4. КПД — 93%.
  5. Индикация — LCD-дисплей.
  6. Габариты — 14х29,5х54 см.
  7. Вес — 13,5 кг.
  8. Количество фаз — одна.
  9. Гарантия — год.

SMA Sunny Island 3324

Универсальная модель, которая подходит для автономных систем среднего и малого уровня, имеющих мощность от двух до пяти киловатт. Работает без сбоев при высоких температурах и плохой погоде.

Особенности:

  1. Бренд — SMA.
  2. Страна-производитель — Германия.
  3. Защита от полного разряда аккумулятора.
  4. Тепловая защита.
  5. Количество фаз — три.
  6. LCD-дисплей с основной информацией.

Характеристики:

  1. Номинальная мощность — 3,3 кВт.
  2. Напряжение на входе / выходе — от 172,5 до 250 В / 230 В
  3. КПД — 94,5%.
  4. Габариты — 59х39х24,5 см.
  5. Вес — 39 кг.
  6. Гарантия — 5 лет.

iMars BN3024E

Автономный инвертор iMars BN3024E — универсальная модель с качественной синусоидой, сравнительно высоким КПД и удобным управлением.

Производитель предусмотрел встроенный солнечный контроллер, возможность работы с генераторами, солнечными панелями и возобновляемыми источниками энергии.

Особенности:

  1. На выходе — чистый синус.
  2. Возможность перегрузки до 300%.
  3. Стабильное U на выходе.
  4. Три ступени заряда с интеллектуальной системой.
  5. Регулировка напряжения.
  6. Быстрое переключение — до 10 мс.
  7. Контроль показателей с помощью LCD-дисплея.

Характеристики:

  1. Бренд — iMars.
  2. Страна-производитель — Китай.
  3. Номинальная мощность — 3000 Вт.
  4. Количество фаз — одна.
  5. U на входе — от 155 до 272 В.
  6. Напряжение АКБ — 24 В.
  7. КПД — 88%.
  8. Индикация — светодиоды.
  9. Габариты — 18х26,4х46 см.
  10. Вес — 26 кг.
  11. Гарантия — год.

Заключение

Рынок автономных инверторов достаточно широк, чтобы подобрать модель с учетом особенностей дома, офиса или другого объекта. Главное при покупке — смотреть не только на стоимость, но и на характеристики, репутацию бренда надежность и гарантийный срок службы устройства.

Автономные инверторы для солнечных панелей

Цена на Автономные инверторы для солнечных панелей

Интернет-магазин «ТокАрсенал» предлагает Автономные инверторы для солнечных панелей оптом и в розницу по цене от — 18 500 р. (найдёте дешевле — сделаем скидку!). Предлагаем только оригинальную и сертифицированную продукцию, напрямую от производителей. Стоимость на Автономные инверторы для солнечных панелей указана для физических и для юридических лиц.

Доставка заказов по России, в Казахстан и Беларусь

Выбрать и посмотреть Автономные инверторы для солнечных панелей, а также забрать заказ из пункта выдачи или фирменного магазина «ТокАрсенал» можно в городах:

  • Москва, 3-й Нижнелихоборский, д. 3, стр. 2 (Пн. – Пт.: 9:00 – 18:00,Сб. – Вс.: выходной)
  • Екатеринбург, ул. Белинского, д.165Б, Ток Арсенал (Пн. – Пт.: 9:00 – 19:00,Суббота: 10:00 — 17:00,Воскресенье: 10:00 — 15:00)
  • Тюмень, ул. Республики, 203, пом. 206 (Пн. – Пт.: 9:00 – 19:00,Суббота: 10:00 — 17:00,Воскресенье: 10:00 — 15:00)

Доставка товаров со статусом “В наличии” может занимать до 3-х рабочих дней. Уточнить наличие и сроки доставки на Автономные инверторы для солнечных панелей можно по телефону 8 800-302-39-80 (Бесплатный звонок по России) или электронной почте [email protected]

Доставка в Казахстан и Беларусь осуществляется компаниями DPD и СДЭК (до терминала ТК или курьером до адреса). Отправка заказов в Казахстан и Беларусь возможна после 100% предоплаты.

Доставляем Автономные инверторы для солнечных панелей по всей России ведущими транспортными компаниями: Почта-России, CDEK, DPD, Деловые линии, Е-Кит, ПЭК. Стоимость и сроки доставки рассчитываются при оформлении заказа для городов: Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Красноярск, Самара, Воронеж, Челябинск, Ростов-на-дону, Омск, Уфа, Пермь, Казань, Саратов, Волгоград, Ярославль, Барнаул, Иркутск, Пенза, Рязань, Тверь, Брянск, Курск, Липецк, Киров, Белгород, Хабаровск, Тольятти, Ижевск, Оренбург, Томск, Калуга, Ульяновск, Ставрополь, Смоленск, Тамбов, Севастополь, Вологда, Новокузнецк, Чебоксары, Чита, Курган, Астрахань, Архангельск, Набережные челны, Саранск, Улан-Удэ, Мурманск, Магнитогорск и другие населённые пункты России.

Уточнить сроки, стоимость и возможность доставки в Ваш населённый пункт можно на странице “Способы доставки” или связаться с менеджером магазина любым удобным способом — “Контакты”.

Автономный инвертор MUST PV18-3024 VPM

Автономный/Батарейный инвертор MUST PV18-3024 VPM

 для систем резервного и автономного электроснабжения мощностью 3 кВт и коэффициентом преобразования 1.0, представляет собой многофункциональное устройство, которое сочетает в себе солнечный контроллер заряда, инвертор и зарядное устройство (ЗУ) для зарядки АКБ от сети 220В. Батарейный инвертор MUST PV18-3024 VPM накапливает энергию от солнечных модулей или сети в аккумуляторные батареи. Приоритеты зарядки АКБ и подачи электроэнергии потребителям задаются настройками инвертора. Таким образом, обеспечивается бесперебойная подача электроэнергии к потребителям.

ЖК-дисплей позволяет настраивать пользователю настраивать различные параметры работы, например, ток зарядки аккумулятора, приоритет зарядного устройства переменного / солнечного питания, допустимое входное напряжение, и другое.

Батарейные инверторы MUST PV18-3024 VPM отлично подходят для загородных домов и крупных офисных помещений. Ими можно защищать компьютеры, серверы, котлы отопления. Это недорогие многофункциональные устройства, на которые можно положиться в критической обстановке.

Сферы применения инвертора MUST PV18-3024 VPM:

  • солнечные электростанции;
  • источники бесперебойного питания;
  • источники резервного электропитания;
  • другие области применения.

Особенности инвертора MUST PV18-3024 VPM :

  • Чистая синусоида на выходе инвертора
  • Встроенное слежение за точной максимальной мощности (ТММ) солнечной батареи (MPPT)
  • Несколько режимов работы: параллельно с сетью, автономно, параллельно с сетью в режиме резервного источника питания;
  • Автоматический перезапуск при восстановлении питания переменного тока ;
  • Большой жидкокристаллический дисплей отображает всю основную информацию о работе системы солнечного электроснабжения ;
  • Возможности для соединения с компьютером для настройки и мониторинга работы системы электроснабжения ;
  • Настройка нижнего и верхнего порога зарядки аккумуляторов ;
  • Настраиваемый диапазон входного напряжения для домашней техники или ПК ;
  • Настраиваемый ток заряда аккумуляторов ;
  •  3-х ступенчатый режим заряда АКБ ;
  • Защита от перегрузки / перегрева / короткого замыкания ;
  • Эффективная конструкция зарядного устройства для оптимизации производительности аккумулятора.

Сетевые и гибридные инверторы для солнечных электростанций

Инвертор Fronius легко установить и включить

С одной стороны инвертор Fronius подключается к солнечным батареям, с другой к вашему электрощиту — больше ничего не нужно! От солнечных батарей электричество через сетевой инвертор поступает прямо к вашим электроприборам.

Сетевой инвертор Fronius не требует обслуживания и каких-либо аккумуляторов.

Гарантия на инверторы Fronius до 20 лет!

У Fronius самый быстрый сервис — любой ремонт можно выполнить прямо на месте за 1 выезд! И вы тут же продолжете получать прибыль от солнечной электростанции.

С марта 2018 года в России действуют более 14 авторизованных сервисных центров!

При регистрации на сайте вы получаете бесплатную 5-летнюю гарантию на оборудование Fronius. Дополнительно можно приобрести расширенную гарантию на 10, 15 или 20 лет.

Fronius использует всё, что даёт солнце

Часто бывает, что солнечные батареи вырабатывают больше электроэнергии, чем вам нужно в этот момент. Fronius Ohmpilot использует электричество от солнечных батарей для нагрева воды, чтобы выработанное электричество не уходило в сеть, и чтобы электричетсво из сети не потреблялось.

Инверторы Fronius подходят для любых условий

И совместимы с любыми солнечными батареями

В России Fronius может работать при температуре до -40 без снижения мощности, и ниже -40 он продолжит работать. Им не страшен дождь — инверторы можно устанавливать на улице прямо рядом с солнечными батареями.
Кстати, в отоичие от любых других сетевых инверторов, представленных в России, только Fronius совместим с аморфными тонкоплёночными солнечными батареями, требующими заземления «-» полюса.

Поэтому цена в 2 раза ниже, а срок службы в 5 раз больше

Основная причина выхода из строя бытовых солнечных электростанций — неисправность аккумуляторов, самого ненадёжного компонента
В сетевых электростанциях Fronius, солнечная энергия потребляется напрямую без накопления в аккумуляторе.

Поэтому СЭС на Fronius — значительно дешевле и не требует обслуживания — нет никакой химии!

что такое, зачем нужен, типы, характеристики, как выбрать

В настоящее время альтернативная энергетика все более прочно входит в повседневную жизнь современного человека и причин тут несколько. Это и экологическая безопасность подобных производств, и возможность создать автономную систему электроснабжения, которая, по истечении срока окупаемости, может приносить определенный доход пользователю.

Одним из видов производства электрической энергии, использующем альтернативный и возобновляемый источник, является солнечная энергетика, а одним из устройств, обеспечивающим работу солнечной электростанции в автоматическом режиме, является инвертор.

Что это такое

Содержание статьи

Солнечный инвертор – это техническое устройство, служащее для преобразования постоянного электрического тока, напряжением 12/24/48 В, вырабатываемого солнечными батареями, в переменный, используемый для освещения и питания различных приборов и устройств напряжением 220/380 В.

Зачем он нужен

Работа солнечной электростанции в качестве основного или резервного источника электроснабжения, предполагает подключение определенного количества нагрузки, в качестве которой выступают бытовые приборы и технические устройства, для работы которых требуется переменный ток напряжением 220/380 В.

В свою очередь, солнечная батарея (панель), вырабатывает постоянный ток напряжением более низкого порядка, посредством которого заряжаются аккумуляторные батареи, входящие в состав солнечной электростанции (накопители выработанного электричества).

Схема работы солнечной электростанции приведена на рисунке:

Для того, чтобы преобразовать, накопленную в аккумуляторах электрическую энергию, в параметры, соответствующие параметрам подключаемых устройств, и служат технические устройства, называемые инверторами.

Типы солнечных инверторов

Инверторы, для солнечных электростанций, производятся в различной исполнении и отличаются друг от друга по техническим характеристикам, стоимости и наличию средств автоматики и защиты. А вот типов подобных устройств, определяющих их способность работать по отношению к традиционной сети электроснабжения (от энергоснабжающих организаций), всего три, это:

  1. Автономные («off grid») – способны работать только отдельно от внешних электрических сетей, используются для автономных систем электроснабжения.
  2. Сетевые («on grid») –работают в синхронном режиме с внешней сетью электроснабжения. Инверторы данного типа, кроме своей основной функции, (преобразования напряжения), контролируют качество электрической энергии внешней сети (напряжение и частота), а также способны передавать излишки генерированной энергии для реализации во внешнюю сеть электроснабжения.
  • Гибридные («hybrid») – совмещают в себе функции автономных и сетевых устройств, обладают большим количеством настроек, позволяющих отрегулировать различные режимы работы.

Инверторы сетевого типа

Отличительной особенностью сетевых инверторов является характер их работы по отношению к вешней электрической сети.

Устройства данного типа устанавливаются в электрическую цепь между солнечной панелью и электрической сетью 220/380 В. Установка сетевого инвертора предполагает работу солнечной электростанции без наличия накопителей энергии (аккумуляторов), когда выработанный солнечными батареями ток идет на питание отдельных потребителей, подключаемых непосредственно к инвертору, а излишки – во вешнюю сеть. Работа такого устройства осуществляется только в дневное время, когда есть солнечный свет.

Инверторы автономного типа

Инверторы автономного типа работают в составе солнечных электростанций, обеспечивающих автономное электроснабжение потребителей электрической энергии. Технические устройства данного типа преобразуют накопленную в аккумуляторах энергию до требуемых параметров и обеспечивают надежность автономного электроснабжения.

В зависимости от формы выходного сигнала по току, инверторы данного типа подразделяются на: синусоидальные и квази-синусоидальные.

Синусоидальные инверторы обладают лучшими техническими показателями, но больше по габаритным размерам и стоимости, нежели квази-синусоидальные, что определяет сферу их использования и распространение на рынке подобных устройств.

Основные технические характеристики

При выборе типа инвертора и возможности его установки в той или иной схеме электроснабжения, основными параметрами, определяющими выбор, служат его технические характеристики, каковыми являются:

  • Мощность – определяет количество нагрузки (приборов и устройств), которое можно подключить к конкретному устройству. Номинальная мощность, указывает на длительно допустимую нагрузку, при подключении которой инвертор способен работать продолжительное время. Максимально допустимая (пиковая) мощность, определяет способность преобразовывать электрический ток не продолжительное время, в моменты запуска электрических двигателей или иных устройств, при включении которых в работу происходит скачек электрического тока (ток запуска).
  • Вид выходного сигнала (форма синусоиды) – определяет возможность подключения того или иного оборудования к конкретной модели инвертора. При использовании более дешевых устройств, с квази-синусоидальной формой сигнала по электрическому току, возможны сложности в процессе эксплуатации приборов и агрегатов, чувствительных к качеству электрического тока (отопительные котлы, насосы, электронные устройства).
  • Напряжение на входе и выходе – определяет возможность установки с определенным видом солнечных панелей, вырабатывающих электрический ток напряжением 12/24/48 В, и в соответствии с этим, напряжением сети питания потребителей – 220 и 380 В.
  • Наличие защитных элементов – зависит от конкретной модели устройства. Основными видами защиты являются – защита от короткого замыкания и перегрузки.
  • Дополнительные опции – также зависит от модели устройства. Это может быть установка встроенной розетки, жидкокристаллического дисплея, зарядного устройства и прочих элементов.

Популярные модели

Каждый пользователь выбирает для себя сам какую модель выбрать и где ее купить. Конечно же оптимальным местом для выбора и приобретения сложных технических устройств, к каковым относится солнечный инвертор, являются компании дилеры производителей подобных изделий, но не везде они присутствуют, поэтому можно воспользоваться сетью интернет, где можно найти модель, соответствующую предъявляемым к ней требованиям.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются серии и модели:

  • «СибВольт» (Россия) – сетевые инверторы, номинальной мощностью от 1,5 до 3,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
  • «Sunrise» (Китай) – гибридного типа, номинальной мощностью 3,2 и 4,0 кВт, на напряжение 48 В.
  • «UMA» (Россия) – автономного типа, номинальной мощностью от 2,4 до 4,0 кВт, на напряжение 24/48 В.
  • «S300» (Тайвань) – автономного типа, номинальной мощностью 300,0 Вт, на напряжение 12/24 В.
  • «Stark Country» (Китай) — гибридного типа, номинальной мощностью от 1,6 до 4,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
  • «Sunville SV15000s» (Россия) – сетевое устройство, номинальной мощностью 15,0 кВт.

Серии и конкретные модели, на рынке подобных товаров, представлены достаточно обширно, как в плане технических характеристик, так и компаний их выпускающих. В связи с этим всегда есть возможность выбрать устройство в соответствии с личными пожеланиями пользователя основываясь на критериях выбора рассмотренных ниже.

Как выбрать лучший?

Как уже было указано выше, на рынке подобных устройств, представлено большое количество моделей различных производителей, которые схожи по своим техническим характеристикам. Для того, чтобы выбрать инвертор, и при этом не ошибиться, необходимо следовать критериям выбора, которыми являются:

  1. Номинальная мощность.
  2. Максимальная (пиковая) мощность.
  3. Форма выходного сигнала по току.
  4. КПД.
  5. Эксплуатационные показатели (температура, влажность, высота установки над уровнем моря).
  6. Напряжение на «входе» и «выходе» устройства.
  7. Наличие средств защиты от токов КЗ и перегрузки.
  8. Наличие «спящего» режима, вентилятора охлаждения и дополнительных опций.
  9. Габаритные размеры и вес.
  10. Бренд и надежность производителя.
  11. Стоимость.

Опираясь на выше приведенные критерии и зная параметры сети, каждый пользователь способен самостоятельно выбрать лучшую модель, из представленных, в настоящее время, в конкретном регионе или на интернет ресурсах.

Подключение инвертора к солнечной батарее

Инвертор является устройством, работающим в комплексе с другими элементами солнечной электростанции, которыми являются:

  • Солнечная панель – источник электрической энергии;
  • Аккумуляторная батарея – накопитель выработанной энергии;
  • Контроллер заряда – отвечает за состояние аккумуляторных батарей, контролирует режим их работы — «заряд-разряд»;
  • Провода и кабели – обеспечивают соединение всех устройств в единую электрическую цепь;
  • Несущие конструкции – обеспечивают надежное крепление монтируемого оборудования, некоторые устройства, позволяют регулировать положение солнечных панелей в пространстве, в соответствии с расположением солнца.

Подключение инвертора в схему работы электрической станции, зависит от типа устройства, т.е. способности работать по отношению к внешней электрической сети.

Подключение, в зависимости от типа инвертора, выполняется по следующей схеме, для:

  • Автономных («off grid») моделей.
  • Модели данного типа устанавливаются между нагрузкой и аккумулятором, зарядка которого также осуществляется через контакты инвертора. У некоторых моделей, как показано на рисунке, может быть предусмотрен отдельный вход для подключения к электрической сети переменного тока, для обеспечения зарядки аккумуляторов, в случае невозможности их заряда от солнечных батарей.
    • Сетевых («on grid») моделей.

    Инверторы данного типа, включаются в электрическую цепь между солнечной батарей и элементами нагрузки и внешней электрической сетью. У данного типа устройств не предусмотрено подключение аккумуляторных батарей. В случаях, когда количество вырабатываемой электрической энергии превышает требуемые значения, излишки перераспределяются во внешнюю сеть.

    • Гибридных («hybrid») моделей.

Гибридный тип подобных устройств, предполагает установку инвертора между аккумуляторами, внешней сетью и нагрузкой одновременно.Использование инвертора, в схемах солнечных электростанций, позволяет осуществлять их работу в автоматическом режиме, что значительно упрощает их использование и расширяет сферу применения.

Полная энергетическая автономия или как выжить с солнечными батареями в глубинке (часть 4. Сделано в России)

В России есть вся инфраструктура и собственные средства для построения солнечной электростанции в конкретно взятом хозяйстве. Более того, вся необходимая электроника, да и солнечные батареи производятся у нас самостоятельно и все это отлично работает. После экспериментов с ноунеймом, брендовым европейским китаем и прочей техникой, я решил обратиться к российским разработчикам техники для автономки и на себе испытать эти устройства. Первым попал на тест гибридный инвертор МАП HYBRID v.1 24В: 4.5 кВт , а следом за ним пойдет производительный солнечный MPPT-контроллер.

Недаром на главной картинке крупно вынесена надпись «Сделано в России». Все, что Вы увидели на фотографии, действительно сделано в России: солнечные панели изготовлены компанией «Телеком-СТВ», завод которой расположен в г.Зеленоград, аккумуляторы производятся компанией Лиотех и выпускаются в Новосибирской области, а инверторы и солнечные контроллеры производятся в Москве компанией МикроАРТ.

В прошлой части я определился с моделью инвертора и составил список требований, которому должно отвечать устройство:
1. Работа в режиме ИБП
2. Резервирование отдельной фазы питания в доме
3. Подкачка энергии от солнечных батарей в домашнюю сеть для снижения потребления из внешней сети

Именно поэтому я выбрал гибридный инвертор. В принципе, любой мощный бесперебойник справился бы с первыми двумя пунктами, но последний пункт доступен только гибридам и дальше я объясню это на примере МАП SIN HYBRID.
Логика работы девайса такова:
1. Транслируем сквозь себя внешнюю сеть, пока она не выходит за параметры напряжения, заданные пользователем (выше или ниже порога — переключаемся на питание от батарей).
2. Если пользователь подключает приборы, потребляющие больше энергии, чем может предоставить внешняя сеть (задается в настройках контроллера), то инвертор начинает добавлять энергию из аккумуляторов.
3. Если инвертор соединили с солнечным контроллером этого же производителя по шине I2C кабелем, то при потреблении электроэнергии солнечный контроллер сразу знает от инвертора, какая мощность требуется и выдает всю энергию, если она доступна.

Именно последний пункт меня порадовал, поскольку наблюдается прямое взаимодействие двух устройств. Поясню, чем это лучше использования стороннего контроллера, на примере логики их работы.
Любой солнечный контроллер:
1. Если напряжение на аккумуляторе достаточное, обеспечиваем поддерживающий заряд.
Включаем нагрузку
2. Если напряжение на аккумуляторе немного просело, но не критично, ничего не меняем.
3. Если напряжение на аккумуляторе просело сильно — отдаем максимум энергии на заряд
Снимаем нагрузку
4. Если напряжение на аккумуляторе стало выше достаточного, снижаем подачу тока

Солнечный контроллер, работающий в паре с инвертором:
1. Если напряжение на аккумуляторе достаточное, обеспечиваем поддерживающий заряд.
Включаем нагрузку
2. Если инвертор сообщил, что включена нагрузка 500 Вт, выдаем 500 Вт (или сколько могут обеспечить солнечные панели)
Снимаем нагрузку
3. Если инвертор сообщил, что нагрузка снята, снижаем подачу энергии, продолжаем поддерживать заряд аккумулятора

На примере этих двух процессов видно, что солнечный контроллер, работающий независимо, будет работать с запаздыванием, а значит энергия какое-то время будет отбираться от аккумуляторов, вводя их в цикличный режим и снижая ресурс.
Во втором случае, когда инвертор и солнечный контроллер объединены одной шиной, солнечный контроллер выдаст столько энергии, сколько потребляет нагрузка, если это возможно в текущий момент времени. Таким образом сохраняется ресурс аккумулятора. Но к солнечному контроллеру и его испытанию я вернусь в следующем материале, а в этом продолжу работать с инвертором.

Первое подключение

Первым делом его надо подключить. Делается это проще простого, но необхоимо перевести систему с 12В на 24В (старая система строилась на 12В, а новая на 24В — об этом я писал в третьей части). Так как у меня аккумуляторы уже поработали какое-то время и куплены были с разницей в год, необходимо максимально выравнять их характеристики. Для этого нужно выполнить ряд действий
1. Зарядить аккумуляторы стабилизированным напряжением 14.4В в течение нескольких часов
2. Отключить от зарядного устройства и дать им отстояться несколько часов
3. Проверить напряжение на каждом из аккумуляторов, чтобы не было дисбаланса (напряжение должно быть одинаковым или максимально близким, в пределах погрешности измерений).
4. Подключить аккумуляторы последовательно
5. Проверить напряжение
6. Подключить инвертор

Чтобы не было так скучно, весь этот процесс я заснял на видео и снабдил комментариями.

На видео снято только подключение к аккумуляторам. В этом случае, устройство будет работать только на генерацию. Для работы в гибридном режиме его следует подключить к сети и сделать вывод питания для нагрузки. Для этого на задней панели имеется колодка с подписями, чтобы не было необходимости лезть в паспорт устройства. Удобно и понятно:

Сервис

В одной из предыдущих статей я писал, как мне пришлось столкнуться с гарантийным сервисом китайского устройства под немецким брендом. Производитель все чинил и высылал назад за свой счет, а мне приходилось оплачивать только отправку в Германию и ждать 3 месяца. С сервисом отечественного производителя мне тоже пришлось столкнуться, так как возникли интересные глюки при подключении к сети (на табло появлялись надписи «выбросы в сети», «высокое напряжение в сети»). Первый звонок в службу поддержки, которая работает в будние дни, привел меня к толковому инженеру, с которым можно общаться терминами, не подбирая нужных слов. Тут я вспомнил техподдержку опсосов и Интернет-провайдеров, когда на первой линии сидят девочки, вечно переадресующие другому оператору, и порадовался грамотному технарю на другой стороне линии. Решить проблему на месте не удалось и меня попросили отправить инвертор в сервис. Когда подвернулся случай, я сам заехал в сервис, отдал устройство и решил подождать. Диагностика и исправление заняли порядка 1.5 часов, а так как других клиентов не наблюдалось, мне удалось разговориться с работниками и узнать массу любопытных фактов, которые напрямую не относятся к моей автономке, поэтому я их напишу в конце статьи.

Вскрытие показало…
Ну какой же тест без вскрытия? Получив исправленный инвертор на руки и заручившись обещанием сохранения гарантии при самостоятельном вскрытии устройства, я отправился домой и приступил.

Инвертор на 4.5 кВт весит 23 кг!!! Главный оценщик сразу занял стратегическое положение:

На задней панели устройства основной выключатель, провода, толщиной с палец, для подключения к аккумуляторам и колодка подключения к сети. Да, еще здоровый кулер, который работает по датчику температуры.

Чуть ли не половину пространства занимает тороидальный трансформатор тоже, кстати, российского производства.

Низкочастотная технология предусматривает использование больших трансформаторов. Именно поэтому инверторы, изготовленные по этой технологии, легко переносят пиковые нагрузки, обладают возможностью мощного заряда (ведь заряд идёт от сети или генератора, а у них низкая частота 50 Гц). Но за всё надо платить – инверторы по такой технологии больше, тяжелее и стоят дороже высокочастотных инверторов. Диаметр тора 17 см.

На предыдущей фотографии хорошо видны радиаторы силовых ключей и связка конденсаторов. Для сохранения температурного режима под нагрузкой, всю электронику обдувает сбоку второй кулер:

Вся управляющая электроника закреплена надежно и я не решился снимать платы, чтобы посмотреть, какой процессор используется. Зато виден уровень пайки smd компонентов. Кстати, изготовление плат также производится в России на Зеленоградском заводе.

Возможности роста
Приятно, что производитель периодически выпускает новые прошивки и они доступны у них на сайте. Частенько учитываются пожелания пользователей. Из текущих плюсов можно отметить возможность резервирования не только одной фазы, как это сделано у меня, но сразу трех. Правда при этом потребуются сразу три инвертора, но при подключении их к одной шине, инверторы будут производить необходимый сдвиг фаз для правильной работы трехфазного оборудования. Согласно информации производителя уже имеются готовые комплекты резервирования или автономного обеспечения 3 фаз с суммарной мощностью 54 кВт (18 кВт х3 фазы). Напомню, что стандартно на дом выделяется 15 кВт (5 кВт x3 фазы).
Что хотелось бы увидеть в дальнейшем? Возможность синхронизации и наращивания мощности одной фазы при использовании двух-трех инверторов разной мощности. То есть сначала приобрести инвертор на 4.5 кВт, если этого не будет хватать, то докупить такой же или мощнее и посадить их на одну фазу, чтобы увеличить потребляемую мощность.

Интересные факты одной строкой

  • Компания МикроАРТ начинала с производства клонов компьютеров ZX Spectrum под марками ATM Turbo и Пентагон
  • Статистика по гарантийному ремонту составляет 1,7% от проданного количества устройств
  • Гидрометцентр России приобрел 5000 инверторов МАП для своих метеостанций
  • Елабужский производитель реанимобилей заказал инверторы МАП для обеспечения работы аппаратуры в авто
  • Корабли, ходящие под флагом Анголы, заказали инверторы МАП для обеспечения работы оборудования на судне

В следующем материале я объединю солнечный контроллер и инвертор в одну сеть и проверю возможность подкачки в домашнюю сеть от солнечных батарей. Хотелось бы узнать, какой формат подачи теста удобнее: фото, видео или совместить?

Солнечный инвертор — HiSoUR История культуры

Солнечный инвертор или инвертор PV — это тип электрического преобразователя, который преобразует выходной сигнал переменного постоянного тока (DC) фотоэлектрической (PV) солнечной панели в переменный ток (AC) полезной частоты, который может подаваться в коммерческую электрическую сеть или используемых локальной сетью без сети. Это критический баланс системы (BOS) -компонент в фотогальванической системе, позволяющий использовать обычное оборудование с питанием от переменного тока. Инверторы солнечной энергии имеют специальные функции, адаптированные для использования с фотоэлектрическими решетками, включая максимальное отслеживание точки питания и защиту от ударов.

классификация
Солнечные инверторы могут быть разделены на три широких типа:

Автономные инверторы, используемые в изолированных системах, где инвертор потребляет энергию постоянного тока от батарей, заряженных фотогальваническими решетками. Многие автономные инверторы также имеют встроенные зарядные устройства для зарядки аккумулятора от источника переменного тока, если это возможно. Обычно они никоим образом не взаимодействуют с сеткой электросети и, как таковые, не требуют защиты от удаленных островков.
Инверторы с сеткой, которые соответствуют фазе с помощью синусоидальной линии. По соображениям безопасности преобразователи с сеткой предназначены для автоматического отключения после потери питания. Они не обеспечивают резервное питание во время сбоев питания.
Аккумуляторные инверторы резервного питания — это специальные инверторы, которые предназначены для вывода энергии из аккумулятора, управления зарядкой аккумулятора через встроенное зарядное устройство и экспорта избыточной энергии в сеть. Эти инверторы способны подавать энергию переменного тока к выбранным нагрузкам во время отключения электропитания и должны иметь защиту от защиты от островов.

Типы устройств
Модульный инвертор (микроинвертор)
Каждый солнечный модуль имеет свой собственный однофазный инвертор, который может быть встроен в распределительную коробку.
Это преобразователь постоянного тока, целью которого является установка напряжения, чтобы подключенный модуль работал в максимальной точке мощности (MPP).
Это может быть полезно в фотогальванических системах, которые состоят из по-разному ориентированных или по-разному затененных подполей, например, покрытых солнечными модулями автомобилей или самолетов.

Инверторы строк (английский струнный инвертор)
В основном однофазный инвертор, который подает энергию одной нити или нескольких нитей солнечных модулей в энергосистему.

Многострочные инверторы
Однофазный или трехфазный инвертор, оборудованный более чем одним отслежком MPP для нескольких струн (даже разных) солнечных панелей.

Центральные инверторы
Большая электрическая система, часто в формате шкафа управления, а также как станция в конструкции контейнера, которая обычно используется от пиковой мощности более 100 кВт.Модульная конструкция упрощает необходимый ремонт.

Гибридный инвертор
Комбинация инвертора и внутренних или внешних аккумуляторных батарей. Это приводит к возможностям бесперебойного питания, а также к оптимизации самопотребления в режиме подачи.

Схемы и эффективность
В принципе, вы можете различать два типа солнечных инверторов:

Устройства с трансформатором
Здесь трансформатор использует гальваническую развязку между DC и AC-стороной. Из-за гальванической изоляции генератор PV может быть заземлен на одном полюсе — в системе нет переменного потенциала. Это также является обязательным в некоторых странах.

Трансформаторные устройства
Здесь входная сторона и выходная сторона электрически соединены друг с другом. В этой конструкции схемы не используется трансформатор, поэтому эти устройства, как правило, имеют более высокую эффективность. Однако отсутствие электрической изоляции требует другой концепции электрической безопасности. Частично, переменные напряжения солнечных модулей на землю, что может привести к потерям и тонкопленочным модулям для деградации.Для дальнейшего повышения эффективности и избежания токов утечки было разработано технологическое обозначение H5 или топология Heric.
На входе постоянного тока солнечного инвертора обычно используется входной преобразователь. Этот преобразователь часто является повышающим преобразователем с очень высокой эффективностью. Выходная цепь также должна иметь высокую эффективность в широком диапазоне нагрузок.

Чтобы оптимизировать инверторы с трансформаторами, инвертор часто принимает на себя функцию входного трансформатора, так что промежуточная цепь устранена. Это называется прямым или прямым преобразователем. Эффективность улучшается, поскольку необходим только один преобразователь. Однако такие устройства имеют меньший радиус действия с оптимальной эффективностью, поэтому они значительно релятивизируются в системах с частичным затенением.

Эффективность солнечных инверторов сравнима с эффективностью евро, которая оценивает, в частности, случаи частичной нагрузки.

В солнечной промышленности термин «кВт» стал использоваться для обозначения пиковой мощности вместо кВт. Однако это не соответствует правилам Международной системы единиц, согласно которым обозначения единиц не дополняются. См. Также: Написание символов устройства.

Максимальное отслеживание точки питания
Солнечные инверторы используют максимальное отслеживание мощности (MPPT), чтобы получить максимально возможную мощность из массива PV. Солнечные элементы имеют сложную взаимосвязь между солнечным облучением, температурой и полным сопротивлением, что приводит к нелинейной эффективности выхода, известной как IV-кривая.Целью системы MPPT является выборка выходных ячеек и определение сопротивления (нагрузки) для получения максимальной мощности для любых условий окружающей среды.

Коэффициент заполнения, более известный по аббревиатуре FF, является параметром, который в сочетании с напряжением разомкнутой цепи (Voc) и током короткого замыкания (Isc) панели определяет максимальную мощность от солнечного элемента. Коэффициент заполнения определяется как отношение максимальной мощности от солнечного элемента к произведению Voc и Isc.

Существует три основных типа алгоритмов MPPT: пертурбация и наблюдение, инкрементная проводимость и постоянное напряжение. Первые два метода часто упоминаются как методы подъема холма; они полагаются на кривую мощности, построенной по отношению к напряжению, поднимающемуся слева от точки максимальной мощности, и падают справа.

операция
В некоторых европейских странах на стороне сети требуется так называемое устройство сетевого мониторинга с соответствующими коммутационными устройствами (ENS), которое отключает инвертор при нежелательном острове. Для систем с установленной мощностью свыше 30 кВт ENS можно отказаться. Существует достаточный контроль частоты и напряжения со всем полюсным отключением для безопасной изоляции от сети, если это отключено или не работает.

Он часто рекламируется с высокой эффективностью инвертора. В области частичной нагрузки он немного ниже и поэтому усредняется, а затем называется «европейским КПД». Однако эффективность инвертора не только определяет общую эффективность фотоэлектрической системы.

С января 2009 года фотоэлектрические системы в Германии с установленной мощностью более 100 кВт должны иметь возможность сокращаться оператором сетки при активной активной мощности (§ 6.1 ЭЭГ). Кроме того, существует вероятность того, что будет обеспечено определенное количество реактивной мощности. На практике эти характеристики реализуются динамически через приемник управления пульсацией, который может сигнализировать о четырехступенчатом уменьшении активной мощности или указывать отклонение от 1 эффективного коэффициента, например cos φ = 0,95 (индуктивный).Предоставляя индуктивную реактивную мощность, можно избежать емкостных перенапряжений.

С июля 2011 года небольшие системы в низковольтной сети должны будут предлагать сопоставимые функции управления. Дополнительные предписания, касающиеся конкретных стран, приводят к узким местам поставок и более высоким издержкам производства. Контр-концепции, такие как чистое измерение, используют более простой подход и переносят проблему на оператора сети.

В случае более крупных систем, которые, в частности, соответствуют Директиве о среднем напряжении, необходимы дальнейшие меры для динамической стабилизации сети, такие как возможность низковольтного проезда. Эти меры направлены на то, чтобы избежать нежелательного и одновременного отключения многих систем с кратковременным локальным понижением напряжения, поскольку они возникают в контексте коротких замыканий или других ошибок в трехфазных системах.

Однофазные системы могут подаваться только в энергосистему Германии до максимальной мощности 5 кВт (непрерывная мощность 4,6 кВт). Это ограничение является стабильностью сети и позволяет избежать несбалансированных нагрузок. В дополнение к основной функции преобразования энергии солнечный инвертор имеет обширную сборку данных и, в некоторых случаях, варианты удаленного обслуживания.

Частота сети
Электрическая энергия в энергосистеме не может храниться в больших количествах в краткосрочной перспективе. Поэтому всегда необходимо установить энергетический баланс между производством и потреблением. Для обеспечения этой частоты используется сетевая частота в качестве управляющей переменной в электрических сетях с питанием от сети переменного тока. В Европе это определяется как 50,0 Гц. Отклонение от номинального значения указывает на избыток энергии (повышенная частота сети) или нехватка энергии (пониженная частота сети). Чтобы избежать избыточного потребления электроэнергии в энергосистеме, инверторы должны поэтому постоянно контролировать частоту сетки и отсоединяться от сети при превышении ограничения по стране (в Германии 50,2 Гц).Поскольку в то же время преобладающая часть генерируемой электрической энергии поступает из фотогальванических систем в Германии, жесткое закрытие всех систем приведет к противоположному эффекту с этим предельным значением и, в свою очередь, приведет к нестабильности сети. Поэтому для установок более 10 кВт этот предел впоследствии был увеличен до случайного значения. Новые установки должны иметь градиенты aPower от 50,2 до 51,5 Гц, что снижает или увеличивает мощность подачи в зависимости от текущей частоты сетки и, таким образом, активно способствует стабилизации сетки.

Операция на острове
В системах для изолированной работы специальные островные инверторы позволяют использовать обычных потребителей при напряжении 230 В переменного тока. Решающим фактором является максимальная мощность. Для этой цели индивидуальные инверторы могут быть подключены параллельно, но в зависимости от размера сети, но необходимы дополнительные устройства управления для координации с другими генераторами и хранилищем энергии. Малые системы иногда предлагаются со встроенными аккумуляторными системами, но не имеют сетевой синхронизации, потому что их значение по умолчанию у других генераторов отсутствует.

Солнечные микроинверторы
Солнечный микроинвертор — это инвертор, предназначенный для работы с одним фотоэлектрическим модулем. Микроинвертор преобразует выход постоянного тока с каждой панели в переменный ток. Его конструкция позволяет осуществлять параллельное соединение нескольких независимых блоков модульным способом.

Преимущества микроинвертора включают в себя оптимизацию мощности одной панели, независимую работу каждой панели, установку plug-and-play, улучшенную установку и пожаробезопасность, минимизацию затрат при разработке системы и минимизации запасов.

Исследование 2011 года в Аппалачском государственном университете сообщает, что индивидуальная интегральная инверторная установка обеспечивала на 20% больше мощности в условиях без теней и на 27% больше мощности в заштрихованных условиях по сравнению с строкой, подключенной с использованием одного инвертора. Обе установки использовали идентичные солнечные панели.

Сетка привязана солнечными инверторами
Инверторы с солнечной сеткой спроектированы так, чтобы быстро отключиться от сетки, если сетка коммунальной сети опускается. Это требование NEC, которое гарантирует, что в случае отключения электроэнергии преобразователь привязки сетки отключится, чтобы предотвратить возникновение энергии, вызванной нанесением вреда любым работникам линии, которые отправляются для исправления сетевой сети.

Инверторы с сеткой, которые доступны на рынке сегодня, используют ряд различных технологий. Инверторы могут использовать новые высокочастотные трансформаторы, обычные низкочастотные трансформаторы или без трансформатора. Вместо преобразования постоянного тока непосредственно в 120 или 240 вольт переменного тока высокочастотные трансформаторы используют компьютеризованный многоступенчатый процесс, который включает в себя преобразование мощности в высокочастотный AC, а затем обратно в постоянный, а затем в конечное выходное напряжение переменного тока.

Исторически сложилось так, что возникли опасения по поводу того, что в сеть коммунальных сетей поступают безтрансформаторные электрические системы. Проблемы связаны с тем, что отсутствует отсутствие гальванической развязки между цепями постоянного и переменного тока, что может привести к прохождению опасных сбоев постоянного тока на стороне переменного тока. С 2005 года NEC NFPA допускает трансформаторные (или не гальванически) инверторы. В VDE 0126-1-1 и IEC 6210 также были внесены поправки, позволяющие и определяющие механизмы безопасности, необходимые для таких систем. В первую очередь, обнаружение остаточного или заземленного тока используется для обнаружения возможных состояний сбоя. Также проводятся изоляционные испытания для обеспечения разделения постоянного и переменного тока.

Многие солнечные инверторы предназначены для подключения к сетке электросети и не будут работать, если они не обнаружат наличие сетки. Они содержат специальные схемы, которые точно соответствуют напряжению, частоте и фазе сетки.

Солнечные насосные инверторы
Передовые инверторы солнечной накачки преобразуют постоянное напряжение от солнечной батареи в переменное напряжение для непосредственного управления погружными насосами без необходимости в аккумуляторах или других устройствах хранения энергии. Используя MPPT (отслеживание максимальной мощности), инверторы солнечной накачки регулируют выходную частоту для управления скоростью насосов, чтобы сохранить двигатель насоса от повреждений.

Солнечные насосные инверторы обычно имеют несколько портов, позволяющих вводить ток постоянного тока, создаваемый массивами PV, один порт для вывода напряжения переменного тока и дополнительный порт для ввода от датчика уровня воды.

рынок
По состоянию на 2014 год, эффективность преобразования для современных солнечных преобразователей достигла более 98 процентов. В то время как струнные инверторы используются в коммерческих фотоэлектрических системах среднего и среднего размера, центральные инверторы охватывают большой коммерческий и коммунальный рынок. Доля рынка для центральных и струнных инверторов составляет около 50% и 48% соответственно, оставляя менее 2% микроинверторам.

Рынок инвертора / конвертера в 2014 году

Тип Мощность Эффективность (a) рынок
доля(б)
замечания
Преобразователь строк до 100 кВтp (c) 98% 50% Стоимость (б) 0,15 евро за ватт-пик. Легко заменить.
Центральный инвертор выше 100 кВт p 98,5% 48% € 0,10 за ватт-пик. Высокая надежность. Часто продается вместе с контрактом на обслуживание.
Микро-инвертор диапазон мощности модуля 90% -95% 1,5% 0,40 евро за ватт-пик. Простота замещения.
Преобразователь постоянного / постоянного тока
Оптимизатор мощности
диапазон мощности модуля 98,8% N / A 0,40 евро за ватт-пик. Простота замещения.Инвертор по-прежнему необходим. Около 0,75 ГВт П установлено в 2013 году.
Источник: данные IHS 2014, замечания Fraunhofer ISE 2014, из: Фотоэлектрического отчета, обновленного согласно 8 сентября 2014 года, с. 35, PDF Примечания (a)Наилучшие показатели эффективности, (b) оцениваются доля рынка и стоимость на ватт, (c) кВт p = киловатт-пик

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Related

Автономные и гибридные многомодовые инверторные зарядные устройства — Clean Energy Reviews

Компания Victron Energy , основанная в 1975 году в Алмере, Нидерланды, превратилась в международное производство высокого качества с широким ассортиментом продукции, включая зарядные устройства для аккумуляторов, синусоидальные инверторы и т. Д. инверторы-зарядные устройства, преобразователи постоянного тока в постоянный, автоматические переключатели, мониторы аккумуляторов, контроллеры заряда и многое другое.

Подробное описание Victron Energy Review здесь

Основные характеристики: (доступно 5 размеров) плюс другие варианты

  • Тип: Инвертор / зарядное устройство (подключение по постоянному или переменному току)

  • Использование: Солнечные аккумуляторы, резервные (ИБП), автономные

  • Размер солнечной батареи (вход солнечной энергии ) : Н / Д

  • Доступные размеры (выходная мощность): 0.7 кВт, 1,3 кВт, 1,6 кВт, 2,4 кВт, 4,0 кВт,

  • Проходная мощность: 3,6–11,5 кВт

  • Совместимые типы аккумуляторов: Свинцово-кислотные или литий-ионные

  • Напряжение аккумуляторной системы: 12В, 24В, 48В

Характеристики:

  • Экономичный вариант инвертора / зарядного устройства

  • Средний-высокий выходной импульсной мощности

  • Пропускная мощность

  • Мониторинг температуры батареи для увеличения срока службы батареи

  • Доступен автоматический запуск и мониторинг генератора

  • Двойные выходы переменного тока для второстепенных нагрузок (только для мощных блоков)

  • Программируемое программное обеспечение с удаленным доступом и приложением Wifi

  • Возможность трехфазного тока + параллельное подключение для более высокой мощности

Примечание:

  • Отдельная солнечная батарея требуется регулятор постоянного тока или солнечная энергия

  • Размер Victron инверторы в кВА, а не в кВт (см. лист данных)

  • Полная мощность только при использовании с регуляторами Victron и панелью управления цветом (CCGX) и Venus GX

  • Больше мощность Также доступны инверторы Quattro (до 15кВА)

Ценник — от 1800 $ (2.4kW)

См. Подробный технический паспорт — Характеристики инвертора Victron Multiplus

Техническое руководство по определению размеров гибридных инверторов и автономных солнечных систем — Clean Energy Reviews

Напряжение батареи

Все гибридные / автономные инверторы предназначены для используется с определенным номинальным напряжением батареи постоянного тока, наиболее распространенным из которых является 48 В. Поскольку большинство систем с литиевыми батареями рассчитаны на 48 В, это не проблема, однако многие инверторы малой емкости используют 12 В или 24 В, поэтому они могут быть совместимы только с батареями свинцово-кислотных аккумуляторов того же напряжения.Selectronic, SMA и Schneider предлагают линейку высокопроизводительных гибридных / автономных инверторов 48 В, в то время как Victron Energy и Outback Power поставляют выделенные автономные инверторы на 12 В, 24 В и 48 В.

Первая Tesla Powerwall была одной из первых аккумуляторных систем, работающих при высоком напряжении (400 В) и подключенных параллельно к солнечной батарее, которая обычно работает при аналогичном напряжении (300-500 В). Гибридные (3-фазные) инверторы SolarEdge StorEdge и Fronius Symo работают с системами высоковольтных батарей.

Примечание. В отличие от традиционных солнечных контроллеров или регуляторов с подключением по постоянному току, все современные гибридные инверторы не могут работать с батареями с несколькими напряжениями.

Емкость аккумулятора — кВтч

Емкость аккумулятора измеряется в кВтч (киловатт / час) или ампер-часах (свинцово-кислотный) — это общее количество энергии, которое может хранить аккумуляторная система. Однако, в зависимости от типа и характеристик батареи, можно использовать не всю доступную емкость. Обычные свинцово-кислотные батареи глубокого цикла (AGM и гелевые) следует разряжать только на 20-40% от общей емкости, тогда как литий-ионные батареи и батареи нового поколения могут разряжаться на 80-95%.Поэтому необходимо тщательно выбирать химический состав и емкость батареи, чтобы удовлетворить потребности пользователя в энергии.

Hybrid Vs Off-grid — Для обычного подключенного к сети дома с пиковым (вечерним) энергопотреблением 8-10 кВтч с 17:00 до полуночи будет достаточно литиевой батареи на 12-15 кВтч. Однако для автономных систем аккумуляторная система должна быть способна хранить достаточно энергии в течение нескольких дней подряд в плохую погоду. В среднем (эффективном) доме, потребляющем 10-15 кВтч в течение всего дня, потребуется гораздо более крупная и дорогая система батарей на 30-60 кВтч, в зависимости от требуемых дней автономной работы и размера солнечной батареи.

Гибридный пример : Если пиковое потребление энергии (с 18 до 12 часов) составляло 6 кВтч, то системе потребуется примерно 14-16 кВтч свинцово-кислотная батарея или 7-8 кВт литиевая батарея для адекватного покрытия пикового энергопотребления.

Что такое солнечная система вне сети? Стоит ли солнечная энергия вне сети? — Веб-сайт Solar

Эта страница может содержать партнерские ссылки. Ознакомьтесь с нашей политикой раскрытия информации здесь.

Стоит ли солнечная энергия вне сети?

Автономная солнечная система — это автономная система выработки электроэнергии, которая вырабатывает электроэнергию из солнечной энергии с помощью солнечных батарей.Без подключения к электросети дом самодостаточен в энергии. Автономной системе требуются солнечные панели, аккумуляторная батарея, зарядное устройство и инвертор.

Введение в солнечную энергию вне сети

Жизнь вне сети — мечта многих домовладельцев, независимо от того, хотят ли они на сократить счета, , добиться независимости или подготовиться к мрачному будущему , когда не хватает энергии.

Он очень хорошо сочетается с американским новаторским духом, а DIY автономная солнечная энергия обращается к американскому подходу к жизни, основанному на принципах «все можно сделать».Как автономная солнечная энергосистема вырабатывает электроэнергию и что вам нужно для ее создания?

Читайте дальше…

Сделай сам автономные солнечные системы

Все больше и больше людей строят свои собственные солнечные энергетические системы, как автономные, так и сетевые (сетевые). Солнечная энергия, привязанная к сети является наиболее популярной.

Электроэнергия подается в коммунальную сеть и из нее, и в большинстве штатов засчитывается перепроизводство , и вы можете использовать его, когда не светит солнце — это отличная система.

Автономным пользователям требуется на пару компонентов больше, чем их сетевым собратьям, просто потому, что солнечные панели перестанут вырабатывать электроэнергии ночью, а мощность также может сильно снизиться в пасмурные дни.

Создайте свою собственную автономную солнечную систему

Прежде чем рассматривать возможность самостоятельного построения автономной энергосистемы, неплохо полностью понять, как они работают, и, самое главное, как определить размер компонентов . Это очень важно.

Существует множество ресурсов, таких как сайт DIYSolarShack, которые помогут в проектировании вне сети , но это может сэкономить много времени и мышления, если вы просто наймете профессионального установщика, который сделает за вас расчеты.

Видео — Проектирование и установка автономных солнечных батарей своими руками

Как работают автономные солнечные системы?

Все солнечные генерирующие системы вырабатывают электричество от солнца и используют для этого одни и те же базовые солнечные панели. Разница между солнечной энергией вне сети и в сети определяется тем, что происходит с электричеством после того, как оно произведено.

Связанные с сетью солнечные системы подаются в коммунальную сеть, которая действует как гигантская система хранения энергии.Иногда он действует как нагрузка , а иногда как источник , обеспечивающий электроэнергии.

Автономным системам требуется также система накопления энергии , которая имеет форму блока из нескольких батарей.

Мощность, передаваемая от солнечных панелей к батареям во время их зарядки, составляет DC . Обычно это постоянное напряжение преобразуется в переменного тока с помощью инвертора , что позволяет использовать стандартные бытовые приборы.

Некоторые люди могут решить использовать только устройства постоянного тока , и это сделает всю систему более эффективной.Вы поймете почему позже, когда я объясню, как работают инверторы.

Что нужно для автономной солнечной системы?

4 элемента, необходимые для автономной солнечной энергии: солнечные панели, зарядное устройство для солнечных батарей, батареи и инвертор

Существует 4 основных компонента автономной солнечной энергосистемы:

  1. Солнечные панели — для преобразования солнечной энергии в электричество
  2. Аккумуляторный блок — система накопления энергии
  3. Зарядное устройство для солнечных батарей
  4. Инвертор — преобразование постоянного тока в переменный

Какие компоненты солнечной энергосистемы?

1.Солнечные панели

Для автономной солнечной энергии можно выбрать несколько типов солнечных панелей.

Солнечные панели могут быть монокристаллическими или поликристаллическими, а также фиксированными или гибкими .

Монокристаллические на эффективнее и, следовательно, дороже, но разрыв в эффективности между ними все время сокращается.

Панели имеют диапазон от 100 Вт до 400 Вт , и более высокая выходная мощность часто представляет собой лучшее соотношение цены и качества.Большинство компаний заключают сделки с более глубокими скидками , чем больше вы покупаете.

Гибкие солнечные панели становятся популярными, особенно при установке на конструкции, которые могут не выдерживать вес фиксированных панелей. Гибкие панели весят в 20 раз меньше фиксированных солнечных панелей.

Какой размер автономной солнечной системы мне нужен?

Размер солнечной системы зависит от вашей оценки годового потребления энергии . Если ваш дом был подключен к электросети, то это легко найти, поскольку это указано в вашем счете за коммунальные услуги.

Просто прочтите потребление энергии в предыдущем году в киловатт-часах (кВтч). Среднее значение для США составляет 11000 кВтч в год или 30 кВтч / день.

Если это новая сборка, то вам необходимо оценить свои средние потребности в энергии на основе оценок устройства. Это довольно просто, но холодильники, морозильники и кондиционер требуют особого внимания — подробнее позже.

Одна из наиболее распространенных ошибок при проектировании автономных солнечных систем заключается в том, что занижают размер установки , либо недооценивая потребности в энергии, либо завышая годовой энергии, которую система будет реально генерировать.

В таблице ниже приведены средние значения номинальной мощности для обычных бытовых приборов:

9032

Номинальная мощность (ватт) Примечание. Помеченные звездочкой элементы потребляют дополнительную мощность при запуске — см. Текст статьи

Электрический забор (25 миль)

Элементы, отмеченные звездочкой, потребляют на больше энергии при запуске, поэтому дополнительную емкость батареи следует добавить на этапе проектирования, чтобы обеспечить выполнение этих требований.

На этикетках многих бытовых приборов в среднем указано годового потребления энергии n, что в основном относится к приборам с компрессорами на борту, а также к стиральным машинам.

Для остальных устройств сложите номинальную мощность в ваттах и ​​оцените, сколько часов в день / месяц / год они будут использоваться. Умножьте общее количество ватт на количество часов в год, чтобы найти расчетных потребностей вашего дома в энергии .

Хорошей идеей будет добавить 20% , чтобы учесть любое будущее расширение.

Как рассчитать солнечную систему вне сети

Допустим, требуемая энергия такая же, как в среднем по США и составляет 30 кВтч / день.

Типичный расчет конструкции солнечной системы требует следующих значений:

  • Местоположение: Это необходимо, потому что в разных местах разные значения освещенности (солнечная энергия)
  • Потребление энергии: Мы будем использовать 30 кВт · ч / день
  • Резервная батарея: Предположим, мы хотим иметь достаточно заряда батареи на 24 часа
  • Угол крыши: Оптимально для широты (использовать среднее значение 45 градусов)
  • Ориентация крыши: По югу, как возможно
  • Используемые панели: 300 Вт

Я выберу место как Хьюстон, штат Техас.Энергетическую освещенность для любого местоположения можно найти с помощью таких сайтов, как Global Solar Atlas и других, на которых есть база данных глобальной освещенности за день или год.

На изображении ниже показана дневная освещенность для Хьюстона, штат Техас:

Энергия излучения используется для определения размеров солнечных панелей для автономных систем

Энергия излучения для Хьюстона, штат Техас, составляет 4,67 кВтч / м2 / день , также известное как пиковые солнечные часы .

Сколько солнечных панелей мне нужно, чтобы отключить сеть?

Разделив 30 кВт на 24 часа, мы получим «точечную» нагрузку 1.26 кВт — это средняя нагрузка, которую мы можем ожидать в любой момент времени за 24 часа.

Однако большая часть нагрузки потребляется в течение дня, поэтому я предполагаю, что точечная нагрузка в дневное время составляет 2 кВт , и эта нагрузка будет сниматься в течение 8-часового периода .

  • Общая нагрузка при дневном свете = 2 кВт x 8 часов = 16 кВт · ч

Умножьте эту нагрузку на 1,3, чтобы учесть потери солнечной системы (до 23%):

  • Общая необходимая энергия панели дневного света = 16 кВт · ч x 1 .3 = 20 кВтч
  • Общая требуемая мощность модуля: 2000 / 4,67 = 4282 Вт

Количество необходимых солнечных панелей = 4282/300 Вт на панель = 14 x 300 Вт солнечные панели

Это учитывает потребление энергии (16 кВтч / день) в течение дня, но как насчет ночного ? Я подсчитал, что 12 кВт / ч можно использовать в то время, когда выработка солнечных панелей очень низкая или вообще отсутствует.

Это означает, что солнечная панель должна обеспечивать это количество также для зарядки аккумуляторов , готовых к работе в ночное время:

  • Общая зарядная нагрузка = 12 кВт · ч x 1.3 (потери в солнечной системе) = 15,6 кВт · ч
  • Требуемая мощность солнечного модуля = 15,6 кВт · ч / 4,67 пиковых солнечных часов = 3340 Вт
  • Количество необходимых солнечных панелей = 3340/300 Вт на панель = 11 солнечные панели мощностью 300 Вт

Общее количество солнечных панелей для этой автономной системы в Хьюстоне, штат Техас, составляет 25 x 300 Вт (7,5 кВт).

( Заявление об ограничении ответственности: Эти цифры приведены только для справки — я настоятельно рекомендую вам получить оценку у профессионального установщика солнечных батарей.)

2. Какие батареи лучше всего подходят для автономной солнечной системы?

Может ли автономная солнечная система работать без батарей?

Автономная система может работать без батарей, но будет ненадежной. Электроэнергия не будет вырабатываться, когда солнце не светит ночью, и будет производиться очень мало в пасмурные дни. Аккумуляторный блок необходим, если автономная солнечная система должна обеспечивать дом в течение 24 часов.

Сколько батарей мне нужно для автономной солнечной системы?

В таблице ниже показан расчет для примера установки в Хьюстоне, штат Техас.Обратите внимание, что требуется меньше литий-фосфатных (LiFeP04) батарей из-за большей допустимой глубины разряда.

Суммарная нагрузка для 24-часового резервного копирования

9

Количество свинцово-кислотных батарей по 250 Ач каждая

Требуемые батареи (80% DOD) Литий-железо фосфат

батареи батареи по 250 Ач каждая

Как долго служат солнечные батареи, не работающие от сети?

Литий дороже, но в долгосрочной перспективе они дешевле, так как служат намного дольше ( 5000 заряда / разряда цикла по сравнению с 500 ).

Большую часть летних дней литиевые батареи не разряжались до максимально допустимой глубины разряда 80% , так что, скажем, средняя глубина разряда 60% .

При этом срок службы литиевых батарей DoD составляет 10000 циклов.

Ожидаемый срок службы:

10000 циклов / 365 дней (1 цикл в день) = 27 лет

Лучшее количество циклов для качественной свинцово-кислотной батареи глубокого цикла составляет около 1000 циклов при DoD 50%.

Ожидаемый срок службы для глубокого цикла свинцово-кислотных:

1000 циклов / 365 = 3 года (приблизительно)

Если DoD меньше этого, то срок службы батарей будет постепенно увеличиваться. Ожидайте 5 или 6 лет с переменной DoD менее 50%.

3. Автономное зарядное устройство для солнечных батарей

Истинная автономная солнечная энергетическая система требует значительного банка аккумуляторов, полностью независимых от энергосистемы , и их необходимо заряжать ежедневно.

Размер солнечного зарядного устройства определяется количеством аккумуляторов, которое, в свою очередь, зависит от энергии, которую они должны обеспечивать в любой момент времени (следующий раздел).

Зарядное устройство какого размера мне нужно?

Как правило, для свинцово-кислотных аккумуляторов требуется солнечное зарядное устройство с выходной мощностью в амперах 20% емкости аккумуляторной батареи в ампер-часах.

Для моего примера автономной установки это будет:

Емкость аккумулятора 1041 x 20% = размер выхода зарядного устройства = 208 ампер

Входное напряжение должно соответствовать выходному напряжению солнечной панели, а выходное напряжение — вольт аккумулятора. .

Для литиевых батарей выходной ток рекомендуется 30% емкости батареи .

Важно: Все батареи имеют максимальное напряжение заряда и максимальный ток заряда , которые можно найти в технических характеристиках. Их нельзя превышать, иначе срок службы батареи может значительно сократиться.

Большинство зарядных устройств хорошего качества, используемых в автономных солнечных электростанциях, могут быть настроены на напряжение, а также имеют выход переменного тока .

4. Инверторы — Что такое автономный солнечный инвертор?

Определение параметров автономного инвертора

Инвертор преобразует энергию постоянного тока, вырабатываемую солнечными панелями и используемую всеми типами батарей. Это очень важно, если в вашем доме используются приборы переменного тока .

Единственная альтернатива — использовать все устройства постоянного тока . Это возможно, но они, как правило, дороги.

Инвертор какого размера мне нужен для автономной солнечной энергии?

Как правило, рекомендуется использовать инвертор того же размера, что и мощность солнечных панелей в ваттах или немного больше.Для этого примера вам понадобится инвертор мощностью 8000 Вт с зарядным током 60 ампер.

Лучше не увеличивать размер инвертора, потому что потери становятся большими при определенной нагрузке. Хороший качественный солнечный инвертор может иметь КПД от 95% до 97% , что хорошо, но потеря мощности не является незначительной в большой системе

A 5000 Вт автономная солнечная энергосистема потеряет 250 Вт при полной загрузке, и даже больше, если загружена наполовину или меньше.Большинство инверторов будут кратковременно перегрузить до 50%.

Часто задаваемые вопросы о внесетевой солнечной энергии:

Сколько стоит автономная солнечная система?

Средняя автономная солнечная система, профессионально установленная в США, стоит около 2,90 доллара за кВт. Солнечная энергетическая система мощностью 5000 Вт будет стоить около $ 15000.

Распределение затрат выглядит следующим образом:

  • Солнечные панели: 37%
  • Солнечный инвертор: 10%
  • Аккумуляторная батарея: 35%
  • Остальная часть установки (монтажные направляющие панели, кабели , выключатели, распределительные коробки): 18%

Если вы энтузиаст DIY , стоимость оборудования составляет менее 50% от цены установщика.

Заключение — Стоит ли солнечная энергия вне сети?

Этот пост описывает базовую процедуру проектирования для построения автономной солнечной энергосистемы. Все начинается с знания потребностей дома в энергии, а затем работы над увеличением размера , необходимого массива солнечных панелей и емкости батареи .

Емкость аккумулятора зависит от уровня автономности — от 24 часов до 36 часов является хорошим ориентиром.

Заключительный тест, чтобы увидеть, стоит ли солнечной энергии вне сети , проблемы и расходы состоят в том, чтобы подсчитать, сколько денег она экономит на затратах на электроэнергию и сколько времени потребуется системе, чтобы окупить затраты на установку.

Период окупаемости солнечной системы вне сети для установки 5 кВт

  • Средняя стоимость электроэнергии за единицу Хьюстон, Техас = 11,5 цента / кВтч
  • С учетом счета в 10000 кВтч за год = 11,5 * 11000 = 135000 долларов США = 1265 долларов США
  • Среднее значение Счет за коммунальные услуги = 105,4 долл. США / месяц
  • Общая стоимость спроектированной солнечной системы = 15000 долл. США
  • Период восстановления = 15000/1265 = 11,85 лет

Страницы, относящиеся к автономным солнечным системам на DIYSolarShack:

Что Размер солнечной системы вам нужен?

Сетевые солнечные панели — Проектирование системы

Вопросы, связанные с «Что такое автономная солнечная система»:

Сколько солнечных панелей мне нужно для 5000 Вт?

Есть два взгляда на это.Вам понадобится 17 солнечных панелей мощностью 300 Вт, 25 солнечных панелей мощностью 200 Вт и 50 панелей мощностью 100 Вт, чтобы построить солнечную энергетическую систему мощностью 5000 Вт.

Однако это даст вам только номинальную мощность солнечной системы, а не фактическую выходную мощность в ваттах.

Из-за потерь в фотоэлектрической системе около 23% , количество требуемых солнечных панелей следует умножить на 1,44 при выборе размеров солнечных панелей. В этом случае вам потребуется 24 солнечных панели мощностью 300 Вт.

На чем может работать солнечная система мощностью 5000 ватт?

Солнечная система мощностью 5000 Вт со средней освещенностью 4 пиковых солнечных часа будет генерировать 20 кВт · ч в день .

Среднее потребление энергии для американского дома составляет около 30 кВт / ч в день, , поэтому солнечной системы мощностью 5000 ватт будет недостаточно для работы всех приборов.

Тем не менее, такая система может работать много, включая стиральные машины, микроволновую печь, небольшую кухонную технику и телевизоры. Только не включает AC или отопление.

Сколько солнечных панелей мне нужно для системы мощностью 2 кВт?

Используя солнечные панели мощностью 200 Вт, вам понадобится всего 10 , чтобы получить общую мощность системы 2 кВт.

Солнечная система мощностью 2 кВт будет генерировать 8 кВт · ч в день при облучении в среднем 4 солнечных часа в день.

На чем может работать солнечная система мощностью 2 кВт?

Солнечная система мощностью 2 кВт может работать с холодильником, морозильной камерой , общей мелкой кухонной техникой и телевизором.

Солнечная система мощностью 2 кВт недостаточно велика для питания любого нагревателя или блока переменного тока .

Могут ли солнечные батареи работать 24 7?

Хотя исследования проводятся с использованием специальных солнечных панелей, способных накапливать немного электроэнергии для использования в ночное время, стандартные солнечные панели не могут работать при отсутствии света.

Панели солнечных батарей могут преобразовывать только солнечных лучей в электричество, а их эффективность составляет около 20%. Когда нет световой энергии, солнечные панели полностью перестают работать.

Даже в дневное время большая часть производимой энергии сосредоточена в от 4 до 6 часов около в полдень. Производство электроэнергии от солнечных батарей резко падает рано утром и поздно вечером.

Сколько солнечных панелей мне нужно для 2500 Вт?

Для солнечной системы мощностью 2,5 кВт потребуется 8,33 солнечных панелей по 300 Вт каждая, поэтому потребуется 9 .

Теоретически, энергия, производимая системой мощностью 2500 Вт, будет равна 2500 x 4 пиковых солнечных часа = 10 кВтч / день.

На практике следует вычесть потери фотоэлектрической системы в размере 23%, эта солнечная энергетическая система будет генерировать около 7.7кВт / день.

На что может питать солнечная система мощностью 30 кВт?

Солнечная система мощностью 30 кВт — очень большая установка. При освещенности 4 пиковых солнечных часа он может генерировать:

30000 Вт солнечная энергия x 4 кВтч / день = 120 кВтч / день

Однако потери от фотоэлектрических модулей уменьшили бы это примерно на 23%, так что это будет примерно . 93 кВт / ч .

Для сравнения: среднее количество энергии, потребляемой домом в Америке, составляет 30 кВт-ч, поэтому солнечная система мощностью 30 кВт может обеспечить электроэнергией 3 дома в США.

Сколько электроэнергии будет производить солнечная система мощностью 30 кВт?

Электроэнергия, производимая солнечной системой, может быть измерена в ваттах (мгновенное значение), или более полезное измерение — ватт с течением времени.

Теоретически солнечная система мощностью 30 кВт может производить:

3 кВт солнечная энергия x 4 кВтч / день = 120 кВтч / день

Но этого не произойдет! Потери фотоэлектрических модулей не менее 23% снизят это значение до 93 кВтч.

Какую мощность может производить инвертор мощностью 5 кВт?

Инвертор мощностью 5 кВт может преобразовывать только мощность постоянного тока от солнечных панелей или батарей в мощность переменного тока, необходимую для работы бытовой техники.Инвертор ничего не может произвести — он может только преобразовать.

Инверторы хорошего качества очень эффективны (до 97% ) при полной загрузке и становятся очень неэффективными при небольшой нагрузке.

Это означает, что полностью загруженный инвертор мощностью 5 кВт будет обеспечивать выходную мощность около 4,85 кВт .

Сколько солнечных панелей мне нужно для инвертора мощностью 5 кВт?

Обычно он имеет размер наоборот, т.е. требуемая нагрузка определяет размер солнечной панели, которая определяет размер инвертора .

Инверторы должны быть полностью загружены для максимальной эффективности, поэтому потребуется солнечных панелей мощностью 5 кВт .

Например, 5 кВт соответствует 17 солнечным панелям мощностью 300 Вт или 25 солнечным панелям мощностью 200 Вт.

Ресурсы:

Сколько солнечных панелей мне нужно?

Комплект для самостоятельной установки солнечной энергии мощностью 5000 Вт (5 кВт) с микроинверторами

Солнечная система мощностью 2 кВт — расценки и информация о солнечной энергии

Комплект для установки солнечной батареи мощностью 30000 Вт (30 кВт) для самостоятельной установки с инвертором SolarEdge

Информация о солнечной системе мощностью 5 кВт и цены — SolarQuotes


RENOGY быстро становятся предпочтительным источником солнечных панелей, комплектов, батарей и аксессуаров для управления солнечными батареями.Базируясь в US , где производятся продукты, они широко известны и уважаемы за инновации и качество .

Обзор продуктов RENOGY


Grid Connect против автономной солнечной энергосистемы

Grid connect солнечная энергия

Система подключения к сети — это система, которая работает вместе с местной коммунальной сетью, поэтому, когда ваши солнечные панели производят больше солнечной электроэнергии, чем использует ваш дом, избыточная мощность подается в сеть.С подключением к сетке солнечной энергосистемы, когда вашему дому требуется больше энергии, чем вырабатывают ваши солнечные панели, тогда баланс вашей электроэнергии обеспечивается коммунальной сетью. Так, например, если ваши электрические нагрузки в вашем доме потребляли 20 ампер энергии, а ваша солнечная энергия вырабатывала только 12 ампер, вы бы потребляли 8 ампер из сети. Очевидно, что ночью все ваши потребности в электричестве обеспечиваются сетью, потому что с системой подключения к сети вы не сохраняете энергию, которую вы генерируете в течение дня.

Узнайте, сколько будет стоить система солнечных панелей с сетевым подключением для вашего дома

Автономная солнечная энергия

A автономная солнечная система солнечные панели не подключены к сети, а вместо этого используются для зарядки группы батарей. Эти батареи накапливают энергию, вырабатываемую солнечными панелями, а затем ваши электрические нагрузки получают электроэнергию от этих батарей. Автономные солнечные энергосистемы долгое время использовались в районах, где нет общедоступных сетей.Однако реальный рост солнечных энергетических систем за последние 5 лет пришелся на системы подключения к электросети. Почему это? Поскольку большинство людей живут в районах, которые подключены к общедоступной сети, автономные системы намного, намного дороже, чем системы подключения к сети, потому что батареи очень дороги. Я надеюсь, что в будущем мы увидим падение цен на батареи и что автономные системы будут использоваться больше. Однако, чтобы это произошло, батареи должны стать намного дешевле.

Система подключения к сети — это система, которая работает вместе с местной коммунальной сетью, так что, когда ваши солнечные панели производят больше солнечной электроэнергии, чем использует ваш дом, избыточная мощность подается в сеть.С подключением к сетке солнечной энергосистемы, когда вашему дому требуется больше энергии, чем вырабатывают ваши солнечные панели, тогда баланс вашей электроэнергии обеспечивается коммунальной сетью. Так, например, если ваши электрические нагрузки в вашем доме потребляли 20 ампер энергии, а ваша солнечная энергия вырабатывала только 12 ампер, вы бы потребляли 8 ампер из сети. Очевидно, что ночью все ваши потребности в электричестве обеспечиваются сетью, потому что с системой подключения к сети вы не сохраняете энергию, которую вы генерируете в течение дня.

В автономной солнечной системе солнечные панели не подключаются к сети, а вместо этого используются для зарядки группы батарей. Эти батареи накапливают энергию, вырабатываемую солнечными панелями, а затем ваши электрические нагрузки получают электроэнергию от этих батарей. Автономные солнечные энергосистемы долгое время использовались в районах, где нет общедоступных сетей. Однако реальный рост солнечных энергетических систем за последние 5 лет пришелся на системы подключения к электросети. Почему это? Поскольку большинство людей живут в районах, которые подключены к общедоступной сети, автономные системы намного, намного дороже, чем системы подключения к сети, потому что батареи очень дороги.Я надеюсь, что в будущем мы увидим падение цен на батареи и что автономные системы будут использоваться больше. Однако, чтобы это произошло, батареи должны стать намного дешевле.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные батареи для вашего дома

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, Ноя 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает исследователей различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


Проектирование автономной солнечной электрической системы

Правильный выбор размера аккумуляторной батареи важен для работы солнечной системы. Часто я вижу конструкции, в которых аккумуляторная батарея сделана слишком маленькой, и в результате система выйдет из строя.Батареи хранят всю энергию для системы, без этого накопителя ваша нагрузка теряет способность работать, когда вы этого хотите, а не когда светит солнце.

Базовый расчет для этого шага:

Расчет 1

(нагрузка Вт · ч / день) / напряжение базовой батареи = (нагрузка · ч / сутки)

Расчет 2

(нагрузка AH / день) x (дни автономной работы) / (макс. DOD) / (коэффициент холодной температуры) = (требуется размер батареи AH)

Напряжение базовой батареи

Базовое напряжение аккумуляторной батареи — это номинальное напряжение аккумуляторной батареи 12 В, 24 В или 48 В.Хотя существует гораздо больше возможностей для напряжения батареи, если вы используете другое напряжение, вы теряете возможность использовать стандартные готовые контроллеры заряда и инверторы.

Чем выше напряжение, тем меньше ток. Более низкий ток и более высокое напряжение приведут к меньшим потерям напряжения и, как правило, к более дешевой солнечной системе. Например, если вы используете контроллер заряда, рассчитанный на максимальную выходную мощность 50 А, вы можете увеличить мощность с помощью того же контроллера.

  • 50A x 12В = 600Вт
  • 50А x 24В = 1200Вт
  • 50 А x 48 В = 2400 Вт

Вот несколько общих правил, которые помогут вам выбрать лучшее базовое напряжение батареи для вашей автономной солнечной электрической системы.

Если вы запитываете нагрузки переменного тока на больших инверторах мощностью 4000 Вт и выше, используйте батарею на 48 В, чтобы исключить потерю напряжения.

Малые нагрузки переменного тока или всего несколько сотен ватт, лучше всего 12 В. При разработке системы начните с 12 В, и если вы обнаружите, что в результате получается минимум две батареи, у вас есть вариант на 24 В. Но если результаты относятся к одной стандартной батарее, оставайтесь на 12 В.

Нагрузки среднего размера от 1000 Вт до 2500 Вт, 24 В является типичным, поскольку вы можете легко найти инверторы в этом диапазоне размеров с такими номинальными мощностями.

В этом примере можно использовать 24 В, поэтому я могу также поговорить о последовательном и параллельном подключении батарей.

Дней автономии

Дней автономности — это количество дней, в течение которых нагрузка может работать без какой-либо зарядки от солнца. Это важное число, потому что, если у вас сегодня плохая погода, вам все равно нужно убедиться, что у вас есть заряд на завтра, сохраненный в аккумуляторе. Рассмотрим неделю сильного дождя, продолжит ли ваша система работать? Количество используемых дней сильно зависит от местоположения системы.Также подумайте, есть ли у вас альтернативный способ зарядки батарей. Например, если у вас есть кабина, оснащенная генератором, 2 или 3 дня автономной работы от батареи вполне достаточно. В общем, если у вас низкая критическая нагрузка, которая может выйти из строя, 2 или 3 дня автономной работы вполне нормально. Мое значение по умолчанию составляет 5 дней автономной работы от батареи, поскольку я считаю, что 5 дней обеспечивают очень надежную конструкцию системы и позволяют батареям иметь хороший долгий срок службы, поскольку они не подвергаются слишком глубокому циклу. Если у вас есть критическая нагрузка, которая не может выйти из строя, увеличьте количество дней автономной работы до 8–10 дней.

Макс DOD

Max DOD означает максимальную глубину разряда. Когда вы разряжаете и заряжаете аккумулятор, это называется 1 циклом. Чем глубже вы разряжаете аккумулятор, тем меньше у него будет срок службы, и срок службы называется циклами. Например (на основании спецификации батареи, которую я ищу для этой статьи, ваша батарея будет другой), если вы разрядите батарею всего на 10%, оставив 90% мощности в батарее, она продержится 5000 циклов. . Если это происходит каждый день, это равняется (5000 циклов / 365 циклов / год) 13.7 лет. Но если вы разряжаете одну и ту же батарею на 50% каждый день, вы увидите, что срок ее службы составит всего 1250 циклов или 3,4 года. Для солнечной энергии без использования программного обеспечения компьютерного моделирования трудно оценить среднюю глубину цикла разряда. В общем, я обнаружил, что батарея хорошего качества с 5-дневной автономностью и максимальной глубиной разряда 80% прослужит от 5 до 8 лет. Для этого расчета 80% глубина разряда батареи считается мертвой, и вы найдете напряжение батареи примерно 10.5 вольт. В этом расчете я бы использовал 80% Max DOD или 0,80 в расчете. Если вы хотите продлить срок службы батареи, используйте меньшее число.

Коэффициент холодной температуры

Батареи не любят холода, и их емкость сильно снижена. Большинство производителей аккумуляторов публикуют график зависимости температуры от емкости.

Как правило, вы можете использовать следующее, если не можете найти диаграмму, относящуюся к вашей батарее.

  • 80F = 1,0
  • 60F = 0.95
  • 40F = 0,88
  • 32F = 0,80
  • 20F = 0,77
  • 0F = 0,60
  • -20F = 0,40

Ниже -20F вам нужно найти специальную диаграмму для вашей батареи. Большинство батарей работают от -40F до 160F. Если аккумулятор работает при температуре выше 100F, срок службы аккумулятора сократится.

В этом примере давайте используем 0,80.

Собираем все вместе:

Расчет 1

(нагрузка Вт · ч / день) / напряжение базовой батареи = (нагрузка · ч / сутки)

985 Вт · ч / сутки / 24 В = 41.04 AH / D @ 24 В.

Расчет 2

(нагрузка AH / день) x (дни автономной работы) / (макс. DOD) / (коэффициент холодной температуры) = (требуется размер батареи AH)

(41,04 AH / D) x (5 дней автономной работы) / (0,80 Max DOD) / (0,80 Фактор холодной температуры) = (320,6 AH при 24 В от батареи)
Допустим, вы выбрали батарею емкостью 120 AH при 12 В и Скорость разряда 100HR вам понадобится 320,6 AH / 120 AH = 2,67 батареи. Округлите это до 3 батарей параллельно. Поскольку это батарея на 12 В и у вас есть блок батарей на 24 В, умножьте 3 батареи параллельно на 2, чтобы создать блок батарей 24 В, который рассчитан на 360 Ач и использует всего 6 батарей.
Кстати, скорость разряда в 100 часов зависит от того, насколько быстро вы разряжаете аккумулятор. Чем быстрее вы разрядите аккумулятор, тем меньше энергии вы получите от него. Большинство аккумуляторов обычно рассчитаны на скорость разряда 20 часов, но если вы посмотрите на таблицу данных, вы можете найти более безопасный для солнечной энергии рейтинг. В этом случае у нас 360 Ач батареи и только 41,4 Ач / д нагрузки. 360 AH / 41,4 AH / D X 24 H / D = скорость разряда 208 HR. Это намного превышает номинал батарей 100 ч.

[похожие позиции]

Готова ли ваша электросеть для интеллектуальных инверторов?

Интеллектуальные инверторы

в наши дни привлекают все больше внимания, поскольку коммунальные предприятия стремятся снизить нестабильность и изменчивость напряжения в системе, вызванную распределенными энергоресурсами (DER). По мере роста распространения DER автономная работа интеллектуальных инверторов с заранее запрограммированными откликами на границе будет приобретать все большее значение.

Организации по всей Северной Америке движутся к внедрению интеллектуальных инверторов.

Пилотные проекты интеллектуальных инверторов

находятся в стадии реализации на предприятиях APS, Salt River Project, Duke Energy и ConEdison. Кроме того, Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI), Southern, National Grid, Central Hudson и New York Power Authority изучают влияние фотоэлектрических интеллектуальных инверторов на распределительные фидеры.

И в Калифорнии, и на Гавайях требуется установка интеллектуальных инверторов с фотоэлектрическими установками. В частности, Правило 21 Калифорнии требует, чтобы CA находилась на переднем крае, требуя, чтобы все новые солнечные и накопительные установки включали в себя многофункциональные инверторы, которые подключаются через безопасную связь, чтобы обеспечить управление коммунальными предприятиями или агрегаторами.

Интеллектуальные инверторы, работающие автономно, снижают потребность в обновлении инфраструктуры

С помощью интеллектуального инвертора можно восстановить значение МЭД, чтобы сеть могла обеспечить дополнительную мощность. Модернизация подстанции и фидеров не потребуется. Кроме того, интеллектуальные инверторы помогают сети «преодолевать» кратковременные перебои в подаче частоты и напряжения.

Согласно совместному официальному документу IOU Калифорнии «Включение интеллектуальных инверторов для услуг распределительных сетей», интеллектуальные инверторы могут выполнять две функции — автономную и активную.В автономном режиме уставки интеллектуальных инверторов конфигурируются таким образом, чтобы инвертор мог работать независимо от централизованного управления. Уставку можно изменить удаленно, но это делается нечасто. Вместо этого коммунальное предприятие определяет соответствующие уставки для инвертора и делает их обязательными для соединений. Первоначальная задача состоит в том, чтобы определить оптимальные пределы инвертора для реактивной мощности, активной мощности и коэффициента мощности.

Многие не понимают, что интеллектуальные инверторы бесполезны для коммунальных служб, если они не имеют основанного на данных понимания состояния сети и производительности на периферии и не могут интегрировать сценарии производительности инвертора с этими данными.Инженеры должны иметь доступ к моделям первичного и вторичного распределения в месте соединения инвертора с учетом других инверторов в сети. Оптимизационная аналитика используется для определения наилучших настроек инвертора. Например, для солнечных фотоэлектрических систем модель учитывает размер фотоэлектрической системы, местоположение и аппаратные возможности фотоэлектрического инвертора.

SMUD недавно разработал предварительное конфигурирование и управление точками настройки инвертора (PRECISE ™) в сотрудничестве с NREL.Коммунальное предприятие столкнулось с наплывом приложений для подключения фотоэлектрических систем в жилых домах, которые нуждались в интеллектуальных инверторах, которые становились все труднее обрабатывать эффективно. NREL выполнил разработку алгоритма, кодирования и разработки ядра для инструмента, который построен на решателях с открытым исходным кодом и вторичных моделях, недоступных в системе ГИС. Дальнейшие разработки по внедрению интеллектуальных инверторов для солнечной энергии и хранения находятся в процессе.

Установить оптимальные уставки для первоначальной установки интеллектуального инвертора не так-то просто.Работа интеллектуальных инверторов в активном режиме позволяет DER предлагать сетевые услуги, такие как снижение пиковой нагрузки и повышенная надежность за счет солнечной батареи +. Перейти в активный режим еще сложнее, чем в автономном режиме. Активный контроль — возможность получать и выполнять удаленные команды — включает интеграцию с системой управления распределенными энергоресурсами (DERMS) или усовершенствованной системой управления распределением (ADMS). Но это история для другого дня.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *