Hybridomriktare för solpaneler: Apparatens val och principer

Strömförsörjningssystem med samtidig användning av traditionell strömförsörjning och el från solen - ekonomiskt sund lösning för privat hushåll, stuga, semesterbyar och industri lokaler.

Ett oumbärligt element i komplexet är en hybridinverterare för solceller, som bestämmer spänningsmatningslägen, vilket garanterar oavbruten drift och effektivitet i solsystemet.

För att systemet ska kunna fungera effektivt behöver du inte bara välja den optimala modellen utan också att ansluta den korrekt. Och hur man gör det - vi kommer att analysera i vår artikel. Tänk också på de befintliga typerna av omvandlare och de bästa erbjudandena på marknaden idag.

Utvärdering av hybrid inverterfunktioner

Användningen av förnybar solenergi i kombination med en central strömförsörjning ger flera fördelar. Solsystemets normala funktion säkerställer att dess huvudmodeller fungerar smidigt: solpaneler, laddningskontrollenheten, batteriet, liksom ett av nyckelelementen - omformaren.

En omvandlare för solsystemet är en apparat för att omvandla likström från solceller till växelström. Det är på den nuvarande spänningen på 220 V arbetar hushållsapparater. Utan en inverter är elproduktionen meningslös.

Det är bättre att utvärdera hybridmodellens egenskaper i jämförelse med de egna egenskaperna hos sina närmaste konkurrenter - autonoma och nätverksomvandlare ".

Nätverkskonverterare typ

Enheten arbetar med en vanlig elektrisk last. Utgången från växelriktaren är kopplad till elförbrukare, högtalarnätverket.

Schemat är enkelt, men har flera begränsningar:

• operativitet vid tillgång till växelström i nätverket;
• nätspänningen måste vara relativt stabil och motsvarar omvandlarens arbetsområde.

Sorten efterfrågas i privata hem med den nuvarande "gröna" taxan för elektrifiering.

Autonomt alternativ för enheten

Enheten drivs av batterisom mottar laddning från solpaneler genom MPPT-styrenheten. Systemet använder olika typer av batterier, inklusive högteknologiska litiumbatterier.

Vid ackumulatorns maximala "fyllning" överförs överskottsenergin till ingången till omformaren, vars utgång är ansluten till AU: s slutanvändare.

Vid brist på solaktivitet tas energi från batterierna och omvandlas genom spänningsomriktaren.

Egenskaper för den autonoma installationen:

• möjligheten till oberoende drift i frånvaro av nätström
• vissa modeller stöder driftläget vid "grön" taxa
• Effektivitet hos installationer - 90-93%.

För att säkerställa objektets absoluta autonomi krävs noggrannhet kraftberäkning av heliopaneller och tillräcklig batteriförbrukning.

Hybrid inverter typ

Modellen skiljer sig från de ovan beskrivna anordningarna med en speciell "arkitektur" av tillverkning. Inuti finns ett speciellt kopplingsschema som gör det möjligt för omvandlaren att fungera parallellt med strömkällan (nätverk, generator).

Samtidigt drivs lasten från det centrala nätverket och solcell, med prioritetsfunktionen tilldelad DC-leverantören.

Konkurrensfördelar ligger i mångsidigheten hos hybridomformare:

1. nätverk - Ett slags rymligt batteri med en effektivitet på 100%. Allt överskott som produceras av fotovoltaiska plattor kan omdirigeras till centralnätet till en "grön" tariff.
2. Oavbruten strömförsörjning. När huvudströmmen är urkopplad, återuppbyggs systemet till ett autonomt läge, vilket skyddar alla konsumenter från spänningsöverskott.
3. Öka nätverksmaktgränsen under toppbelastningar genom att lägga till energi från batterinverterskomplexet.

När heliokomplexkonsumtionen minskar växlar den till laddningsläge och efter en tid är den återigen klar för användning. Den dubbla effektfunktionen kan anges: Smart Boots, Power Shaving, Grid support.

Tillägg av kraft sker enligt följande principer:

• Om den använda effekten är lägre än den maximala nätförbrukningen, laddas batteriladdaren, förutom belastningseffekten.
• i frånvaro av spänning i nätverket förbrukar el som alstras från batteriet och omvandlas av inverteraren;
• Om belastningen överstiger gränsvärdet för nätverksenergin kompenseras bristen med den ackumulerade elen från solbatteriet.

De angivna driftsätten kan stödja hybridmodeller med en laddare.

Varianter av nuvarande omvandlare

Om du väljer "hjärtat" i det autonoma nätaggregatet bör du korrekt jämföra de uppgifter som tilldelats utrustningen med dess potential.

Huvuddragen i klassificeringen av hybridomvandlare är: en algoritm för att ändra driftslägen, formen på utspänningen och möjligheten att betjäna ett enkel- eller trefas-nätverk.

Jämförelse av BBP och hybridinstallation

Vissa företag vilseledsluta konsumenten ofrivilligt, och kallar enheten för avbrottsfri strömförsörjning en hybridinverterare. Det verkar som att båda enheterna utför liknande uppgifter, men det finns en signifikant skillnad.

BBP är en laddare inverterare. Modulen säkerställer i första hand utgifterna för energi från solcellerna och när det är bristigt växlar det till strömförbrukning från nätverket.

Systemets funktion i "jerk" -läget orsakar ytterligare cykling av batteriet och påskyndar slitaget. I de flesta billigaste BBP: er är tröskelspänningen inställd utan möjlighet till reglering.

I hybridinvertermodeller för solceller är sådana hopp uteslutna - enheten anpassar sig till den önskade effekten och arbetar samtidigt med olika strömkällor.

Du kan självständigt välja prioritetskonsumtion. Som regel läggs tonvikten på energiförbrukningen från solpaneler. I vissa hybridenheter finns det ett alternativ att begränsa kraften från stadsnätverket.

Varianter av inverterarvågform

Solcellsströmgivare klassificeras efter typ av utsignal.

Det finns:

• ren sinusvåg;
• modifierad sinus (kvasi-sinusoid);
• meander.

Det sista alternativet är praktiskt taget inte i praktiken, eftersom en kraftig ändring i polariteten orsakar funktionsfel i utrustningen.

Vad är en ren sinusvåg?

Omvandlaren ger en högkvalitetssignal som överstiger formen av nätströmmen. Detta är det bästa alternativet för att säkerställa driften av "känslig" utrustning: värmekedjor, kompressorer, elmotorer, medicinsk utrustning och anordningar baserade på transformatorkällor strömförsörjning.

Quasi-Sine-funktioner

Överföring av energisignalen i form av en modifierad sinusvåg kan minska effektiviteten vissa apparater, framkalla ljud, orsaka störningar eller orsaka skador utrustning.

Vid strömförsörjning av lågfrekventa transformatorer såg asynkrona synkronmotorer effektförlust med 20-30%. Denna "defekt" omvandlas till värmeenergi, överhettar enheterna.

Omformare med en pseudo-sinusformad signal är kompakt och prisvärd. Deras användning är lämplig för drivaggregat utan induktiva belastningar, avsedda att förbruka de elektriska kraftkomponenterna.

Denna grupp omfattar: termoelektriska värmare, glödlampor och andra resistiva strukturer.

Formen på utsignalen indikeras i omformarens eller spereboynikens pass Möjlig notering: "Back" - en garanti för avsaknaden av en ren sinus, "Smart" - sannolikheten för att få en kvalitetsström vid utgången.

Vissa tillverkare i medföljande dokument noterar harmonisk koefficient (icke-linjärt distorsionsindex). Om parametern är mindre än 8%, producerar enheten en nästan perfekt sinus.

Enfas- och trefasmodeller

Enfasomformare är övervägande inbäddade i ett hushålls-solcellssystem med en standardspänning på 220V.

Utgångsspänningen vid anslutning till en fas i olika modeller varierar från 210-240V, utgångsfrekvensen är 47-55 Hz, kraften är 300-5000 watt.

Enfasomformare finns tillgängliga för standard batterispänningsvärden på 12, 24 och 48 V. För att omvandlaren inte ska fungera vid gränsen för möjligheter, är det nödvändigt att samordna kraften hos "omvandlaren" med solens batteri eller batteriets spänning.

Trefasomformare används för att leverera trefasström, som ger ström till elmotorerna. Primär applikation - produktion, verkstäder, kommersiellt syfte.

Trefasomformare utmärks av hög effekt (3-30 kW), ett brett spektrum av utgångsspänning (220V / 400V).

På marknaden finns också kombinerade modeller. Dessa inkluderar enfasomformare med möjlighet att synkronisera omvandlarens utgångar med fasförskjutning, vilket gör att du kan leverera trefasbelastningar. Vi betraktade alla typer av teknik för nuvarande omvandling från solpaneler i vår andra artikel.

Alternativ för solenergiomriktare

Effektiviteten hos omvandlaren och hela elförsörjningssystemet beror till stor del på rätt val av utrustningsparametrar.

Utöver ovanstående egenskaper bör utvärderas:

• uteffekt
• typ av skydd
• driftstemperatur;
• installationsdimensioner;
• effektivitet;
• tillgång till ytterligare funktioner.

Tänk vidare på alla dessa egenskaper mer detaljerat.

Kriterium # 1 - Enhetskraft

Värdet på "solar" -omriktaren väljs utifrån den maximala belastningen på nätverket och den beräknade batterilivslängden. I utgångsläget kan omvandlaren leverera en kortsiktig ökning av effekt vid tidpunkten för idrifttagning av kapacitiva belastningar.

Denna period är typisk när du slår på diskmaskiner, tvättmaskiner eller kylskåp.

När du använder lampor med belysning och TV: n kommer låg effektomformaren på 500-1000 W att närma sig. Som regel krävs att man beräknar den totala effekten av den utrustning som används. Det önskade värdet indikeras direkt på instrumenthuset eller i medföljande dokument.

Kriterium nr 2 - skyddsnivå

En högkvalitativ solinverterare bör ha flera skyddsnivåer. Möjliga alternativ: Kylsystem, kortvarningsskydd, skydd mot fel och spänningsstörningar i nätverket.

Det är viktigt - närvaron av ett förseglat förstärkt fall, vilket förhindrar ingripande av dammpartiklar, fukt. Skyddshastigheten för elektrisk utrustning är standardiserad enligt IEC-952-standardisering.

För driftsförhållanden utomhus är modeller med IP65-index lämpliga. Omriktarens styrka och tillförlitlighet möjliggör användningen i den yttre atmosfären.

Kriterium # 3 - Arbetstemperatur och dimensioner

Ett brett spektrum av värden är en indikator på omriktad kvalitet hos växelriktarens montering. Indikatorns värde är särskilt relevant när du placerar omvandlaren i ett uppvärmt rum.

Vikt är en indirekt indikator på omriktarens kvalitet. Det finns en åsikt - ju tyngre omvandlaren är desto starkare är den. Detta beror på närvaron i transformatorns högeffektsutrustning.

I "lättviktsmodeller" kan frånvaron av en transformator orsaka att omriktaren bryts när en hög startström används.

Kriterium # 4 - Effektivitet

Experter rekommenderar att man köper "omvandlare" av ström med en effektivitet på 90%. Endast med en sådan parameter kommer solsystemet att fungera effektivt, och dess arrangemang är lämpligt. Förlust på 10% av solenergi är en oacceptabel "lyx".

Ytterligare funktionalitet. Avancerade funktioner påverkar kostnaden för utrustning och är inte alltid efterfrågan. Men vissa alternativ rättfärdigar pengarna.

De användbara och nödvändiga "enheterna" innefattar:

• automatisk tillförsel av växelriktarens kraft till elnätet;
• justering av laddningstiden för batteriet;
• urval av prioriterad strömkälla;
• underhåll av arbete med batterier av olika slag (alkaliskt, litium järnfosfat, helium, AGM, syra);
• möjlighet till kombinerat arbete med en nätverksomvandlare
• inställning av spänningsindikatorn - varning för "överspänning" av nätspänningen;
• Möjligheten att uppgradera omformaren genom att uppdatera firmware.

Moderna omvandlare kan anslutas till en PC för programmering och övervakning.

Översikt över populära hybridomvandlare

Bland konsumenter mottogs bra recensioner av inverterare av utländska företag: Xtender (Schweiz), Prosolar (Kina), Victor Energy (Nederländerna), SMA (Tyskland) och Xantrex (Kanada). Inhemsk representant - MAP Sine.

Xtender multifunktionsomriktare

Xtenders hybridstudentransducer är epitom av schweizisk kvalitetsstandard i kraftelektronik. Solar inverterare i Xtender serien kännetecknas av deras exponentiella styrka egenskaper och omfattande funktionalitet.

Många modeller: ХТS - Lågmaktrepresentanter, HTM-maktmodeller, ХТН - hög effektomformare.

Varje serie hybridomvandlare Xtender har följande egenskaper och alternativ:

• ren sinusvågmatning;
• "Blanda" ström till nätverket från batteriet;
• medan nätspänningen förbrukas från den centrala strömförsörjningen reduceras;
• två prioriteringslägen: den första är "mjuk" med nätverksmatning inom 10%, den andra är full omkoppling till batteriet;
• olika instiller inställningar;
• hantering av backupgenerator;
• standby-läge med ett stort antal regler;
• fjärrövervakning av systemparametrar.

I alla versioner finns en Smart Boost-funktion - anslutning till olika "leverantörer" av ström (generator set, nätomriktare) och strömförsörjning - garanterad täckning av toppbelastningar.

Prosolar optimala omvandlare

Den kinesiska modellen har goda egenskaper och en acceptabel kostnad (ca 1200 cu). Konverteraren optimerar driften av solceller, vilket sparar oanvänd energi i batteriet.

Utmärkande egenskaper:

• alternativ som spårar punkten för gränsen för solenergi batteriet;
• information LCD-skärm med visning av systemets driftsparametrar;
• 3-nivå batteriladdare;
• justering av maximal ström upp till 25A;
• kommunikatorns inverterare.

Konverteraren är ansluten till datorn via programvara (levereras som en uppsättning). Det är möjligt att uppgradera omriktaren genom innovativ blinkning.

Sinusformade växelriktare Phoenix Inverter

Phoenix inverterare uppfyller höga krav och är lämpliga för industriella applikationer. Phoenix Inverter-serien släpps utan inbyggd laddare.

Konverterare är utrustade med en VE.Bus informationsbuss och kan användas i parallella eller trefasiga konfigurationer.

Effektområdet för modellområdet är 1,2-5 kW, effektiviteten är 95%, spänningen är sinusoid.

Konkurrensfördelar:

• teknik "SinusMax" stöder lanseringen av "tunga laster";
• två energisparlägen - ladda sökalternativ och sänka tomgångsströmmen;
• Närvaro av larmrelä - varning för överhettning, otillräcklig batterispänning osv.
• Inställning av programmerbara parametrar via PC.

För att uppnå hög effekt är parallellkoppling till fasen av upp till sex omvandlare möjlig. Till exempel kan en kombination av sex enheter med ett nominellt värde på 48/5000 ge en uteffekt på 48kW / 30kVA.

Inhemska apparater MAP Gibrid och Dominator

MAP Energia har utvecklat två versioner av en hybridomvandlare: Gibrid och Dominator.

Utrustningens effektområde är 1,3-20 kW, tidsintervallet för växling mellan lägena är upp till 4 ms, möjligheten att "pumpa" elektricitet till stadsnätet tillhandahålls.

Generella egenskaper hos spänningsomvandlare Gibrid och Dominator:

• en torusbaserad transformator;
• Ingångsspänningsstabilisering är frånvarande;
• strömbytesläge;
• utgång - ren sinus;
• generering av överflödig energi i nätverket
• begränsande strömförbrukning vid AU: s inmatning;
• klass IP21;
• konsumtion i "viloläge" - 2-5W.

Effektiviteten hos omvandlare når 93-96%. Apparaten har framgångsrikt passerat prov för användning vid extremt låga temperaturer (gränsvärdet är -25 °, en kortvarig reduktion till -50 ° C är tillåten).

Möjliga kopplingsscheman

Vid byggandet av ett fotovoltaiskt komplex kombinerat med ett centralt nätverk finns det olika alternativ för anslutning av växelriktaren.

Alternativ # 1 är en krets med en DC laddningsregulator

Det mest populära alternativet, där laddning av batteriet utförs via solreglering MRRT (analys av toppkraftpunkten).

Lösningsfunktioner:

• effektiv användning av förnybar energi i närvaro / frånkoppling av nätet;
• förmågan att aktivera arbetet från solsystemet efter att batteriet är lågt.

En annan lösning är att öka energikonverteringstabellen något i segmentet "controller-batteri-inverter".

Alternativ # 2 - hybrid- och nätverksomvandlare krets

Nätverkskonverterare på utgången från batterinverteren. Enligt diagrammet är två omvandlare anslutna till olika solbatterier.

Hybridomvandlaren är ansluten till en eventuell fotovoltaisk panel för att ladda batteriet, elnätet är anslutet till den huvudsakliga solmodulen.

Systemfunktioner:

• smidig drift oavsett närvaron av en central nätverksspänning;
• hög effektivitet och minimering av förluster på DC-sidan på grund av solvolymernas tillräckliga spänningsnivå;
• batterier fungerar nästan alltid i buffertläge, vilket ökar deras livslängd;
• användningen av hybridomformare, avsedda att ladda batteriet från utgången;
• behovet av att justera nätverksomriktarens funktion.

Totalströmsomvandlarens totala effekt bör inte överstiga hybridomvandlarens effekt - det här låter dig återvinna solenergipanelens energi om batteriet urladdas, frånkopplas nätverket.

Oavsett det valda systemet bör man överväga ett antal nyanser när man kopplar omformaren:

1. Kabelanslutningar för DC bör inte vara långa. Det är önskvärt att placera omformaren i närheten (upp till 3 m) från solpaneler, och sedan "bygga upp" huvudledningen med AC.
2. Omvandlaren får inte monteras på brännbara material.
3. Väggomriktaren är placerad i ögonhöjd för enkel läsning av information från displayen.

Det finns speciella krav för att ansluta modeller med en kapacitet på mer än 500 watt. Anslutningen måste vara tätt med tillförlitlig kontakt mellan instrumentplintarna och ledningarna.

Också på vår sida finns det andra artiklar om solenergi och anslutningen av enskilda komponenter och moduler när man bygger ett autonomt system.

Vi rekommenderar att du läser följande material:

• Anslutningsdiagram över solbatterier: till regulatorn, batteriet och systemen som serveras
• Solar batteriladdare: enheten och principen om laddning från solen
• Hur man gör ett solbatteri gör det själv: sätt att montera och installera en solpanel

Slutsatser och användbar video om ämnet

Begreppet "hybridinverterare", dess enhet, funktioner och versioner:

En översikt över funktioner, driftssätt och effektivitet med användning av 3 kW InfiniSolar multifunktionsomvandlare:

Att designa ett solsystem är en komplex och krävande uppgift. Det är bättre att överlåta beräkningen av de nödvändiga parametrarna, valet av kompositkomponenterna i solkomplexet, anslutning och idrifttagning till proffs.

Misstag kan leda till systemfel och ineffektiv användning av dyr utrustning..

Väljer du det bästa konverteringsalternativet för ett autonomt energiförsörjningssystem baserat på solenergi? Har du frågor som vi inte har berört i den här artikeln? Fråga dem i kommentarerna nedan - vi kommer att försöka hjälpa dig.

Eller kanske du märkte felaktigheter eller inkonsekvenser i det presenterade materialet? Eller vill du komplettera teorin med praktiska rekommendationer baserat på personlig erfarenhet? Skriv till oss om det, dela din åsikt.