Вибір гібридного інвертора

Вибір гібридного інвертора: основні аспекти та рекомендації

Гібридний інвертор – це ключовий компонент сонячної електростанції, який допомагає перетворювати постійний струм, отриманий від сонячних панелей, на змінний струм для подачі в мережу. 😊

Типи гібридних інверторів 🌟

Однофазні: ідеально підходять для домашнього використання.

Трифазні: використовуються для промислових потреб.

Потужність інвертора 💡

Вибір потужності залежить від кількості сонячних панелей та їх загальної продуктивності.

Рекомендується вибирати інвертор з запасом потужності.

Функції інвертора 🛠️

Wi-Fi моніторинг: дозволяє відстежувати роботу інвертора в реальному часі.

Автоматичний відновлювач: допомагає при відновленні роботи після відключення.

Безпека і захист 🛡️

Важливо звертати увагу на наявність захисних систем в інверторі.

Рекомендується вибирати моделі з захистом від короткого замикання.

Вартість і гарантія 💰

Ціна інвертора може варіюватися в залежності від бренду та функціоналу.

Важливо звертати увагу на гарантійні умови виробника.

Висновок 🎯

При виборі гібридного інвертора важливо враховувати всі вищезазначені аспекти.

Рекомендується звертатися до професіоналів для консультації та вибору оптимальної моделі.

Сонячна фотоелектрична система (або сонячна електростанція) є однією з систем яка використовує відновлювані джерела енергії – завдяки PV-модулям (сонячні панелі) відбувається перетворення сонячного світла в електрику.

Вироблену електрику можливо буде:

накопичити – в акумуляторах (АКБ);

використати безпосередньо споживачем;
повернути в громадську мережу;
скомбінувати в поєднанні з одним або декількома іншими джерелами енергії (генератор і т.п.)

Сонячна фотоелектрична система – це дуже надійне і чисте джерело електроенергії.

Існує безліч нюансів, які слід враховувати при виборі гібридного інвертора або гібридної системи з акумуляторами.

Початкова вартість гібридного інвертора досить висока, але це компенсується можливістю більш гнучкого гнучкого використання Вашої згенерованої енергії, замість того, щоб купувати енергію з мережі, коли сонячні панелі не генерують електроенергію. Гібридні інвертори довели свою надійність при роботі в різних мережах.

Роль інвертора

Інвертори є невід’ємною частиною сонячних фотоелектричних систем. Сонячні панелі генерують електрику у вигляді постійного струму (DC). Однак більша частина нашої електричної мережі це змінний струм (AC). Отже, потужність від джерел постійного струму, таких як сонячні панелі, повинна бути перетворена (інвертована) в змінний струм.

Інвертор є найбільш технічно складною частиною сонячної фотоелектричної станції. Він складається з ряду компонентів, які перетворять постійний струм в змінний. Мікросхеми контролера запрограмовані так, щоб максимізувати вихідну потужність від сонячних панелей PV.

Таке обладнання як: лазерні принтери, копіри, оптичні приводи, люмінесцентні лампи, деякі ноутбуки, ел. інструменти з транзисторами і змінною швидкістю обертання (також зарядні пристрої для бездротових ел. інструментів), прилади які управляються мікропроцесорами, аудіоапаратура, медичні прилади – особливо потребують чисту синусоїду. У різних типів інверторів є способи оптимізації продуктивності. Інвертори можуть бути розділені на три типи: автономні, мережні і гібридні.

Мережеві

Синхронізуються з мережею і, в основному, використовуються для продажу електроенергії в мережу за “зеленим тарифом”.

Автономні

Під автономним електропостачанням від сонячних батарей розуміють повну заміну мережевого електропостачання на автономне. Така схема актуальна для електропостачання об’єктів віддалених від основних ліній електропередач, в важкодоступних місцях або місцях, куди прокладка таких ліній неможлива або економічно невигідна.

При установці такої системи важливо враховувати напругу і ємність акумуляторної батареї, щоб забезпечити сумісність всіх компонентів і необхідну автономну тривалість роботи. Також має бути досить сонячної енергії для запуску інвертора і зарядки акумуляторів.

Гібридні

Об’єднують два попередні типи інверторів. Вони підключені до мережі. Деякі моделі можуть працювати за “зеленим тарифом” – продавати надлишкову енергію в мережу (через двонаправлений лічильник). Однак в періоди надлишкового вироблення електроенергії додаткова генерована потужність може зберігатися в батареї, а не експортуватися в мережу (після повної зарядки АКБ). Це може бути особливо корисно в тих областях, де мережа нестабільна, оскільки накопичена енергія може забезпечити живлення під час виключення або невідповідних параметрів мережі. Гібридний інвертор не комплектується АКБ і сонячними панелями – вони докуповуються окремо.

Основні компоненти системи

Сонячна фотоелектрична система включає в себе різні компоненти. Основними компонентами сонячної
фотоелектричної системи є контролер сонячного заряду, інвертор, акумуляторна батарея, допоміжні джерела енергії і навантаження (прилади).

PV-модуль (сонячна панель, сонячна батарея) – перетворює сонячне світло в електроенергію (постійний струм DC).
Контролер заряду – регулює напругу і струм, які виходять від панелей PV, що йдуть до АКБ і запобігає перезарядку акумуляторів і продовжує їх термін служби.
Інвертор – перетворює вхідний постійний струм від PV панелей (або вітряка) в змінний струм для використання споживачем.
Акумуляторна батарея (АКБ) – зберігає енергію для подальшого використання (при відсутності мережі або незадовільногї її якості), по суті це ємність з електроенергією.
Навантаження (споживач) – це електричні прилади, підключені до сонячної фотоелектричної системі, такі як: освітлення, телевізор, комп’ютер, холодильник і т. д.
Допоміжні джерела енергії – генератор (дизель, бензин, газовий) або інші поновлювані джерела енергії (вітряк, гідроедектростанція).

Після невеликої теорії приступимо до практики – вибору гібридного інвертора.
Припустимо в нашому домі присутні електроприлади:

Електричний чайник – потужність 1200Вт, працює 0,15 години / день.
Холодильник – 75Вт, 12 годин / день.
Телевізор – 150Вт, 4 години / день.
Освітлення економлампи – 5Вт 14шт 5 годин / день.
Акумулятори 12В.

Визначення потужності системи

Першим кроком в розробці сонячної фотоелектричної системи є з’ясування загального споживання енергії яке має генеруватися PV системою:

Розраховуємо загальну кількість ват-годин на день для кожного використовуваного пристрою. Підсумуйте ват-години, необхідні для всіх приладів разом, щоб отримати загальну кількість споживаної енергії в день для всіх приладів.

(1200Вт х 0,15г) + (75Вт x 12г) + (150Вт х 4г) + (5Вт х 14шт х 5г) = 2030 Втгод/добу

Розраховуємо загальну кількість ват-годин на день, необхідне для модулів PV.

2075 х 1,3 = 2639 Втгод/добу

Сонячні панелі

Різні PV модулі будуть виробляти різну кількість енергії. Щоб дізнатися потужність модулів PV – потрібно
орієнтуватися на загальну споживану пікову потужність. Вироблена пікова потужність (Wp) залежить від розміру модуля PV і кліматичних умов. Ми повинні враховувати «фактор генерації панелі». Щоб визначити розмір PV модулів, обчислюємо наступне:

Потужність, необхідна від модулів PV. Розділіть загальну кількість ват-годин на день, необхідну від модулів PV, на 3,1.

2639 Вт*год/добу / 3,1 = 852 Wp

Розрахуйте кількість PV панелей для системи. Розділіть відповідь, отриманий в пункті “Потужність, необхідна від модулів PV”, на номінальну вихідну потужність (ват-пік) одного модуля. Округлите дробову частину до наступного найбільшого повного числа, це і буде необхідна кількість PV-модулів.

852/540 = 2 модулі (потужністю по 540 Вт)

Результатом обчислення є мінімальна кількість панелей PV. Якщо буде встановлено більше PV-модулів, система буде працювати продуктивніше. Якщо використовується менша кількість PV-модулів, система може взагалі не працювати під час хмарних періодів.

Підбір інвертора

Номінальна вхідна потужність перетворювача ніколи не повинна бути нижче, ніж загальна потужність приладів.
Інвертор повинен мати таку ж номінальну напругу, що і акумулятор (або блок АКБ).
Для автономних систем інвертор повинен бути досить потужним. Потужність інвертора повинна бути на 25-30% більше, ніж приладів. У разі експлуатації двигунів або компресорів – типорозмір перетворювача повинен бути в 3 рази більше ємності цих приладів.

Номінальна потужність інвертора повинна бути такою ж, як і номінальна потужність PV, щоб забезпечити
безпечну і ефективну роботу.

1200 + 75х3 + 150 + 5х14 = 1645 Вт
1645 Вт х 1,3 = 2138,5 Вт

Відповідно – нам підходить гібридний інвертор з потужністю мінімум 2,2 кВт (наприклад Must 3034 VPK
потужністю 3 кВт).

Підбір АКБ

Тип батареї, рекомендований для використання в СФС, являє собою акумулятор з глибоким циклом розряду.
Батарея з глибоким циклом спеціально розроблена для розрядки до низького рівня залишкової енергії і швидкої перезарядки або циклічного заряду і розряду день у день протягом багатьох років. Батарея повинна бути досить ємнісною (блок з декількох АКБ), щоб зберігати достатню енергію для роботи приладів вночі і в похмурі дні. Щоб дізнатися ємність батареї, розрахуйте наступне:

1. Розрахувати загальну кількість ват-годин на день, що використовується приладами (у нас це 2030 Втгод/ добу).

2. Розділіть загальну кількість ват-годин/день на 0,85 – для компенсування втрат батареї.

2030 / 0,85 = 2388 Вт*год/добу

3.. Розділіть відповідь, отриману в пункті 2, на 0,8 – для врахування глибини розряду (DOD 60%).

2388 / 0,6 = 2985 Вт*год/добу

4. Розділіть результат, отриманий в пункті 4.3, на номінальну напругу батареї (в нашому випадку 12В).

2985/12 = 249 Аг/добу

5. Помножте відповідь, отриману в пункті 4. на дні автономії (кількість днів, які Вам необхідно щоб система працювала коли немає енергії, створюваної панелями PV, або при відсутності мережі), щоб отримати необхідну Ампер-годинну ємність акумулятора з глибоким циклом розряду.

249 Аг/добу * 3 доби = 747 Аг

Таким чином, батарея повинна бути підібрана 12 В на 800 Аг і забезпечувати 3-денну автономію (АКБ 200 Аг –
4 шт.). Варто не забувати про те, що система може бути 12В, 24В або 48 В, що впливає на схему підключення АКБ між собою.

Підбір контролера заряду

Контролер заряду зазвичай розраховують по потужності масиву PV, струм і напругу для заряду АКБ. З практики – підбір контролера заряду полягає в тому, щоб потужність масиву PV розділити на 13 (13 якщо система 12В, 13*2 – 24В, 13*4 – 48В) і підібрати найближчий типорозмір КЗ з деяким запасом:

540 х 2 / (13 * 2 ) = 42 А

Для більш детального підбору – звертайтеся до наших фахівців.
Далі наведені ключові особливості гібридних інверторів.