Hybrid inverter for solcellepaneler: valg og prinsipper for enheten

Strømforsyningssystemer med samtidig bruk av tradisjonell strømforsyning og strøm fra solen - økonomisk forsvarlig løsning for privat husholdning, hytte, feriebyer og industrielle lokaler.

Et uunnværlig element i komplekset er en hybrid inverter for solceller, som bestemmer spenningsmodusene, og sikrer uavbrutt drift og effektivitet av solsystemet.

For at systemet skal fungere effektivt, trenger du ikke bare å velge den optimale modellen, men også å koble den til riktig. Og hvordan å gjøre det - vi vil analysere i vår artikkel. Vurder også eksisterende typer omformere og de beste tilbudene på markedet i dag.

Evaluering av hybrid inverter funksjoner

Bruk av fornybar solenergi i kombinasjon med en sentralisert kraftforsyning gir flere fordeler. Den vanlige funksjonen til solsystemet sikrer jevn drift av hovedmodellene: solcellepaneler, lade kontrolleren, batteriet, samt en av nøkkelelementene - omformeren.

En solsystemet inverter er en enhet for å konvertere likestrøm (DC) fra solcellepaneler til vekslende strøm. Det er på dagens spenning på 220 V arbeider husholdningsapparater. Uten en omformer er kraftproduksjon meningsløst.

Det er bedre å evaluere egenskapene til hybridmodellen i forhold til egenskapene til arbeidet til sine nærmeste konkurrenter - autonome og nettverkskonverterere ".

Nettverkskonvertertype

Enheten drives med en vanlig elektrisk belastning. Utgangen fra omformeren er koblet til forbrukere av elektrisitet, høyttalernettverket.

Ordningen er enkel, men har flere begrensninger:

• operativitet ved tilgjengeligheten av vekselstrøm i nettverket;
• netspenningen må være relativt stabil og tilsvarer konverters driftsområde.

Sorten er etterspurt i private hjem med den nåværende "grønne" tariffen for elektrifisering.

Autonomt utstyrsalternativ

Enheten drives av batterisom mottar ladning fra solcellepanelene gjennom MPPT-kontrolleren. Systemet bruker forskjellige typer batterier, inkludert høyteknologiske litiumbatterier.

Ved maksimal "fylling" av akkumulatoren overføres overskuddsenergi til inngangen til omformeren, hvis utgang er koblet til sluttbrukerne til AU.

Ved mangel på solaktivitet tas energi fra batteriene og "omregnes" gjennom spenningsomformeren.

Egenskaper ved den autonome installasjonen:

• Muligheten for uavhengig drift i fravær av strømnettet AC;
• Noen modeller støtter modusen for driften ved den "grønne" tariffen;
• Effektivitet av installasjoner - 90-93%.

For å sikre objektets absolutte autonomi krever det nøyaktig kraftberegning av heliopaneller og tilstrekkelig batteristrømforbruk.

Hybrid inverter type

Modellen adskiller seg fra de ovenfor beskrevne enheter ved en spesiell "arkitektur" av fremstilling. På innsiden er det et spesielt ledningsdiagram som gjør at omformeren kan fungere parallelt med strømkilden (nettverk, generator).

Samtidig blir lasten drevet fra det sentrale nettverket og solcelle, med prioritetsfunksjonen tildelt DC-leverandøren.

Konkurransedyktige fordeler ligger i allsidigheten til hybrid-typeomformere:

1. nettverk - En slags romslig batteri med en effektivitet på 100%. Alt overskudd produsert av fotovoltaiske plater kan omdirigeres til sentralnettet til en "grønn" tariff.
2. Uavbrutt strømforsyning. Når hovedstrømforsyningen er koblet fra, blir systemet gjenoppbygget til en autonom modus, og beskytter alle forbrukerne mot spenningsforstyrrelser.
3. Øk nettverkets strømgrense under toppbelastning ved å legge til energi fra batterinverterkomplekset.

Når heliokompleksforbruket avtar, bytter det til lademodus og etter en stund er det igjen klart for bruk. Dobbel kraftfunksjon kan være indikert: Smart Boots, Power Shaving, Grid support.

Legge til kraft skjer i henhold til følgende prinsipper:

• Hvis strømmen som brukes, er lavere enn det maksimale nettforbruket, er i tillegg til lasten strømforsyningen oppladet.
• i fravær av spenning i nettverket bruker strøm som genereres fra batteriet og omformes av omformeren;
• Hvis belastningen overstiger grenseverdi for nettverksenergien, kompenseres mangelen ved den akkumulerte strømmen fra solbatteriet.

De listede driftsmodusene er i stand til å støtte hybridmodeller med en lader.

Varianter av nåværende transdusere

Ved å velge "hjertet" i det autonome strømforsyningssystemet, bør du riktig sammenligne oppgavene som er tilordnet utstyret med potensialet.

Hovedtrekkene ved klassifisering av hybridomformere er: en algoritme for å endre driftsmodus, formen på utgangsspenningen og muligheten for å betjene et enkelt- eller trefaset nettverk.

Sammenligning av BBP og hybridinstallasjon

Noen selskaper misfrivillig forbrukeren ufrivillig, og kaller den uavbrutt strømforsyningsenheten (FOB) -enheten en hybridomformer. Det virker som begge enhetene utfører lignende oppgaver, men det er en betydelig forskjell.

BBP er en lader inverter. Modulen sikrer primært energiforbruket fra fotovoltaisk anlegg, og når den er mangelfull, bytter den til strømforbruk fra nettverket.

Systemets funksjon i "jerk" -modusen provoserer ytterligere sykling av batteriet og akselererer slitasjen. I de fleste lavpris-BBP er terskelspenningen satt uten mulighet for regulering.

I hybrid-invertermodeller for solceller er slike hopper utelukket - enheten justerer til nødvendig kraft og fungerer samtidig med forskjellige strømkilder.

Du kan selvstendig velge prioritetsforbruk. Som regel legger vekt på utgiftene til energi fra solcellepaneler. I enkelte hybrid enheter er det et alternativ å begrense kraften som kommer fra bynettet.

Varianter av inverter bølgeform

Solcelle gjeldende transdusere er klassifisert etter type utgangssignal.

Det er:

• ren sinusbølge;
• modifisert sinus (kvasi-sinusoid);
• meander.

Det siste alternativet er praktisk talt ikke brukt i praksis, siden en skarp endring i polaritet forårsaker funksjonsfeil.

Hva er en ren sinusbølge?

Omformeren gir et signal av høy kvalitet som overstiger formen på nettstrømmen. Dette er det beste alternativet for å sikre drift av "følsomt" utstyr: oppvarmingskjeler, kompressorer, elektriske motorer, medisinsk utstyr og enheter basert på transformator kilder strømforsyning.

Kvasi-Sine Funksjoner

Overføring av energisignal i form av en modifisert sinusbølge kan redusere effektiviteten Noen apparater, provoserer støy, forårsaker forstyrrelser eller forårsaker skade utstyr.

Når motorer med lavfrekvente omformere drives, ser asynkrone synkronmotorer ned strømforbruket med 20-30%. Denne "feilen" omdannes til termisk energi, overoppheting enhetene.

Omformere med et pseudo-sinusformet signal er kompakte og rimelige. Deres bruk er egnet for powering enheter uten induktiv belastning, designet for å konsumere de aktive komponentene i elektrisk kraft.

Denne gruppen inkluderer: termoelektriske varmeovner, glødelamper og andre motstandsstrukturer.

Formen på utgangssignalet er angitt i passet til omformeren eller bespereboynik. Mulig notering: "Back" - en garanti for fraværet av en ren sinus, "Smart" - sannsynligheten for å oppnå en kvalitetsstrøm ved utgangen.

Noen produsenter i vedlagte dokument noterer seg harmonisk koeffisient (ikke-lineær forvrengningsindeks). Hvis parameteren er mindre enn 8%, produserer enheten en nesten perfekt sinus.

Enkelfase- og trefasemodeller

Enfasetomformere er hovedsakelig innebygd i et husholdnings-fotovoltaisk system med en standardspenning på 220V.

Utvalget av utgangsspenning når den er koblet til en fase i forskjellige modeller, varierer fra 210-240V, utgangsfrekvensen er 47-55 Hz, effekten er 300-5000 watt.

Enfasomformere er tilgjengelige for standard batterispenningsverdier på 12, 24 og 48 V. For at omformeren ikke skal fungere innenfor mulighetsgrensen, er det nødvendig å koordinere strømmen til "omformeren" med spenningen til solbatteriet eller batteriet.

Tre-fase omformere brukes til å levere trefasestrøm, som gir strøm til elektriske motorer. Primær søknad - produksjon, verksteder, kommersielt formål.

Trefasomformere utmerker seg med høy effekt (3-30 kW), et bredt spekter av utgangsspenning (220V / 400V).

På markedet er det også kombinerte modeller. Disse inkluderer enfaset omformer med mulighet til å synkronisere utgangene til omformeren med faseskift - dette gir deg mulighet til å levere trefasetrykk. Vi vurderte alle typer teknologi for nåværende konvertering fra solcellepaneler i vår andre artikkel.

Alternativer for solenergiomformer

Effektiviteten til omformeren og hele strømforsyningssystemet er i stor grad avhengig av det riktige valget av utstyrsparametere.

I tillegg til de ovennevnte egenskapene bør vurderes:

• utgangseffekt;
• type beskyttelse;
• driftstemperatur;
• installasjons dimensjoner;
• effektivitet;
• tilgjengeligheten av tilleggsfunksjoner.

Se nærmere på alle disse egenskapene mer detaljert.

Kriterium # 1 - Enhetens kraft

Verdien av "solenergi" -omformeren er valgt ut fra maksimal belastning på nettverket og den estimerte batterilevetiden. I startmodus er omformeren i stand til å levere en kortsiktig økning i effekt ved tidspunktet for igangsetting av kapasitiv belastning.

Denne perioden er typisk når du slår på oppvaskmaskiner, vaskemaskiner eller kjøleskap.

Ved bruk av belysningslampe og TV-apparatet vil lav-effektomformeren på 500-1000 W nærme seg. Som regel kreves beregningen av den totale effekten av utstyret som drives. Ønsket verdi angis direkte på instrumenthuset eller i medfølgende dokument.

Kriterium nr. 2 - beskyttelsesnivå

En kvalitets solverter må ha flere beskyttelsesnivåer. Mulige alternativer: Kvingkjølesystem, kortvarningsvarsel, beskyttelse mot feil og spenningsforstyrrelser i nettverket.

Det er viktig - tilstedeværelsen av en forseglet forsterket sak, som hindrer inntrengning av støvpartikler, fuktighet. Beskyttelsesgraden for elektrisk utstyr er standardisert i henhold til IEC-952 standardisering.

For driftsforhold i friluft er modeller med IP65-indeksen egnet - styrken og påliteligheten til omformeren gjør det mulig å bruke den i den eksterne atmosfæren.

Kriterium nr. 3 - arbeidstemperatur og dimensjoner

Et bredt spekter av verdier er en indikator på anstendig kvalitet på omformerenheten. Verdien av indikatoren er spesielt viktig når du plasserer omformeren i et oppvarmet rom.

Vekt er en indirekte indikator for omformerenes kvalitet. Det er en mening - jo tyngre konverteren, desto kraftigere er den. Dette skyldes tilstedeværelsen i transformatorens høyspenningsutstyr.

I "lette" modeller kan fraværet av en transformator føre til at omformeren bryter når en høy startstrøm er påført.

Kriterium nr. 4 - Effektivitet

Eksperter anbefaler å kjøpe "omformere" av dagens med en effektivitet på 90%. Bare med en slik parameter vil solsystemet fungere effektivt, og arrangementet er hensiktsmessig. Tap på 10% av solenergi er en uakseptabel "luksus".

Ekstra funksjonalitet. Avanserte funksjoner påvirker kostnadene ved utstyr og er ikke alltid etterspurt. Men noen alternativer rettferdiggjøre pengene brukt.

De nyttige og nødvendige "enhetene" inkluderer:

• automatisk tilførsel av omformeren strøm til strømnettet;
• justering av ladetiden på batteriet;
• Valg av prioritetstrømskilde;
• vedlikehold av arbeid med batterier av forskjellige typer (alkalisk, litium jernfosfat, helium, generalforsamling, syre);
• mulighet for kombinert arbeid med en nettverksomformer;
• innstilling av spenningsindikator - advarsel om "overspenninger" av nettverksspenningen;
• muligheten for å oppgradere omformeren ved å oppdatere fastvaren.

Moderne omformere kan kobles til en PC for programmering og overvåking.

Oversikt over populære hybridomformere

Blant forbrukere ble gode anmeldelser mottatt av omformere av utenlandske selskaper: Xtender (Sveits), Prosolar (Kina), Victor Energy (Nederland), SMA (Tyskland) og Xantrex (Canada). Innenriksrepresentant - MAP Sine.

Xtender multifunksjonsomformerlinje

Xtender's hybridstudentransducer er epitome av sveitsisk kvalitetsstandard i kraftelektronikk. Solar-omformere av Xtender-serien er preget av deres eksponentielle styrkeegenskaper og omfattende funksjonalitet.

Utvalg av modeller: ХТS - lavspenningsrepresentanter, HTM - middels kraftmodeller, ХТН - høy-effektomformere.

Hver serie hybridomformere Xtender har følgende egenskaper og alternativer:

• ren sinusbølge mat;
• "Bland" strøm til nettverket fra batteriet;
• mens reduksjon av strømspenningen fra den sentrale strømforsyningen reduseres;
• to prioriterte valgmoduser: den første er "myk" med nettverksmating innen 10%, den andre er fullstendig bytte til batteriet;
• en rekke instiller innstillinger;
• styring av backupgeneratoren;
• standby-modus med et bredt spekter av regulering;
• fjernovervåkning av systemparametere.

I alle versjoner er det en Smart Boost-funksjon - tilkobling til forskjellige "leverandører" av strøm (generatorsett, mains inverter) og Power Shaving - garantert dekning av toppbelastninger.

Prosolar optimale omformere

Den kinesisk-laget modellen har gode egenskaper og en akseptabel pris (ca 1200 cu). Omformeren optimaliserer driften av solceller, og sparer ubrukt energi i batteriet.

Spesielle egenskaper:

• alternativ sporing punktet av grensekraften til solbatteriet;
• informasjon LCD-skjerm med visning av systemets driftsparametere;
• 3-nivå batterilader;
• justering av maksimal strøm inntil 25A;
• kommunikasjonsomformer.

Omformeren er koblet til PCen via programvare (leveres som et sett). Det er mulig å oppgradere omformeren gjennom nyskapende blinking.

Sinusformede omformere Phoenix Inverter

Phoenix invertere oppfyller høye krav og er egnet for industrielle applikasjoner. Phoenix Inverter serien er utgitt uten en innebygd lader.

Omformere er utstyrt med en VE.Bus informasjonsbuss og kan betjenes i parallelle eller trefasede konfigurasjoner.

Strømspekteret til modellområdet er 1,2-5 kW, effektiviteten er 95%, spenningstypen er en sinusformet.

Konkurransemessige fordeler:

• teknologi "SinusMax" støtter lanseringen av "heavy loads";
• to energisparemoduser - last søkemulighet og lavere tomgangsstrøm;
• Tilstedeværelse av alarmrelé - advarsel om overoppheting, utilstrekkelig batterispenning, osv.
• Innstilling av programmerbare parametere via PC.

For å oppnå høy effekt er parallell tilkobling til fase på opptil seks omformere mulig. For eksempel kan en kombinasjon av seks enheter med en nominell verdi på 48/5000 gi en utgangseffekt på 48kW / 30kVA.

Innenriksutstyr MAP Gibrid og Dominator

MAP Energia har utviklet to versjoner av en hybridomformer: Gibrid og Dominator.

Utstyrets effektområde er 1,3-20 kW, tidsintervallet for bytte mellom moduser er opptil 4 ms, muligheten for å "pumpe" strøm til bynettet er gitt.

Generelle egenskaper til spenningsomformere Gibrid og Dominator:

• en torusbasert transformator;
• inngangsspenningsstabilisering er fraværende;
• strøm bytte modus;
• utgang - ren sinus;
• generasjon av overskuddsenergi i nettverket;
• begrenser det nåværende forbruket ved inngangen til AU;
• klasse IP21;
• forbruk i sovemodus - 2-5W.

Effektiviteten til omformere når 93-96%. Enhetene har bestått test for bruk ved ekstremt lave temperaturer (grenseverdien er -25 °, en kortsiktig reduksjon til -50 ° C er tillatt).

Mulige ledningsdiagrammer

Når du bygger et fotovoltaisk kompleks kombinert med et sentralt nettverk, er det ulike muligheter for å koble omformeren.

Alternativ 1 er en krets med en likestrømstyring

Det mest populære alternativet, hvor ladingen av batteriet utføres via solenergi-kontrolleren MRRT (analyse av toppkraftpunktet).

Løsningsfunksjoner:

• effektiv bruk av fornybar energi i nærvær / frakobling av nettverket;
• evnen til å aktivere arbeid fra solsystemet etter at batteriet er lavt.

Og en annen løsning er å øke energikonverteringstapet litt i segmentet "controller-batteri-omformer".

Alternativ # 2 - hybrid- og nettverkskonverterkrets

Nettverkskonverter på utgangen på batteriaregulatoren. Ifølge diagrammet er to omformere koblet til forskjellige solbatterier.

Hybridomformeren er koblet til et valgfritt fotovoltaisk panel for å lade batteriet, strømmen er koblet til hovedvarmen.

Systemfunksjoner:

• jevn drift uavhengig av tilstedeværelsen av en sentral nettverksspenning;
• høy effektivitet og minimering av tap på DC siden på grunn av tilstrekkelig spenningsnivå på solbatteriet;
• batterier fungerer nesten alltid i buffermodus, noe som øker levetiden til brukeren;
• bruk av hybridomformere, designet for å lade batteriet fra utgangen;
• behovet for å justere driften av nettverksomformeren.

Strømforsyningens totale effekt bør ikke overstige effekten av hybrid "converter" - dette gjør det mulig å resirkulere energien til solpaneler i tilfelle batteriladning, frakobling av nettverket.

Uansett det valgte skjemaet, bør du vurdere en rekke nyanser når du kobler omformeren:

1. Kablede tilkoblinger for DC bør ikke vare lenge. Det er ønskelig å plassere omformeren i nærheten (opptil 3 m) fra solcellepaneler, og deretter "bygge opp" hovedlinjen med vekselstrøm.
2. Omformeren må ikke monteres på brennbare materialer.
3. Veggomformeren er plassert i øyenhøyde for enkel lesing av informasjon fra displayet.

Det er spesielle krav for tilkobling av modeller med en kapasitet på mer enn 500 watt. Tilkoblingen må være stram med pålitelig kontakt mellom instrumentklemmene og ledningene.

Også på vår side finnes det andre artikler om solenergi og tilkobling av individuelle komponenter og moduler når du bygger et autonomt system.

Vi anbefaler å lese følgende materialer:

• Tilkoblingsdiagram over solbatterier: Til kontrolleren, til batteriet og de serverte systemene
• Solar batterilader: enheten og prinsippet om drift av lading fra solen
• Hvordan lage et solcellebatteri gjør det selv: måter å montere og installere solcellepaneler på

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Begrepet "hybrid inverter", dens enhet, funksjoner og versjoner:

En oversikt over funksjonene, driftsmåter og effektivitet ved bruk av 3 kW InfiniSolar multifunksjonsomformeren:

Design av et solenergi system er en komplisert og krevende oppgave. Det er bedre å betro beregningen av de nødvendige parametrene, valg av komposittkomponenter til solkomplekset, tilkobling og igangkjøring til fagpersoner.

Feil kan føre til systemfeil og ineffektiv bruk av dyrt utstyr..

Velger det beste alternativet for omformer for et autonomt strømforsyningssystem basert på solenergi? Har du spørsmål som vi ikke har rørt på i denne artikkelen? Spør dem i kommentarene nedenfor - vi vil prøve å hjelpe deg.

Eller kanskje du la merke til unøyaktigheter eller inkonsekvenser i materialet som presenteres? Eller vil du supplere teorien med praktiske anbefalinger basert på personlig erfaring? Skriv til oss om det, dele din mening.