Päikesepaneelide hübriidmuundur: seadme valik ja põhimõtted

Toitesüsteemid, mis kasutavad samaaegselt päikest traditsioonilist toiteallikat ja elektrit. majanduslikult kindel lahendus kodumajapidamistele, suvila, külade ja tööstusettevõtete jaoks ruumides.

Kompleksi hädavajalik element on päikesepatareide hübriidmuundur, mis määrab kindlaks pingevarustuse, tagades päikesesüsteemi katkematu töö ja tõhususe.

Et süsteem toimiks tõhusalt, ei pea te mitte ainult valima optimaalse mudeli, vaid ka selle õigesti ühendama. Ja kuidas seda teha - analüüsime meie artiklis. Kaaluge ka olemasolevaid konverteritüüpe ja parimaid pakkumisi turul.

Hübriidmuundurite omaduste hindamine

Taastuva päikeseenergia kasutamine koos tsentraliseeritud toiteallikaga pakub mitmeid eeliseid. Päikesesüsteemi normaalne toimimine tagab selle peamiste mudelite sujuva toimimise: päikesepaneelid, tasu kontroller, aku ja üks põhielemente - muundur.

Päikesesüsteemi inverter on seade, mille abil muudetakse alalisvool (DC) fotogalvaanilistest paneelidest vahelduvaks elektriks. See on majapidamisseadmete voolutugevusel 220 V. Ilma inverterita on elektritootmine mõttetu.

Hübriidmudeli võimeid on parem hinnata võrreldes lähimate konkurentide - autonoomsete ja võrgutöötlejate - töö iseärasustega.

Võrgu muunduri tüüp

Seade töötab ühisel koormusel. Inverteri väljund on ühendatud elektrienergia tarbijatega, kõlarite võrguga.

Kava on lihtne, kuid sellel on mitu piirangut:

• toimivus vahelduvvoolu olemasolul võrgus;
• toitepinge peab olema suhteliselt stabiilne ja vastama muunduri tööpiirkonnale.

Sordi nõudlus on kodudes, kus elektrifitseerimiseks kasutatakse praegust "rohelist" tariifi.

Autonoomne seade

Seadme toiteallikaks on akumis saab tasu päikesepaneelide kaudu MPPT kontrolleri kaudu. Süsteem kasutab erinevat tüüpi patareisid, sealhulgas kõrgtehnoloogilisi liitiumakusid.

Akumulaatori maksimaalsel täitmisel edastatakse liigne energia inverteri sisendile, mille väljund on ühendatud AU lõppkasutajatega.

Päikese aktiivsuse puudumise korral võetakse patareidelt energiat ja see muundatakse läbi pinge inverteri.

Iseseisva paigaldise omadused:

• sõltumatu töö võimalus vahelduvvoolu puudumisel;
• mõned mudelid toetavad "rohelise" tariifiga toimimise viisi;
• Seadmete efektiivsus - 90–93%.

Objekti absoluutse autonoomia tagamiseks on vajalik täpne heliopanelite võimsuse arvutamine ja piisav akutarbimine.

Hübriidmuunduri tüüp

Mudel erineb ülalkirjeldatud seadmetest valmistamise erilise arhitektuuriga. Toas on spetsiaalne elektriskeem, mis võimaldab muunduril töötada paralleelselt vooluallikaga (võrk, generaator).

Samal ajal toimub koormus keskvõrgust ja päikesepatarei, kusjuures prioriteetne funktsioon on määratud DC-tarnijale.

Konkurentsivõimelised eelised on hübriid-tüüpi inverterite mitmekülgsus:

1. Võrk - selline ruumikas aku, mille efektiivsus on 100%. Kogu fotogalvaaniliste plaatide toodetud ülejääki saab suunata keskvõrku "rohelise" tariifiga.
2. Katkematu toiteallikas. Kui toiteallikas on lahti ühendatud, taastatakse süsteem autonoomseks režiimiks, kaitstes kõiki tarbijaid pinge suurenemise eest.
3. Suurendage tippvõimsuste ajal võrgu võimsuse piiri lisades energiat aku-inverter-kompleksist.

Kui heliocomplexi tarbimine väheneb, lülitub see laadimisrežiimi ja mõne aja pärast on see taas kasutusvalmis. Võimalik on näidata topeltvõimsuse funktsiooni: nutikad saapad, toite raseerimine, võrgu tugi.

Võimsuse lisamine toimub järgmiste põhimõtete kohaselt:

• kui kasutatav võimsus on väiksem kui maksimaalne võrgu tarbimine, siis laetakse lisaks laadimisvõimsusele ka aku;
• pinge puudumisel võrgus tarbib akust toodetud elektrit ja muundab muundur;
• kui koormus ületab võrgu võimsuse piirväärtuse, siis kompenseerib puuduse päikeseenergia akumuleerunud elektrienergia.

Loetletud töörežiimid on võimelised toetama hübriidmudeleid laadijaga.

Vooluandurite sordid

Valides autonoomse toitesüsteemi "südame", peaksite seadmele määratud ülesandeid õigesti võrdlema selle potentsiaaliga.

Hübriidmuundurite klassifitseerimise põhijooned on: töörežiimide muutmise algoritm, väljundpinge kuju ja ühe- või kolmefaasilise võrgu teenindamise võimalus.

BBP ja hübriidpaigaldiste võrdlus

Mõned firmad eksitavad tarbijaid tahtmatult, kutsudes katkematu toiteallikaga (FOB) hübriidmuundurit. Tundub, et mõlemad seadmed täidavad sarnaseid ülesandeid, kuid on märkimisväärne erinevus.

BBP on laadija inverter. Moodul tagab esmalt fotogalvaanilise elektrijaama energiakulu ning kui see on puudulik, lülitub see võrgu energiatarbimisele.

Süsteemi toimimine "jerk" režiimis kutsub esile aku täiendava tsükli ja kiirendab selle kulumist. Enamikus madala maksumusega BBP-des on lävipinge seatud ilma reguleerimiseta.

Päikesepatareide hübriid-invertermudelites on sellised hüpped välistatud - seade kohandub vajaliku võimsusega ja töötab samaaegselt erinevate vooluallikatega.

Saate iseseisvalt valida prioriteetset tarbimist. Reeglina on rõhk päikesepaneelide energiakulutustel. Mõnes hübriidüksuses on võimalus piirata linna võrgust tulenevat võimsust.

Inverteri lainekuju sordid

Päikeseelemendi vooluandurid klassifitseeritakse väljundsignaali tüübi järgi.

On:

• puhas siinuslaine;
• modifitseeritud siinus (kvaasi-sinusoid);
• kõvera

Viimast võimalust praktikas praktiliselt ei kasutata, kuna terav muutus polaarsuses põhjustab seadme töös häireid.

Mis on puhas siinus?

Muundur annab kõrge kvaliteediga signaali, mis ületab võrgu voolu kuju. See on parim võimalus "tundlike" seadmete toimimise tagamiseks: kütteseadmed, kompressorid, elektrimootorid, meditsiiniseadmed ja trafoallikatel põhinevad seadmed toide.

Kvaasi-sinine funktsioonid

Energiasignaali edastamine modifitseeritud siinuslaine kujul võib vähendada efektiivsust mõned seadmed, tekitada müra, tekitada häireid või tekitada kahju seadmed.

Madal-sagedusmuundurite, asünkroonsete, sünkroonmootorite toites on võimsuse vähenemine 20-30%. See "defekt" muundatakse soojusenergiaks, seadmeid ülekuumenedes.

Pseudo-sinusoidse signaaliga inverterid on kompaktsed ja taskukohased. Nende kasutamine sobib induktiivkoormusteta seadmete toite jaoks, mis on ette nähtud elektrienergia aktiivsete komponentide tarbimiseks.

Sellesse rühma kuuluvad: termoelektrilised küttekehad, hõõglambid ja muud takistuslikud konstruktsioonid.

Väljundsignaali kuju on näidatud inverteri passi või bespereboynik. Võimalik märkus: “Tagasi” - puhta siinuse puudumise garantii, „Nutikas” - tõenäosus saada väljundis kvaliteetvool.

Mõned tootjad kaasnevas dokumendis märgivad harmoonilist koefitsienti (mittelineaarne moonutuse indeks). Kui parameeter on alla 8%, siis tekitab seade peaaegu täiusliku siinuse.

Ühefaasilised ja kolmefaasilised mudelid

Ühefaasilised inverterid on põhiliselt integreeritud majapidamises kasutatavasse fotogalvaanilisse süsteemi, mille standardpinge on 220V.

Väljundpinge vahemik, mis on ühendatud ühe faasiga erinevates mudelites, on vahemikus 210-240V, väljundsagedus on 47-55 Hz, võimsus on 300-5000 vatti.

Ühefaasilised inverterid on saadaval tavaliste patareide pinge väärtuste jaoks 12, 24 ja 48 V. Selleks, et muundur ei töötaks võimaluste piires, on vaja „konverteri” võimsust koordineerida päikesepatarei või aku pingega.

Kolmefaasilisi muundureid kasutatakse kolmefaasilise voolu varustamiseks, andes elektrimootoritele võimsuse. Esmane rakendamine - tootmine, töökojad, kaubanduslik eesmärk.

Kolmefaasilised inverterid eristavad suurt võimsust (3-30 kW), laia valikut vahelduvvoolu pingeid (220V / 400V).

Turul on ka kombineeritud mudeleid. Nende hulka kuuluvad ühefaasilised inverterid, mis võimaldavad konverteri väljundeid sünkroniseerida faasilülitusega - see võimaldab teil tarnida kolmefaasilisi koormusi. Me arvasime, et päikesepaneelidest lähtuvaks muundamiseks kasutati kõiki tehnoloogiaid meie teine ​​artikkel.

Päikesesagedusmuunduri valiku valikud

Konverteri ja kogu elektrisüsteemi tõhusus sõltub suuresti seadmete parameetrite õigest valikust.

Lisaks ülaltoodud omadustele tuleks hinnata:

• väljundvõimsus;
• kaitse liik;
• töötemperatuur;
• paigaldusmõõtmed;
• Tõhusus;
• täiendavate funktsioonide kättesaadavus.

Kaaluge kõiki neid omadusi üksikasjalikumalt.

Kriteerium # 1 - seadme võimsus

"Päikese" muunduri väärtus valitakse võrgu maksimaalse koormuse ja hinnangulise aku eluea põhjal. Käivitusrežiimis on muundur võimeline andma võimsuse lühiajaliseks suurendamiseks mahtuval koormuste käivitamisel.

See periood on tüüpiline nõudepesumasinate, pesumasinate või külmikute sisselülitamisel.

Valgustuse lampide ja teleri kasutamisel läheneb väikese võimsusega inverter 500-1000 W juures. Reeglina on vaja arvutada käitatavate seadmete koguvõimsust. Soovitud väärtus on näidatud otse instrumendi korpusel või saatedokumendis.

Kriteerium # 2 - kaitse tase

Kvaliteetsel päikesekiirguril peaks olema mitu kaitsetaset. Võimalikud valikud: sundjahutussüsteem, lühise hoiatus, kaitse rikkete ja pinge suurenemise vastu võrgus.

See on oluline - suletud tugevdatud korpuse olemasolu, mis takistab tolmuosakeste sattumist niiskust. Elektriseadmete kaitse määr on standardiseeritud vastavalt standardile IEC-952.

Avatud välisõhu tingimustes sobivad IP65 indeksiga mudelid - inverteri tugevus ja usaldusväärsus võimaldab selle kasutamist väliskeskkonnas.

Kriteerium # 3 - töötemperatuur ja mõõtmed

Lai valik väärtusi on inverterisõlme korraliku kvaliteedi näitaja. Näidiku väärtus on eriti oluline, kui muundur paigutatakse kütmata ruumi.

Kaal on inverteri kvaliteedi kaudne näitaja. On arvamus - mida raskem on muundur, seda võimsam see on. See on tingitud transformaatori suure võimsusega seadmete olemasolust.

"Kerge" mudeli korral võib trafo puudumine põhjustada suure vahelduvvoolu rakendamisel muunduri purunemise.

Kriteerium # 4 - tõhusus

Eksperdid soovitavad osta voolu "muundureid", mille efektiivsus on 90%. Ainult sellise parameetriga töötab päikesesüsteem tõhusalt ja selle paigutus on otstarbekas. Päikeseenergia 10% kaotamine on vastuvõetamatu "luksus".

Lisafunktsioonid. Täiustatud funktsioonid mõjutavad seadmete kulusid ja ei ole alati nõudlikud. Kuid mõned võimalused õigustavad kulutatud raha.

Kasulikud ja vajalikud "seadmed" hõlmavad järgmist:

• inverterivõimsuse automaatne lisamine elektrivõrku;
• aku laadimisperioodi reguleerimine;
• prioriteetse vooluallika valimine;
• eri tüüpi patareidega (leeliseline, liitium-raudfosfaat, heelium, AGM, hape) töö hooldus;
• Võimalus kombineeritud tööks võrgu konverteriga;
• pingeindikaatori seadistamine - hoiatus võrgupinge "järskudest";
• võimalus uuendada inverterit püsivara värskendamisega.

Programmeerimiseks ja jälgimiseks saab moodsaid muundureid arvutiga ühendada.

Ülevaade populaarsetest hübriidmuunduritest

Tarbijate hulgas olid välisriikide ettevõtete inverterid: Xtender (Šveits), Prosolar (Hiina), Victor Energy (Holland), SMA (Saksamaa) ja Xantrex (Kanada). Kodune esindaja - MAP Sine.

Xtenderi multifunktsionaalne inverterliin

Xtenderi hübriid-Studer-andur on Šveitsi kvaliteedielektroonika kvaliteedistandard. Xtenderi seeria inverterid eristuvad nende eksponentsiaalse tugevuse ja ulatusliku funktsionaalsuse poolest.

Mudelid: ХТS - madala võimsusega esindajad, HTM - keskmise võimsusega mudelid, ХТН - suure võimsusega inverterid.

Igal hübriidmuundurite seerial Xtender on järgmised omadused ja valikud:

• puhas siinuslaine;
• "Mix" aku toitevõrku;
• vähendades samal ajal võrgupinge vähenemist keskpingest;
• kaks prioriteetset valiku režiimi: esimene on „pehme”, kui võrgutoit on 10%, teine ​​on aku täis;
• erinevad instilleri seaded;
• tagavarageneraatori juhtimine;
• ooterežiim, millel on mitmesugused regulatsioonid;
• süsteemi parameetrite kaugseire.

Kõigis versioonides on Smart Boost funktsioon - ühendus erinevate võimsuse „generaatorite“ (generaatorite, voolu inverterite) ja toite raseerimisega - tagatud tippkoormuste katvus.

Prosolari optimaalsed muundurid

Hiina valmistatud mudelil on head omadused ja vastuvõetav hind (umbes 1200 cu). Muundur optimeerib päikesepatareide tööd, säästes aku kasutamata energiat.

Iseloomulikud omadused:

• võimalus jälgida päikeseenergia piirvõimsuse punkti;
• teave LCD-ekraan süsteemi tööparameetrite kuvamisega;
• 3-astmeline akulaadija;
• maksimaalse voolu reguleerimine kuni 25A;
• kommunikaatori inverter.

Muundur on arvutiga ühendatud tarkvara kaudu (komplektis). Inverterit on võimalik uuendada uuendusliku vilkumise abil.

Sünkroonsed inverterid Phoenix Inverter

Phoenixi inverterid vastavad kõrgetele nõuetele ja sobivad kasutamiseks tööstuses. Phoenixi inverterite seeria vabastatakse ilma sisseehitatud laadijata.

Muundurid on varustatud VE.Bus infobussiga ja neid saab kasutada paralleelselt või kolmefaasilistes konfiguratsioonides.

Mudelivaliku võimsusvahemik on 1,2-5 kW, efektiivsus 95%, pinge tüüp on sinusoid.

Konkurentsivõimelised eelised:

• tehnoloogia "SinusMax" toetab "raskete koormuste" käivitamist;
• kaks energiasäästurežiimi - koormuse otsinguvõimalus ja madalam tühikäigu vool;
• häire relee olemasolu - hoiatus ülekuumenemise, ebapiisava aku pinge jne kohta;
• Programmeeritavate parameetrite seadistamine arvuti kaudu.

Suure võimsuse saavutamiseks on võimalik paralleelne ühendus kuni kuue muunduri faasiga. Näiteks on kuue seadme nimiväärtusega 48/5000 kombinatsioon võimeline andma väljundvõimsust 48kW / 30 kVA.

Koduseadmed MAP Gibrid ja Dominator

MAP Energia on välja töötanud kaks hübriidmuunduri versiooni: Gibrid ja Dominator.

Seadmete võimsuse vahemik on 1,3–20 kW, režiimide vahetamise ajaintervall on kuni 4 ms, pakutakse võimalust elektrivõrku pumbata.

Pinge muundurite Gibrid ja Dominator üldised omadused:

• toruse põhine trafo;
• sisendpinge stabiliseerimine puudub;
• võimsuse vahetusrežiim;
• väljund - puhas siinus;
• liigse energia genereerimine võrgus;
• piirata praegust tarbimist Aafrika Liidu sisendil;
• klass IP21;
• tarbimine "unerežiimis" - 2-5W.

Muundurite efektiivsus on 93-96%. Seadmed on edukalt läbinud testid kasutamiseks väga madalatel temperatuuridel (piirväärtus on -25 °, lühiajaline vähendamine -50 ° C on lubatud).

Võimalikud elektriskeemid

Fotogalvaanilise kompleksi ehitamisel koos keskvõrguga on muunduri ühendamiseks mitmeid võimalusi.

Valik # 1 on alalisvoolu laadimise kontrolleriga lülitus

Kõige populaarsem variant, kus aku laadimist teostatakse päikesekontrolleri MRRT kaudu (tippvõimsuse punkti analüüs).

Lahenduse omadused:

• taastuvenergia tõhus kasutamine võrgu olemasolu / katkestamise korral;
• võime aktiveerida päikesesüsteemi töö pärast aku tühjenemist.

Teine lahendus on veidi suurendada energiakonverentsikadusid „kontroller-aku-inverter” segmendis.

Võimalus # 2 - hübriid- ja võrgumuundur

Võrgu muundur aku inverteri väljundil. Diagrammi kohaselt on kaks muundurit ühendatud erinevate päikesepatareidega.

Hübriidmuundur on ühendatud aku laadimiseks valikulise fotogalvaanilise paneeliga, vooluvõrk on ühendatud peamise päikesemooduliga.

Süsteemi funktsioonid:

• sujuv toimimine sõltumata keskvõrgu pingest;
• suur efektiivsus ja miinimumini jõud DC-poolel, mis on tingitud päikesepatarei piisava pinge tasemest;
• patareid töötavad peaaegu alati puhverrežiimis, mis suurendab nende tööiga;
• hübriidmuundurite kasutamine, mis on ette nähtud aku laadimiseks väljundist;
• vajadus muuta võrgu inverterit.

Toitevõrgu muunduri koguvõimsus ei tohiks ületada hübriidmuunduri võimsust - see võimaldab teil akude tühjenemise, võrgu lahtiühendamise korral päikesepaneelide energiat taaskasutada.

Sõltumata valitud skeemist peaks inverteri ühendamisel arvestama mitmete nüanssidega:

1. Alalisvoolu traadiga ühendused ei tohiks olla pikad. Soovitatav on paigutada inverter päikesepaneelide lähedusse (kuni 3 m) ja seejärel ehitada põhiliin AC-ga.
2. Konverterit ei tohi paigaldada põlevatele materjalidele.
3. Seina inverter asub silmade kõrgusel, et hõlpsasti kuvada teavet.

Üle 500 vatti mahutavusega mudelitele on olemas erinõuded. Ühendus peab olema tihe, usaldusväärset kontakti instrumentide klemmide ja juhtmete vahel.

Meie saidil on ka teisi päikeseenergiat käsitlevaid artikleid ning üksikute komponentide ja moodulite ühendamist autonoomsete süsteemide ehitamisel.

Soovitame lugeda järgmisi materjale:

• Päikesepatareide ühendamise skeem: kontrollerile, akule ja teenindatavatele süsteemidele
• Päikesepatarei: seade ja päikese kättetoimetamise põhimõte
• Päikesepatarei tegemine ise: päikesepaneeli monteerimise ja paigaldamise viisid

Järeldused ja kasulik video antud teemal

Hübriidmuunduri mõiste, selle seade, funktsioonid ja versioonid:

Ülevaade 3 kW InfiniSolari multifunktsionaalse muunduri funktsioonidest, toimimisviisidest ja kasutegurist:

Päikeseenergiasüsteemi projekteerimine on keeruline ja nõudlik ülesanne. Parem on usaldada vajalike parameetrite arvutamine, päikesekompleksi komposiitkomponentide valik, ühendamine ja kasutuselevõtt spetsialistidele.

Vead võivad põhjustada süsteemi rikkeid ja kulukate seadmete ebatõhusat kasutamist..

Parima konverterivaliku valimine päikeseenergial põhineva autonoomse toitesüsteemi toimimiseks? Kas teil on küsimusi, mida me pole käesolevas artiklis puudutanud? Küsige neilt allpool toodud kommentaarides - püüame teid aidata.

Või äkki märkasite esitatavas materjalis ebatäpsusi või vastuolusid? Või tahate teooriat täiendada isiklikel kogemustel põhinevate praktiliste soovitustega? Kirjutage meile sellest, jagage oma arvamust.