Hibridni solarni pretvornik: vrste, pregled najboljših modelov + priključne funkcije

Prednosti inverterskih baterij

Sodobni domovi so pogosto izpostavljeni prenapetostim in izpadom električne energije. Pri tem najbolj trpi ogrevalni sistem, saj se v večini hiš voda ogreva na elektriko. Prisotnost stalne električne energije vpliva na nemoteno delovanje plinskega kotla. Obtočna črpalka in krmilna avtomatika.

Če se ogrevalni kotel ustavi, je verjetno, da se bodo cevi, skozi katere prehaja voda, zlomile, kar bo povzročilo uničenje zaključnih materialov in pojav razpok v gradbeni konstrukciji. Inverterske baterije so v zadnjih letih pridobile široko priljubljenost in so začele izpodrivati ​​posamezne generatorje.Razsmerniki delujejo zahvaljujoč dejstvu, da jih posebne baterije napajajo z virom energije.

Prednosti pretvornika:

Zvok in hiter vklop. Razsmernik se zažene tiho: nihče niti ne opazi, kako se zažene akumulatorsko napajanje pretvornikov.

Brez hrupa pri delu. Če so generatorji na gorivo zelo hrupni, potem pretvornik sploh ne povzroča hrupa.

Brez izpuha

Pri uporabi generatorjev je pomembno dobro premisliti o lokaciji in izhodu cevi, skozi katere plini zapuščajo prostor. Pretvornik ne oddaja izpušnih plinov

požarna varnost

Razsmernik ne potrebuje goriva, kar zmanjšuje nevarnost požara.

mobilnost. Pretvornik se lahko nahaja na katerem koli priročnem mestu.

Pri postavitvi pretvornika je pomembno biti pozoren na to, da mora imeti prostor visokokakovostno toplotno izolacijo. Uporaba pretvornikov ni le učinkovita, ampak tudi donosna. Seveda bosta njegov nakup in namestitev stala, a v prihodnosti se bodo razsmerniki izplačali in prihranili veliko denarja.

Seveda bosta njegov nakup in namestitev stala, a v prihodnosti se bodo razsmerniki izplačali in prihranili veliko denarja.

Seveda bosta njegov nakup in namestitev stala, a v prihodnosti se bodo razsmerniki izplačali in prihranili veliko denarja.

Kako izračunati moč pretvornika

Moč te opreme je odvisna od nazivne moči sončnih kolektorjev (na strani DC) in največje moči obremenitve na strani AC.

Z drugimi besedami, upoštevati morate skupno moč vseh sončnih kolektorjev (dopustna napaka od 90% do 120%) v omrežju in moč vseh naprav, ki jih je mogoče hkrati napajati v tem omrežju.

Če je s ploščami vse jasno, njihova nazivna moč je navedena v značilnostih, potem je s porabo vse težje. Treba je določiti porabljeno konično ali začetno moč naprav, ki je lahko 5-7 krat večja od delovne.

Tudi kratka obremenitev med zagonom 2-3 sekunde, ki presega moč pretvornika, ne bo omogočila zagona takšne naprave skozi njo.

Izberite po napetosti

Pomemben je tudi parameter, kot je vhodna napetost, saj neposredno vpliva na učinkovitost sistema. Priporočeni parametri:

• 12 V za sistemsko moč do 600 W,
• 24 V s sistemsko močjo od 600 do 1500 W,
• 48V s sistemsko močjo nad 1500W.

Izberite po učinkovitosti

Ta indikator je določen s količino energije, ki jo je naprava porabila, na primer za svoje delo. Poraba energije samega pretvornika ne sme presegati 5-10% energije, ki prehaja skozi njega. V nasprotnem primeru se ta naprava lahko šteje za neučinkovito.

Večina sodobnih pretvornikov ima izkoristek 90-95%.

Teža opreme

Kakovosten pretvornik ne more biti lahek, saj uporablja transformator. Običajno lahko vzamete naslednje številke: 1 kilogram na 100 vatov.

Kvadratni in sinusni, signalni tip

Levo - sinusni sistem, desno - meander.

Meander, cenejša možnost, vendar takšne naprave ne ščitijo omrežja pred napetostnimi sunki in omogočajo nenadne prenapetosti, ki lahko negativno vplivajo na delovanje gospodinjskih aparatov in veliko opreme. To težavo je mogoče rešiti z namestitvijo dodatnega stabilizatorja.

sinusni dražji, vendar je napetost na vhodu in izhodu skoraj enaka, nihanja pa so bolj gladka in ne škodujejo opremi.

Sinusni pretvornik je primeren za zasebno hišo, saj vse induktivne obremenitve (hladilniki, pralni stroji, črpalke, klimatske naprave itd.) preprosto ne bodo delovale s kvadratno izhodno napetostjo.

Kvazisinusoida - to je nekakšen kompromis med pravokotno obliko in čistim sinusom. Večina sinusnih vzorcev je dobrih, obstajajo pa tudi nezanesljivi primeri.

1 ali 3 faza

Tukaj je vse preprosto, kateri koli od njih je primeren za zasebno hišo. Tudi če ne potrebujete 3 faz, boste uporabili eno. Za industrijo je potrebna le 3-fazna, saj večina opreme deluje na tem principu.

Kaj še upoštevati

• Vhod U, in sicer: indikatorja napetosti in moči morata biti med seboj optimalno usklajena. To bo pomagalo preprečiti resno uhajanje toka. Zato bo zagotovil izmerjeno in produktivno delovanje pretvornika, brez nevarne »meje možnosti«. Strokovnjaki že dolgo imajo tako stvar, kot je "povezava med močjo in napetostjo". Priporočene vrste takšnih svežnjev: 12 V in 600 W, 24 V in od 600 do 1500 W. Če je U 48 V, je moč lahko večja od 1500 vatov.
• Izhodna moč, idealno izračunana na podlagi vsote, ki jo seštejejo vsi porabniki energije. V resnici se izračuni izvajajo na podlagi največje obremenitve, ki je lahko v električnem omrežju. Pri delovanju velikega števila gospodinjskih enot lahko stopnja vklopnega toka postane veliko višja od nazivne zmogljivosti pretvornika. Zato se morate osredotočiti na kazalnike največje moči.
• Vrste zaščite.Če je pretvornik kakovosten, je vedno opremljen z več kot enim zaščitnim vezjem. Na primer, hlajenje v primeru pregrevanja, zaščita pred U-prenapetostmi in kratkimi stiki. Prav tako dober pretvornik vedno poskrbi za zaščitno vezje pred preobremenitvami, ki se lahko pojavijo na izhodu.
• Delovna temperatura pretvornika je še posebej pomembna, če je nameščen v neogrevanem prostoru. Če je razpon temperaturnih indikatorjev širok, je pretvornik dobre kakovosti.
• Utež. Če je velik, je zelo dober, saj kakovosten transformator ne more tehtati premalo. Obstajajo pretvorniki nizke kakovosti za sončne baterije. V njih ni transformatorja, zato lahko takoj, ko se začetni tok poveča, celoten sistem takoj preneha delovati.
• Koncept stanja pripravljenosti. Način pripravljenosti prihrani veliko energije v bateriji, poraba energije pa se izvaja le, če je to potrebno za vzdrževanje delovanja sistema.
• Učinkovitost inverterja. Izbrati morate visokokakovostne modele z najmanj 90-odstotnim indikatorjem. Če je izkoristek manjši, bo izguba energije, ki jo sončni sistem dovaja od Sonca, ena desetina, kar je nesprejemljivo.

Sodobne funkcije

Poleg osnovnih funkcij lahko hibridni pretvorniki izvajajo številne dodatne funkcije.

Naj izpostavimo glavne:

• Mešanje energije baterije v napajanje iz gospodinjskega omrežja s prednostno izbiro.
• Regulacija frekvence toka na izhodu ob upoštevanju napetosti baterije.
• Priključitev fotovoltaičnega pretvornika v omrežje na izhodu.
• Dodajanje moči obstoječemu omrežnemu parametru.
• Samodejni prenos moči iz akumulatorja v zunanje omrežje, ob upoštevanju napetosti na DC viru.
• Kombinirana interakcija z omrežnim pretvornikom.
• Samodejno dodajanje moči inverterja.
• Izbira najbolj privlačnega vira toka.
• Podpora za različne vrste baterij.
• Regulacija časa polnjenja baterije.
• Nastavitev parametra napetosti.
• Posodobitev programske opreme itd. Številne sodobne modele je mogoče povezati z računalnikom za spremljanje in programiranje.

Upoštevajte, da prisotnost dodatnih možnosti vpliva na stroške izdelka.

Kaj še upoštevati

• Vhod U, in sicer: indikatorja napetosti in moči morata biti med seboj optimalno usklajena. To bo pomagalo preprečiti resno uhajanje toka. Zato bo zagotovil izmerjeno in produktivno delovanje pretvornika, brez nevarne »meje možnosti«. Strokovnjaki že dolgo imajo tako stvar, kot je "povezava med močjo in napetostjo". Priporočene vrste takšnih svežnjev: 12 V in 600 W, 24 V in od 600 do 1500 W. Če je U 48 V, je moč lahko večja od 1500 vatov.
• Izhodna moč, idealno izračunana na podlagi vsote, ki jo seštejejo vsi porabniki energije. V resnici se izračuni izvajajo na podlagi največje obremenitve, ki je lahko v električnem omrežju. Pri delovanju velikega števila gospodinjskih enot lahko stopnja vklopnega toka postane veliko višja od nazivne zmogljivosti pretvornika. Zato se morate osredotočiti na kazalnike največje moči.
• Vrste zaščite. Če je pretvornik kakovosten, je vedno opremljen z več kot enim zaščitnim vezjem. Na primer, hlajenje v primeru pregrevanja, zaščita pred U-prenapetostmi in kratkimi stiki.Prav tako dober pretvornik vedno poskrbi za zaščitno vezje pred preobremenitvami, ki se lahko pojavijo na izhodu.
• Delovna temperatura pretvornika je še posebej pomembna, če je nameščen v neogrevanem prostoru. Če je razpon temperaturnih indikatorjev širok, je pretvornik dobre kakovosti.
• Utež. Če je velik, je zelo dober, saj kakovosten transformator ne more tehtati premalo. Obstajajo pretvorniki nizke kakovosti za sončne baterije. V njih ni transformatorja, zato lahko takoj, ko se začetni tok poveča, celoten sistem takoj preneha delovati.
• Koncept stanja pripravljenosti. Način pripravljenosti prihrani veliko energije v bateriji, poraba energije pa se izvaja le, če je to potrebno za vzdrževanje delovanja sistema.
• Učinkovitost inverterja. Izbrati morate visokokakovostne modele z najmanj 90-odstotnim indikatorjem. Če je izkoristek manjši, bo izguba energije, ki jo sončni sistem dovaja od Sonca, ena desetina, kar je nesprejemljivo.

Razlika med inverterjem in BBP

Pri načrtovanju hibridnega napajalnega sistema je treba upoštevati zmožnost glavnega pretvornika za zagotavljanje električne energije priključenemu bremenu. Te naprave pogosto imenujemo neprekinjeni napajalniki (UPS). Vendar pa sta kljub celotnemu seznamu enakih funkcij in nalog v bistvu dve različni napravi, ki se med seboj opazno razlikujeta.

Dejstvo je, da je BBP pretvornik, v katerega je dodatno vgrajen polnilnik. Ta modul je zasnovan tako, da daje prednost porabi električne energije, ki jo proizvajajo fotocelice, in šele, ko je ta nezadostna, preklopi na omrežno porabo. BBP nima vezja, ki bi omogočalo delitev baterije in električne energije iz centralnega omrežja. Zasnovani so za ločeno porabo in se ob določenih pogojih preklapljajo med seboj.

Takšno delovanje v načinu stalnega preklapljanja poveča število ciklov polnjenja in praznjenja baterije, kar povzroči njeno prezgodnjo obrabo. Poceni neprekinjeni napajalniki nimajo možnosti prilagajanja vrednosti mejne napetosti.

Pri hibridnih inverterjih, ki se uporabljajo skupaj s solarnimi paneli, ni vseh naštetih pomanjkljivosti, ki so značilne za UPS. Te naprave se samostojno prilagajajo zahtevani moči in lahko hkrati delujejo z različnimi vrstami virov energije. Predpisi določajo izbiro prednostne porabe in v večini primerov je ta vloga dodeljena sončnim kolektorjem. Nekateri hibridni modeli lahko omejijo moč, ki prihaja iz osrednjega omrežja.

TOP 1: ZEMLJEVID HIBRID 243X3

Značilnosti

• Število faz - 3;
• Največja moč - 9 kW;
• Največja vrednost - 15 kW;
• Priporočena skupna moč - 100 W;
• Frekvenca - 50 Hz;
• Delovna temperatura - minus 25 - plus 50;
• Velikost - 630x370x510mm;
• Teža - 61,5 kg.

Kompatibilnost

Model trifaznega hibridnega pretvornika je kompatibilen z električnimi sončnimi postajami in gospodinjskim omrežjem, ki ga odlikuje zavidljiva vrednost izkoristka.Če napetosti v eni od faz ni, jo bosta preostali dve še naprej oddajali v omrežje, generiranje pa bo izvajala baterija.

Pretvorniki pri spreminjanju frekvence vzdržujejo komunikacijo med seboj in z generatorjem ter se lahko gladko prilagajajo razpoložljivi frekvenci.

Pomembno: trajanje delovanja, ko je dosežena vrednost največje moči, je 5 sekund, vrednost, ki presega nazivno vrednost (avtonomni način), pa 20 minut

Cena

Kaj je hibridni pretvornik

V zadnjem času je prišlo do zmede glede definicije tega koncepta, saj mnogi proizvajalci svoje inverterje imenujejo hibridni, čeprav v resnici niso.

Razsmernik lahko vključuje krmilnik za polnjenje baterij iz enosmernega vira - sončne celice ali vetrne turbine. Zelo pogosto se takšni pretvorniki proizvajalca imenujejo tudi "hibridni". Razlog za to je dejstvo, da ta razsmernik združuje 2 različni napravi – inverter in krmilnik za sončne kolektorje ali vetrni generator. Vendar se takšne naprave bolje imenujejo "kombinirane" kot hibridne.

Značilnost hibridnega pretvornika je ravno možnost vzporednega delovanja z virom izmeničnega toka - omrežjem ali generatorjem - v inverterskem načinu. Hibridni pretvornik lahko uporablja moč iz baterij, ki jih polni obnovljivi vir energije, hkrati z močjo iz omrežja/generatorja, ne da bi bil izključen iz omrežja.Hkrati bi moralo biti možno nastaviti prednost za vir enosmernega ali izmeničnega toka; na primer, ko daje prednost viru DC, se obremenitev najprej napaja iz baterij, manjkajoča moč pa se vzame iz vira izmeničnega toka. Pogosto je mogoče omejiti tok ali moč, ki se odvzame električno omrežje ali generator.

Prednost za vir enosmernega toka je možna le s popolnim odklopom električnega omrežja iz vhoda in preklopom na delovanje v celoti iz baterij. To vodi do "trzajočega" delovanja sistema in dodatnega cikliranja baterij. No, če je mogoče izbrati napetost, pri kateri je omrežje izklopljeno in priključeno. Toda v mnogih nizkocenovnih BBP to ni mogoče, mejne napetosti pa so togo nastavljene brez možnosti regulacije.

Nekateri hibridni pretvorniki imajo funkcijo dodajanja moči pretvornika k moči vira izmeničnega toka. Ta funkcija je zelo uporabna, če ima AC vir omejeno zmogljivost, ki ne zadostuje za napajanje največje obremenitve. V tem primeru se v UPS nastavi maksimalni tok, ki ga lahko vzamemo iz omrežja ali generatorja, manjkajočo moč pa vzamemo iz baterij in pomešamo v omrežje. Na ta način je mogoče napajati obremenitev z močjo, ki je enaka vsoti moči pretvornika in vira izmeničnega toka (omrežja ali generator). Različni proizvajalci to funkcijo imenujejo različno – na primer se imenuje Smart Boost v pretvornikih Studer Xtender, Power Shaving v pretvornikih Schnieder Electric Conext XW, Grid support v pretvornikih Outback G(V)FX itd.

Primerjava brezprekinitvenega napajanja in hibridne instalacije

Nekatera podjetja nehote zavajajo potrošnika s sklicevanjem na enoto za neprekinjeno napajanje (UPS) kot na hibridni pretvornik. Zdi se, da obe napravi opravljata podobne naloge, vendar obstaja bistvena razlika.

BBP je pretvornik s polnilnikom. Modul primarno zagotavlja porabo energije iz fotovoltaične instalacije, v primeru njenega pomanjkanja pa preklopi na porabo iz omrežja.

BBP ni sposoben opravljati funkcije "mešanja" akumulirane električne energije iz baterij z omrežjem. Prednostna poraba iz vira enosmernega toka se izvaja z izklopom iz omrežja in preklopom na baterijsko delovanje

Delovanje sistema v "trzajočem" načinu izzove dodatno cikliranje baterije in pospeši njeno obrabo. V večini poceni UPS-jev je mejna napetost nastavljena na nenastavljivo.

Pri modelih hibridnih pretvornikov za sončne celice so takšni skoki izključeni - enota se prilagodi zahtevani moči in deluje hkrati z različnimi viri toka.

Izberete lahko svojo prednostno porabo. Praviloma je poudarek na porabi energije iz sončnih kolektorjev. Nekatere hibridne enote imajo možnost omejitve moči, ki prihaja iz mestnega omrežja.

Primerjava funkcij priljubljenih modifikacij hibridnih "pretvornikov" in BBP. Serija modelov Victron ponuja možnost povečanja moči pretvornika z uporabo električnega omrežja

Hibridni solarni pretvornik: slabosti

Alternativa za prejemanje energije iz sonca in njeno pretvarjanje v električno energijo so sončne elektrarne. Sistem lahko pretvori sončno energijo v izmenični tok le, če je na voljo visokokakovosten pretvornik. Hibridni pretvorniki združujejo dve vrsti pretvornikov: omrežne in samostojne.

Največji plus je, da lahko hibridni pretvornik za svoje delo uporablja enosmerni in izmenični tok.

Pomembno je omeniti, da se količina sončne svetlobe in energije, ki se pretvori, ne poveča. Toda pretvornik deluje večkrat varneje

Slabosti hibridnega pretvornika:

• Nemožnost delovanja brez omrežne napetosti.
• Pretvornik energije napaja baterija, in če je izpraznjena, bo pretvornik prenehal delovati.

Ta problem je mogoče rešiti. Če želite to narediti, morate za vsak slučaj vedno imeti dodatne elemente, ki bodo delovali prek krmilnika. Uporaba hibridnega pretvornika je odlična možnost za ekonomično in inteligentno rabo sončne energije. Stroški nakupa inverterja in njegove namestitve se hitro povrnejo.

Vrste in značilnosti

Hibridni pretvorniki se pogojno razlikujejo po več merilih - obliki signala in številu faz. Oglejmo si podrobneje značilnosti vsake smeri.

izhodna valovna oblika

Glede na valovno obliko obstajajo tri vrste pretvornikov:

Čisti sinusni val. Na izhodu se ustvari skoraj idealna krivulja, ki se malo razlikuje od oblike sinusoida običajnega omrežja. To je najboljša rešitev, ko je treba napajati drago opremo, kot so kompresorji, kotli, elektromotorji in drugo.

Kvazisinus.Tu izhodna krivulja ni idealna, kar lahko negativno vpliva na delovanje nekaterih naprav. Praviloma se pojavijo hrup in motnje, ki v težkih primerih vodijo do okvare opreme. Če se motorji (sinhroni ali asinhroni) napajajo preko hibridnega pretvornika, se moč zmanjša za približno tretjino in obstajajo znaki pregrevanja.

Kvazisinusne naprave so majhne velikosti in cenovno dostopne. Priporočljivi so za aparate, ki nimajo induktivnih obremenitev, kot so žarnice z žarilno nitko, grelniki itd. Pri nakupu morate gledati na harmonski koeficient, ki naj bo manjši od osem odstotkov.

Kar zadeva zadnjo obliko (meander), se skoraj nikoli ne uporablja. Njegova pomanjkljivost je ostra sprememba polarnosti, ki lahko povzroči okvare in poškodbe opreme.

Po številu faz

Naslednji kriterij za hibridne pretvornike je število faz.

Tukaj sta na voljo dve možnosti:

Enofazni. Izhod je 210-240 V. Uporablja se za gospodinjsko omrežje. Frekvenca - od 47 do 55 Hz, moč od 0,3 do 5 kW. Na voljo za baterije z napetostjo 12, 24 in 48 V

Za pravilno delovanje je pomembno ujemanje moči naprave in napetosti solarne baterije.
Trifazni. Uporabljajo se za napajanje električnih 3-faznih motorjev v delavnicah, industriji

Imajo moč od 3 do 30 kW. Napetost - 220 ali 400 V.

Po želji lahko kupite kombinirano različico. Značilnost modela je zmožnost napajanja eno- ali trifazne obremenitve zaradi faznega premika.