Hybridi-invertteri aurinkopaneeleille: laitteen valinta ja periaatteet

Virransyöttöjärjestelmät, joissa käytetään samanaikaisesti perinteistä virtalähdettä ja sähköä auringosta - taloudellisesti järkevä ratkaisu yksityiselle kotitaloudelle, mökille, lomakylille ja teollisuudelle tiloissa.

Kompleksin välttämätön osa on aurinkokennojen hybridi-invertteri, joka määrittää jännitteensyöttötilat, mikä varmistaa aurinkokunnan keskeytymättömän toiminnan ja tehokkuuden.

Jotta järjestelmä toimisi tehokkaasti, sinun ei tarvitse valita vain optimaalista mallia, vaan myös liittää se oikein. Ja miten se tehdään - analysoimme artikkelissamme. Harkitse myös nykyisiä muuntimia ja markkinoiden parhaita tarjouksia.

Hybridimuuntimien ominaisuuksien arviointi

Uusiutuvan aurinkoenergian käyttö yhdessä keskitetyn virtalähteen kanssa tarjoaa useita etuja. Aurinkokunnan normaali toiminta takaa sen tärkeimpien mallien moitteettoman toiminnan: aurinkopaneelit, latausohjain, akku ja yksi avainelementeistä - taajuusmuuttaja.

Aurinkokunnan invertteri on laite, joka muuntaa tasavirran (DC) aurinkosähköpaneeleista vaihtuvaksi sähköksi. Se on 220 V: n virtalähde, joka toimii kodinkoneissa. Ilman taajuusmuuttajaa sähköntuotanto on merkityksetöntä.

On parempi arvioida hybridimallin ominaisuuksia verrattuna sen lähimpien kilpailijoiden - autonomisten ja verkko-muuntimien - työn erityispiirteisiin.

Verkon muuntimen tyyppi

Laite toimii yhteisellä sähkökuormituksella. Vaihtosuuntaajan lähtö on kytketty kaiuttimien sähköverkon kuluttajiin.

Järjestelmä on yksinkertainen, mutta sillä on useita rajoituksia:

• toimivuus vaihtovirran saatavuudessa verkossa;
• verkkojännitteen on oltava suhteellisen vakaa ja vastaa muuntimen käyttöaluetta.

Lajike on kysyntää yksityiskodeissa, joissa nykyinen "vihreä" sähköistystaso on.

Automaattinen laite

Laite on powered by akkujoka saa maksun aurinkopaneeleista MPPT-ohjaimen kautta. Järjestelmä käyttää erilaisia ​​akkuja, mukaan lukien korkean teknologian litiumparistot.

Kun akku on täynnä, ylimääräinen energia siirretään taajuusmuuttajan tuloon, jonka lähtö on liitetty AU: n loppukäyttäjiin.

Jos aurinkoaktiivisuus puuttuu, akkuista otetaan energiaa ja se muunnetaan jännitemuuntajan kautta.

Itsenäisen asennuksen ominaisuudet:

• itsenäisen toiminnan mahdollisuus ilman verkkovirtaa AC;
• jotkin mallit tukevat toimintatapaa "vihreällä" hinnalla;
• Laitosten tehokkuus - 90-93%.

Sen varmistamiseksi, että kohteen absoluuttinen autonomia vaatii tarkkuutta heliopanelien tehon laskeminen ja riittävä akun virrankulutus.

Hybridi-taajuusmuuttajan tyyppi

Malli poikkeaa edellä kuvatuista laitteista valmistuksen erityisellä ”arkkitehtuurilla”. Sisällä on erityinen kytkentäkaavio, jonka avulla muunnin voi toimia samanaikaisesti virtalähteen kanssa (verkko, generaattori).

Samanaikaisesti kuormaa käytetään keskusverkosta ja aurinkokenno, DC-toimittajalle osoitettu prioriteettitoiminto.

Kilpailuetuja ovat hybridityyppisten invertterien monipuolisuus:

1. verkko - eräänlainen tilava akku, jonka hyötysuhde on 100%. Kaikki aurinkopaneelien tuottama ylijäämä voidaan ohjata keskusverkkoon "vihreällä" hinnalla.
2. Keskeytymätön virtalähde. Kun päävirtalähde on irrotettu, järjestelmä rakennetaan uudelleen itsenäiseksi tilaksi, joka suojaa kaikkia kuluttajia jännitevirroista.
3. Lisää verkon tehon rajaa huippukuormituksen aikana lisäämällä energiaa akun invertterikompleksista.

Kun heliocomplex-kulutus laskee, se siirtyy lataustilaan ja jonkin aikaa on taas käyttövalmis. Kaksinkertaisen tehon toiminto voidaan ilmoittaa: älykkäät saappaat, virrankatkaisu, ruudukon tuki.

Tehon lisääminen tapahtuu seuraavien periaatteiden mukaisesti:

• jos käytetty teho on alhaisempi kuin verkon suurin kulutus, niin lataustehon lisäksi ladataan akku;
• jännitteen puuttuessa verkossa kuluttaa akusta tuotettua ja invertterin muunnettua sähköä;
• jos kuormitus ylittää verkon tehon raja-arvon, puutetta kompensoi aurinkoakun kerääntynyt sähkö.

Luetellut toimintatavat pystyvät tukemaan hybridimalleja laturilla.

Virtamuuntimien lajikkeet

Kun valitset itsenäisen virtalähteen "sydämen", sinun pitäisi verrata oikein laitteelle osoitettuja tehtäviä sen potentiaalin kanssa.

Hybridi-invertterien luokittelun tärkeimmät piirteet ovat: toimintatapojen muuttamiseen tarkoitettu algoritmi, lähtöjännitteen muoto ja mahdollisuus yhden tai kolmen vaiheen verkon huoltoon.

BBP: n ja hybridiasennusten vertailu

Jotkut yritykset harhauttavat kuluttajia tahattomasti, kutsumalla keskeytymätöntä virtalähdettä (FOB) hybridimuuntimeksi. Näyttää siltä, ​​että molemmat laitteet suorittavat samanlaisia ​​tehtäviä, mutta on huomattava ero.

BBP on laturin invertteri. Moduuli varmistaa ensisijaisesti aurinkosähkölaitoksen energiankulutuksen, ja kun se on puutteellinen, se siirtyy verkkovirrasta.

Järjestelmän toiminta "jerk" -tilassa herättää akun lisäkierron ja nopeuttaa sen kulumista. Useimmissa edullisissa BBP-kynnyksissä kynnysjännite asetetaan ilman mahdollisuutta säätää.

Aurinkokennojen hybridi-invertterimalleissa tällaiset hypyt on jätetty pois - laite mukautuu vaadittuun tehoon ja toimii samanaikaisesti eri virtalähteiden kanssa.

Voit valita itsenäisesti ensisijaisen kulutuksen. Pääpaino on aurinkopaneelien energiankulutuksessa. Joissakin hybridiyksiköissä on mahdollisuus rajoittaa kaupunkiverkosta tulevaa tehoa.

Vaihtosuuntaajan aaltomuodon lajikkeet

Aurinkokennovirta-anturit luokitellaan lähtösignaalin tyypin mukaan.

On olemassa:

• puhdas siniaalto;
• modifioitu sini (kvasi-sinusoidi);
• mutkitella.

Viimeistä vaihtoehtoa ei käytännössä käytetä käytännössä, koska polaarisuuden jyrkkä muutos aiheuttaa laitteessa häiriöitä.

Mikä on puhdas siniaalto?

Muunnin tarjoaa laadukkaan signaalin, joka ylittää verkon virran muodon. Tämä on paras vaihtoehto "herkkien" laitteiden toiminnan varmistamiseksi: lämmityskattilat, kompressorit, sähkömoottorit, lääketieteelliset laitteet ja muuntajien lähteisiin perustuvat laitteet virtalähde.

Quasi-Sine -ominaisuudet

Energiasignaalin siirtäminen muunnetun siniaaltoina voi vähentää tehokkuutta joissakin laitteissa, aiheuttaa melua, aiheuttaa häiriöitä tai aiheuttaa vahinkoa laitteet.

Kun pienjännitemuuntajia käytetään, asynkroniset, synkroniset moottorit näkivät tehon heikkenemisen 20-30%. Tämä "vika" muunnetaan lämpöenergiaksi, joka ylikuumenee laitteita.

Invertterit, joissa on pseudo-sinusoidinen signaali, ovat kompakteja ja edullisia. Niiden käyttö on tarkoituksenmukaista sähköenergian aktiivisten komponenttien kuluttamiseen tarkoitettujen ilman induktiivista kuormitusta käyttävien laitteiden käyttämiseen.

Tähän ryhmään kuuluvat: termoelektriset lämmittimet, hehkulamput ja muut resistiiviset rakenteet.

Ulostulosignaalin muoto ilmoitetaan invertterin tai bespereboynikin passissa. Mahdollinen merkintä: ”Takaisin” - takuu puhtaan sinin, ”älykäs”, puuttumisesta - todennäköisyydestä saada laadullinen virta tuotokselle.

Jotkut mukana olevassa asiakirjassa olevat valmistajat huomauttavat harmonisen kertoimen (epälineaarinen vääristymien indeksi). Jos parametri on alle 8%, yksikkö tuottaa lähes täydellisen sinin.

Yksivaiheiset ja kolmivaiheiset mallit

Yksivaiheiset invertterit on pääosin upotettu kotitalouksien aurinkosähköjärjestelmään, jonka vakiojännite on 220 V.

Lähtöjännitteen vaihteluväli, kun se on kytketty yhteen vaiheeseen eri malleissa, vaihtelee välillä 210-240V, lähtötaajuus on 47-55 Hz, teho on 300-5000 wattia.

Yksivaiheiset taajuusmuuttajat ovat käytettävissä vakioakun jännitearvoille 12, 24 ja 48 V. Jotta muunnin ei toimisi mahdollisuuksien rajoissa, on tarpeen muuntaa ”muuntimen” teho aurinkokennon tai akun jännitteeseen.

Kolmivaiheisia taajuusmuuttajia käytetään syöttämään kolmivaiheista virtaa, joka tuottaa sähköä moottoreille. Ensisijainen käyttö - tuotanto, työpajat, kaupallinen tarkoitus.

Kolmivaiheiset taajuusmuuttajat erottuvat suurella teholla (3-30 kW), laajalla vaihtovirtajännitteellä (220V / 400V).

Markkinoilla on myös yhdistettyjä malleja. Näitä ovat yksivaiheiset taajuusmuuttajat, jotka pystyvät synkronoimaan muuntimen lähdöt vaihesiirtoon - tämä mahdollistaa kolmivaiheisen kuormituksen. Pidimme kaikenlaisia ​​tekniikoita nykyisen muuntamisen aurinkopaneeleista vuonna meidän toinen artikkeli.

Aurinkosuuntaajan valintavaihtoehdot

Muuntimen ja koko sähköjärjestelmän tehokkuus riippuu suuresti laitteiston parametrien oikeasta valinnasta.

Edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi on arvioitava:

• lähtöteho;
• suojelun tyyppi;
• käyttölämpötila;
• asennuksen mitat;
• tehokkuutta;
• lisätoimintojen saatavuus.

Tarkastellaan kaikkia näitä ominaisuuksia tarkemmin.

Kriteeri # 1 - laitteen teho

"Aurinko" -muuntimen arvo valitaan verkon maksimikuormituksen ja arvioidun akun keston perusteella. Käynnistystilassa muunnin pystyy tuottamaan lyhytaikaisen tehon nousun kapasitiivisten kuormien käyttöönoton yhteydessä.

Tämä ajanjakso on tyypillinen, kun käynnistät astianpesukoneet, pesukoneet tai jääkaapit.

Kun käytät valaisimia ja TV: tä, pienitehoinen taajuusmuuttaja on 500-1000 W: n kohdalla. Yleensä vaaditaan käytettävien laitteiden kokonaistehon laskeminen. Haluttu arvo ilmoitetaan suoraan kotelossa tai mukana seuraavassa asiakirjassa.

Kriteeri # 2 - suojaustaso

Laadukkaalla aurinkosuuntaajalla tulisi olla useita suojaustasoja. Mahdolliset vaihtoehdot: pakotettu jäähdytysjärjestelmä, oikosulkuhälytys, suojaus vikoja ja verkkojännitteitä vastaan.

Se on tärkeää - tiivistetyn vahvistetun kotelon läsnäolo, joka estää pölyhiukkasten pääsyn kosteuteen. Sähkölaitteiden suojausnopeus on standardoitu IEC-952-standardoinnin mukaisesti.

Ulkoilman käyttöolosuhteissa sopivat IP65-indeksin mallit - taajuusmuuttajan lujuus ja luotettavuus mahdollistavat sen käytön ulkoisessa ilmakehässä.

Kriteeri # 3 - käyttölämpötila ja mitat

Laaja valikoima arvoja on invertterikokoonpanon kunnollisen laadun ilmaisin. Indikaattorin arvo on erityisen merkityksellinen, kun muunnin asetetaan lämmittämättömään huoneeseen.

Paino on epäsuora indikaattori taajuusmuuttajan laadusta. On olemassa mielipide - mitä suurempi muunnin, sitä voimakkaampi se on. Tämä johtuu muuntajan suuritehoisten laitteiden läsnäolosta.

"Kevyissä" malleissa muuntajan puuttuminen voi aiheuttaa taajuusmuuttajan rikkoutumisen, kun käytetään suurta käynnistysvirtaa.

Kriteeri # 4 - Tehokkuus

Asiantuntijat suosittelevat ostamaan "muuntimia", joiden teho on 90%. Ainoastaan ​​tällaisella parametrilla aurinkokunta toimii tehokkaasti ja sen järjestely on tarkoituksenmukaista. 10% aurinkoenergian häviäminen on "ylellisyyttä", jota ei voida hyväksyä.

Lisätoiminnot. Lisäominaisuudet vaikuttavat laitteiden kustannuksiin eivätkä ne aina ole kysynnässä. Jotkut vaihtoehdot oikeuttavat kuitenkin käytetyn rahan.

Hyödyllisiä ja välttämättömiä "laitteita" ovat:

• taajuusmuuttajan virran automaattinen lisääminen sähköverkkoon;
• akun latausajan säätö;
• ensisijaisen virtalähteen valinta;
• eri tyyppisten paristojen (alkalinen, litium-rautafosfaatti, helium, AGM, happo) työn ylläpito;
• mahdollisuus yhdistettyyn työhön verkon muuntimen kanssa;
• jännitemittarin asettaminen - varoitus verkkojännitteen "jännitteestä";
• mahdollisuus päivittää taajuusmuuttaja päivittämällä laiteohjelmisto.

Nykyaikaiset muuntimet voidaan liittää tietokoneeseen ohjelmointiin ja seurantaan.

Yleiskatsaus suosittuihin hybridimuuntimiin

Kuluttajista hyviä arvioita saivat ulkomaisten yhtiöiden invertterit: Xtender (Sveitsi), Prosolar (Kiina), Victor Energy (Alankomaat), SMA (Saksa) ja Xantrex (Kanada). Kotimainen edustaja - MAP Sine.

Xtender-monitoimilaite

Xtenderin hybridi-Studer-anturi on Sveitsin laadunvalvonnan tehokkuuselektroniikassa. Xtender-sarjan aurinkosuuntaajat erottuvat eksponentiaalisen lujuusominaisuuksiensa ja laajan toiminnallisuutensa ansiosta.

Erilaisia ​​malleja: ХТS - pienitehoiset edustajat, HTM - keskisuuret mallit, ХТН - suuritehoiset invertterit.

Jokaisella Xtender-hybridimuuntimella on seuraavat ominaisuudet ja vaihtoehdot:

• puhdas siniaaltoinen rehu;
• "Sekoita" verkkovirtaa akusta;
• samalla kun vähennetään verkkojännitteen kulutusta keskitetystä virtalähteestä;
• kaksi ensisijaista valintatilaa: ensimmäinen on “pehmeä”, kun verkko syötetään 10%: n sisällä, toinen on täysi kytkentä akkuun;
• erilaisia ​​instiller-asetuksia;
• varajärjestelmän generaattorin hallinta;
• valmiustilassa monenlaisia ​​säätöjä;
• järjestelmän parametrien etävalvonta.

Kaikissa versioissa on Smart Boost -toiminto - yhteys eri tehontoimittajiin (generaattori, sähköverkko) ja tehon parranajo - taattu huippukuormitusten kattavuus.

Prosolar Optimum -muuntimet

Kiinalaisella mallilla on hyvät ominaisuudet ja hyväksyttävä hinta (noin 1200 cu). Muunnin optimoi aurinkokennojen toiminnan ja säästää akun käyttämätöntä energiaa.

Ominaisuudet:

• vaihtoehto, joka seuraa aurinkokennon rajatehon pistettä;
• tiedot LCD-näyttö, jossa näkyy järjestelmän toimintaparametrit;
• 3-tason akkulaturi;
• maksimivirran säätö 25A: een asti;
• kommunikaattorin invertteri.

Muunnin on liitetty tietokoneeseen ohjelmiston kautta (toimitetaan sarjana). Vaihtosuuntaaja on mahdollista päivittää innovatiivisella vilkkumalla.

Sinimuotoiset invertterit Phoenix Inverter

Phoenixin invertterit täyttävät korkeat vaatimukset ja soveltuvat teollisiin sovelluksiin. Phoenix Inverter -sarja vapautetaan ilman sisäistä laturia.

Muuntimet on varustettu VE.Bus-tietoväylällä ja niitä voidaan käyttää rinnakkain tai kolmivaiheisina kokoonpanoina.

Mallivalikoiman tehoalue on 1,2-5 kW, tehokkuus 95%, jännitetyyppi on sinimuoto.

Kilpailuetuja:

• teknologia "SinusMax" tukee "raskaiden kuormien" käynnistämistä;
• kaksi energiansäästötilaa - kuorman hakuvaihtoehto ja alempi joutovirta;
• hälytysreleen läsnäolo - varoitus ylikuumenemisesta, riittämätön akun jännite jne.;
• Ohjelmoitavien parametrien asettaminen PC: n kautta.

Suuren tehon saavuttamiseksi rinnakkaisliitäntä enintään kuuden muuntimen vaiheeseen on mahdollista. Esimerkiksi kuuden laitteen, joiden nimellisarvo on 48/5000, yhdistelmä kykenee tuottamaan 48 kW / 30 kVA ulostulotehoa.

Kotimaiset laitteet MAP Gibrid ja Dominator

MAP Energia on kehittänyt kaksi versiota hybridimuuntimesta: Gibrid ja Dominator.

Laitteiden tehoalue on 1,3–20 kW, tilojen vaihtamisen aikaväli on enintään 4 ms, tarjotaan mahdollisuus "pumpata" sähköä kaupungin verkkoon.

Jännitemuuntajien Gibrid ja Dominator yleiset ominaisuudet:

• torus-pohjainen muuntaja;
• tulojännitteen stabilointi ei ole olemassa;
• tehonvaihtotila;
• tuotos - puhdas sini;
• ylimääräisen energian tuottaminen verkossa;
• nykyisen kulutuksen rajoittaminen AU: n panoksella;
• luokka IP21;
• kulutus lepotilassa - 2-5W.

Muuntimien tehokkuus on 93-96%. Laitteet ovat onnistuneesti läpäisseet testit käytettäviksi erittäin alhaisissa lämpötiloissa (raja-arvo on -25 °, lyhytaikainen pienennys -50 ° C on sallittu).

Mahdolliset kytkentäkaaviot

Kun rakennetaan aurinkosähkökompleksi yhdistettynä keskusverkkoon, taajuusmuuttajan kytkemiseen on useita vaihtoehtoja.

Vaihtoehto # 1 on piiri, jossa on DC-latausohjain

Suosituin vaihtoehto, jossa akun lataus suoritetaan aurinkosäätimen MRRT kautta (huipputehon analysointi).

Ratkaisun ominaisuudet:

• uusiutuvan energian tehokas käyttö verkon läsnä ollessa / irtikytkettäessä;
• kyky aktivoida aurinkokunnan työtä sen jälkeen, kun akku on vähissä.

Toinen ratkaisu on lisätä hiukan energian muunnoshäviöitä "ohjain-akku-invertteri" -segmentissä.

Vaihtoehto # 2 - hybridi- ja verkko-muuntopiiri

Verkkamuunnin akun invertterin ulostulossa. Kaavion mukaan kaksi muuntinta on kytketty eri aurinkoparistoihin.

Hybridimuunnin on liitetty valinnaiseen aurinkosähköpaneeliin akun lataamiseksi, verkkovirta on kytketty pää aurinkomoduuliin.

Järjestelmän ominaisuudet:

• tasainen toiminta riippumatta keskusverkon jännitteestä;
• korkea hyötysuhde ja DC-puolen häviöiden minimointi aurinkokennon riittävän jännitetason vuoksi;
• paristot toimivat lähes aina puskuritilassa, mikä lisää niiden käyttöikää;
• hybridi-invertterien käyttö, jotka on suunniteltu lataamaan akku ulostulosta;
• tarve säätää verkon invertterin toimintaa.

Verkkamuuntimen kokonaisteho ei saisi ylittää hybridimuuntimen tehoa. Näin voit kierrättää aurinkopaneelien energiaa akun purkautumisen, verkon irtikytkennän yhteydessä.

Valitusta järjestelmästä riippumatta invertterin yhdistämisessä on otettava huomioon useita vivahteita:

1. Johdolliset DC-liitännät eivät saa olla pitkiä. On suotavaa sijoittaa taajuusmuuttaja lähelle (enintään 3 m) aurinkopaneeleista ja sitten rakentaa päälinja AC: llä.
2. Muunninta ei saa asentaa palaviin materiaaleihin.
3. Seinämuuntaja sijaitsee silmätasolla, jotta tiedot voidaan lukea helposti näytöltä.

On olemassa erityisiä vaatimuksia yli 500 watin kapasiteetin mukaisille liitäntämalleille. Liitännän on oltava tiivis ja luotettava kosketus instrumenttiliittimien ja johdinten välillä.

Sivustollamme on myös muita aurinkoenergiaa koskevia artikkeleita sekä yksittäisten komponenttien ja moduulien kytkemistä autonomisen järjestelmän rakentamiseen.

Suosittelemme, että luet seuraavat materiaalit:

• Aurinkoparistojen liitäntäkaavio: säätimelle, akulle ja palveleville järjestelmille
• Solar-akkulaturi: laite ja periaate lataamisesta auringosta
• Auringon akun tekeminen tee itse: tapoja koota ja asentaa aurinkopaneeli

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

"Hybridi-invertterin" käsite, sen laite, toiminnot ja versiot:

Yleiskatsaus 3 kW: n InfiniSolar-monitoimimuuntimen ominaisuuksista, käyttötavoista ja tehokkuudesta:

Aurinkosähköjärjestelmän suunnittelu on monimutkainen ja vaativa tehtävä. On parempi antaa tarvittavien parametrien laskeminen, aurinkokompleksin komposiittikomponenttien valinta, yhteys ja käyttöönotto ammattilaisille.

Virheet voivat johtaa järjestelmän virheisiin ja kalliiden laitteiden tehottomaan käyttöön..

Paras muunninvalinnan valitseminen aurinkoenergiaan perustuvan autonomisen virtalähdejärjestelmän toimintaan? Onko sinulla kysymyksiä, joita emme ole käsitelleet tässä artikkelissa? Kysy heiltä alla olevat kommentit - yritämme auttaa sinua.

Tai ehkä huomasitte esitetyn materiaalin epätarkkuuksia tai epäjohdonmukaisuuksia? Vai haluatko täydentää teoriaa käytännön suosituksilla, jotka perustuvat henkilökohtaisiin kokemuksiin? Kirjoita meille siitä, jaa mielipiteesi.