Falownik do paneli słonecznych: rodzaje urządzeń, przegląd modeli, funkcje połączeń

Układy słoneczne na całym świecie rozwijają się w niesamowitym tempie. Międzynarodowa Agencja Energii odnotowała w swoim raporcie rocznym, że w 2016 r. Liczba oddanych do użytku elektrowni słonecznych po raz pierwszy przekroczyła liczbę węgla.

Sercem systemu energii słonecznej jest falownik do paneli słonecznych, którego zadaniem jest przekształcenie stałego rodzaju prądu w prąd przemienny. Powiemy Ci, jak wybrać najlepszą opcję dla urządzenia i jak poprawnie go zainstalować. Na podstawie naszych zaleceń możesz zmontować nienagannie działającą mini-elektrownię.

Rodzaje falowników do paneli słonecznych

Bez falownika energia wytwarzana przez układ słoneczny będzie całkowicie bezużyteczna na potrzeby domowe. Istnieją 3 rodzaje falowników według rodzaju zastosowania:

• autonomiczny;
• sieć
• wielofunkcyjny.

Falowniki pierwszego typu są oznaczone jako „off grid”. Są one podłączone do modułu słonecznego, są częścią oddzielnego systemu fotowoltaicznego i nie mają żadnego kontaktu z zewnętrzną siecią elektryczną. Ich moc waha się między 100 - 8000 watów.

Falowniki synchroniczne lub sieciowe działają synchronicznie ze scentralizowanym systemem zasilania. Konwertery z oznaczeniem „on grid” nie tylko pełnią rolę konwertera, ale także korygują takie parametry sieci, jak różnice amplitud, wskaźniki częstotliwości i inne.

Jeśli wystąpi problem w sieci zewnętrznej, falownik wyłączy się automatycznie. Takie falowniki gromadzą energię elektryczną w bateriach.

Jeśli łączna moc urządzeń używanych w domu jest mniejsza niż potencjał elektrowni słonecznej, wówczas nadwyżka wytworzonej energii elektrycznej trafia do zewnętrznych sieci elektrycznych. Jeśli moc nie jest wystarczająca do normalnej pracy urządzeń gospodarstwa domowego, następuje ładowanie z zewnątrz.

Parametry falownika po stronie prądu przemiennego są określane na podstawie całkowitego zużycia energii wszystkich urządzeń podłączonych do sieci elektrycznej konsumenta. Po stronie prądu stałego falownik jest wybierany na podstawie mocy znamionowej paneli słonecznych

W przypadku braku napięcia energia jest dostarczana z naładowanego akumulatora. W przypadku, gdy baterie nie są zawarte w systemie, energia wytwarzana przez elektrownię słoneczną trafia do wspólnej sieci.

Sieciowe falowniki fotoelektryczne o wysokiej wydajności wykorzystują energię otrzymaną z paneli słonecznych. Są gwarancją stabilności zasilania i charakteryzują się wysoką sprawnością przekraczającą 90%

Falownik hybrydowy lub wielofunkcyjny - niezawodny sprzęt. Łączy właściwości dwóch pierwszych konwerterów, ma dużą liczbę ustawień. Jest to najlepsza opcja do budowy domowej stacji solarnej, ale także najdroższa.

Wszystkie istniejące falowniki słoneczne są podzielone na typy i zgodnie z napięciem wyjściowym. W zależności od tego parametru są sinusoidalne i meandryczne. Ponieważ pierwsza wartość napięcia wyjściowego jest prawie taka sama jak w sieci zasilającej, jest to dobra opcja, gdy w domu jest bardzo wrażliwa technika.

Stała wartość napięcia jest gwarancją bezpieczeństwa domowego sprzętu elektrycznego. Graficznie kształt fali na wyjściu takiego falownika sinusoidalnego jest przedstawiony jako czysta fala sinusoidalna.

Podczas obsługi urządzenia najlepszym kształtem meandra jest idealny sinus. Jest to szczególnie ważne w przypadku sprzętu telekomunikacyjnego, sprzętu medycznego, precyzyjnych urządzeń pomiarowych, dlatego nawet pomimo wysokiej ceny złożonych falowników nie ma w tym przypadku innych opcji. Producenci podają informacje o kształcie sygnału wyjściowego w jego charakterystyce

Przetworniki meandryczne lub niesinusoidalne, w przeciwieństwie do sinusoidalnych, mają geometrię sygnału na wyjściu w postaci prostokątnych impulsów, tak zwanego sinusa zmodyfikowanego.Falowników tego typu nie można stosować do poszczególnych rodzajów obciążeń, ale w przypadku urządzeń wykorzystujących aktywny składnik mocy są one całkiem odpowiednie.

Kryteria wyboru falownika

Wybierając taki element układu słonecznego jako falownik, ważna jest nie tylko geometria sygnału wyjściowego, ale także jego moc. Eksperci doradzają personelowi panele słoneczne konwertery, których moc znamionowa jest wyższa niż całkowita moc dostępna w objętości sprzętu, o 25-30 procent.

Konieczne jest również uwzględnienie obciążenia wynikającego z jednoczesnego włączenia kilku urządzeń o wysokiej mocy rozruchowej.

Kolejnym kryterium przy wyborze falownika jest jego sprawność, która determinuje straty energii towarzyszących procesów. W zależności od modelu ma inną wartość, która mieści się w przedziale 85–95%. Najlepszym wyborem jest sprawność co najmniej 90%.

Falowniki są zarówno jednofazowe, jak i trójfazowe. Te pierwsze są tańsze, ale ich wybór jest uzasadniony, gdy zużycie energii jest mniejsze niż 10 kW. Ich napięcie wynosi 220 V, a częstotliwość wynosi 50 Hz. Falowniki trójfazowe mają szerszy zakres napięć - 315, 400, 690 V.

Producenci wysokiej jakości sprzętu uzupełniają swoje produkty transformatorami wyjściowymi. Istnieje związek między masą falownika a jego parametrami technicznymi - jeśli na każdy kg jego masy przypada 100 W mocy, wówczas transformator jest włączony do jego obwodu

Liczba falowników w systemie może być również inna. W tej kwestii należy kierować się następującymi zaleceniami: jeśli moc paneli słonecznych nie przekracza 5 kW, wystarczy jeden falownik dla takiego systemu. Baterie o wyższej mocy mogą wymagać 2 lub więcej falowników. Jest optymalny, gdy potrzebny jest jeden falownik na każde 5 kW.

Zastosuj się do pracy w sieci łączącej wykorzystanie standardowej energii elektrycznej i energii dostarczanej przez panele słoneczne falowniki hybrydowe. Funkcje urządzenia i zasady ich wyboru zostaną przedstawione w naszym polecanym artykule.

Konwertery mogą różnić się między sobą obwodami, geometrią sygnału wyjściowego i innymi wielkościami określającymi. Oddzielne konwertery są wyposażone w ładowarki. Jeśli jeden z falowników ulegnie awarii, system nie przestanie działać.

Funkcje podłączenia falownika

Wydajność całego układu słonecznego zależy od prawidłowego podłączenia falownika słonecznego. Najważniejsze jest przestrzeganie zasady: kabel, który przesyła prąd stały, musi mieć minimalną dopuszczalną długość i maksymalny przekrój.

Jeśli odbiorca znajduje się daleko od ogniw słonecznych, przedłużyć, zwiększając kabel elektryczny transportujący prąd przemienny 220 V. Długość drutu między falownikiem a panelem słonecznym powinna wynosić 3 m, a nie więcej.

Najlepsza opcja, gdy falownik znajduje się w pobliżu ogniwo słoneczne. Szczególnie rygorystyczne warunki muszą być spełnione przy podłączaniu falowników o mocy przekraczającej 0,5 kW.

Połączenie przewodowe musi być solidne, jak niewystarczająco szczelne połączenie powoduje iskrzenie, co może spowodować pożar. Podczas instalowania autonomicznego falownika w celu zapewnienia nieprzerwanego zasilania obiektu, obwód prądu stałego musi być wyposażony wyłączniki automatyczne.

Najlepszym rozwiązaniem przy podłączaniu falownika jest użycie opaski hybrydowej dla prądu stałego i przemiennego. Zasada opiera się na specjalnej kolejności włączania konwertera. Obejmuje sterownik paneli słonecznych po naładowaniu akumulatorów.

To rozwiązanie podnosi jakość sprzętu. W regionach, w których często wyłącza się prąd, lub w domach położonych w obszarach, w których przeważa pochmurna pogoda, ta opcja działa bardzo skutecznie.

Przegląd modeli falowników

Konwertery do paneli słonecznych są produkowane przez wielu producentów, zarówno krajowych, jak i zagranicznych. Wszystkie urządzenia mają różne cechy, poziomy jakości, własny zestaw funkcji i możliwości techniczne.

Falowniki od krajowego producenta

Szeroką gamę tych produktów o mocy 800 - 1200 W produkuje rosyjski producent MAP „Energy”.

Firma produkuje kilka linii falowników:

1. Falowniki sinusoidalne o czystym przebiegu sinusoidalnym - MAP SIN.
2. Przetworniki sinusoidalne z funkcją wyboru dodatkowej ilości energii z akumulatorów - MAP HYBRID.
3. Falowniki trójfazowe - MAP HYBRID 3 fazy.

Przetwornice tej firmy mogą ładować wszystkie typy akumulatorów. Do tego mają ładowarka wysoka moc.

Osiągnięciem firmy jest rekordowy falownik - 20 kW, wytrzymujący największe obciążenie 25 kW. Ten model może zapewnić niezawodne zasilanie dużego budynku mieszkalnego z wieloma urządzeniami.

Falowniki MAP „Energia” jest stosowana nie tylko w prywatnych gospodarstwach domowych, ale także w wielu branżach. Są stosowane w medycynie, budownictwie, stacjach pogodowych

Schneider Electric Conext Converters

Francuska firma Schneider Electric produkuje falowniki o wysokiej wydajności, które pozwalają na ich stosowanie w różnych klimatach.

Powłoka korpusu, która ma wysoką odporność na korozję, pozwala pomyślnie przejść testy z mgłą solną. Są przeznaczone do paneli słonecznych instalowanych na dachach prywatnych domków i budynków mieszkalnych.

Producent sprawdza niezawodność swojego sprzętu za pomocą różnych metod i testów. Konstrukcja przetwornic Conext nie ma kondensatorów elektrochemicznych, co jest gwarancją długotrwałej pracy.

Falowniki Conext, nawet przy maksymalnym obciążeniu, mają sprawność 97,5%. Oddzielne modele są wyposażone w blok rozdzielający, więc nie ma potrzeby instalowania zewnętrznego panelu elektrycznego

Szeroka gama produktów pozwala wybrać odpowiedni model dla systemów solarnych o mocy 3 - 20 kW.

Falowniki TBS Electronics

Ta holenderska firma, która istnieje na rynku od 1996 roku, produkuje zarówno energooszczędne, jak i mocniejsze konwertery sinusoidalne do paneli słonecznych Poversine o mocy znamionowej od 175 do 3500 watów.

Zdjęcie pokazuje model profesjonalnego falownika Powersine PS3500-24. Można go wykorzystać do zapewnienia nieprzerwanego zasilania kotłów grzewczych, pomp, komputerów i innych małych obciążeń. Jest wyposażony w niezawodną elektronikę, metalową obudowę o wysokiej wytrzymałości

Linia Powersine charakteryzuje się bardzo czystą falą sinusoidalną na wyjściu, więc zastosowanie tych falowników gwarantuje właściwe i długotrwałe działanie bardzo wrażliwych urządzeń. Urządzenie jest wyposażone w ochronę przed zwarciem, skokami temperatury, przeciążeniami. Za pomocą tych falowników można uruchomić obciążenia do 500 V z siłą rozruchową przekraczającą dziesiątki razy moc znamionową.

Falowniki sieciowe Kostal

Firma produkuje innowacyjne falowniki wysokiej jakości o mocy od 1,5 do 20 kW, zarówno jedno-, jak i trójfazowe. Konstrukcja zawiera przełącznik prądu zmiennego, który działa automatycznie, urządzenia śledzące MPP, monitor, licznik S0 i wiele innych opcji w podstawowej konfiguracji. Wszystko to umożliwia wprowadzenie falownika do systemu „inteligentnego domu”.

Falowniki Kostal są proste w obsłudze i instalacji. Wbudowany panel - pouczający i zrozumiały, pozwala monitorować jego działanie

Ze względu na wysoką jakość materiału obudowy konwerter jest instalowany zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz domu. Montaż odbywa się w Europie, więc jakość spełnia normy europejskie. Gwarancja producenta - 5 lat.

Falowniki ABi-Solar z Tajwanu

Przetwornice te, produkowane na Tajwanie, są reprezentowane na naszym rynku przez szereg autonomicznych konwerterów SL / SLP, autonomicznych sieciowych przetwornic hybrydowych (NTR) i linii hybrydowej NT.

Konwertery autonomiczne są wyposażone w sterowniki ładowania słonecznego. To urządzenie jest wyposażone w potrójną funkcjonalność - działa jako falownik, sterownik, ładowarka.

Konstrukcja zawiera wyświetlacz ciekłokrystaliczny, który pozwala kontrolować główne parametry układu słonecznego. Wydajność falowników SL / SLP wynosi około 93%. Modele SLP mają ochronę przed kurzem.

Falownik z nowej serii ABi-Solar HTP należy do opcji budżetowej. Działa tylko z baterią. Szczególnie popularna jest seria NT, w tym hybrydowe falowniki jedno- i trójfazowe, wyróżniające się doskonałą jakością wykonania.

Konwertery SL0912 i SL1524 są również tanie. Pracują w 2 trybach - nieprzerwanym gospodarstwie domowym i panelami słonecznymi. Mają 2 tryby utrzymania napięcia: od 180 do 260 V i od 100 do 300 V.

Drugi tryb pozwala wydłużyć żywotność baterii ze względu na mniejsze zużycie, ale może zasilać tylko urządzenia, które nie są bardzo wrażliwe na jakość energii elektrycznej.

Falownik ABi-Solar SL 1012 PWM ma pojemność 800 V. Prąd wyjściowy ma niezmodyfikowaną falę sinusoidalną. Można go wykorzystać do sprzedaży paneli słonecznych energii elektrycznej według „zielonej” taryfy.

Falowniki ABi-Solar umożliwiają zwiększenie zakresu temperatur pracy baterie i zautomatyzować proces rozładowania.

Falowniki sieciowe GoodWE

Ta chińska firma produkuje falowniki sieciowe o różnych pojemnościach i dostarcza je na rynek w niskiej cenie. Do falownika dołączony jest specjalny program, który pozwala obliczyć układ słoneczny, biorąc pod uwagę położenie paneli słonecznych w stosunku do punktów kardynalnych i innych punktów orientacyjnych.

Możliwe jest monitorowanie działania konwertera za pomocą tabletu lub smartfona, ale najpierw trzeba będzie zainstalować aplikację specjalnie do tego celu opartą na systemie operacyjnym Android.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Tutaj kierownik firmy sprzedającej mówi o zasadach wyboru falownika:

Ten film wideo pokazuje problem z połączeniem z falownikiem:

Fotoelektryczny falownik sieciowy, jako integralna część układu słonecznego, pozwala uzyskać całkowitą niezależność od scentralizowanego zasilania i rosnących cen nośników elektrycznych.

Inteligentne systemy, w tym konwerter sieci, sprawiają, że proces zużycia energii jest przystępny, niezawodny i zarządzalny. Jednocześnie komfort w domu nie jest naruszany.

Chcesz opowiedzieć, jak zbudowałeś własną mini-elektrownię z falownikiem do baterii słonecznych? Czy masz cenne informacje na temat, które mogą być przydatne dla odwiedzających witrynę? Napisz komentarze w poniższym bloku, publikuj zdjęcia i zadawaj pytania.