Hybridomformer til solpaneler: typer, oversigt over de bedste modeller + tilslutningsfunktioner

Elektricitetsforsyningssystemer med samtidig brug af den traditionelle strømforsyning og elektricitet fra solen er en økonomisk bæredygtig løsning til private boligejere, sommerhus, sommerhuse og industrilokaler.

Et uundværligt element i komplekset er en hybrid inverter til solbatterier, der bestemmer spændingsforsyningstilstande, hvilket sikrer uafbrudt og effektiv drift af solsystemet.

For at systemet skal fungere effektivt, skal du ikke kun vælge den optimale model, men også tilslutte den korrekt. Og hvordan man gør dette - vi analyserer i vores artikel. Vi overvejer også de eksisterende typer konvertere og de bedste tilbud på markedet i dag.

Vurdering af hybrid inverterkapacitet

Brug af vedvarende solenergi i kombination med en centraliseret strømforsyning giver flere fordele. Solsystemets normale funktion sikres ved koordineret drift af dets hovedmodeller: solpaneler, ladestyring, batteri såvel som et af nøgleelementerne - inverteren.

Inverter til solsystem - en enhed til konvertering af jævnstrøm (DC) fra solcellepaneler til vekselstrøm. Det er ved en strømspænding på 220 V, at husholdningsapparater fungerer. Uden en inverter er generering af energi meningsløs.

Systemets skema: 1 - solcellemoduler, 2-ladningskontrol, 3 - batteri, 4 - spændingsomformer (inverter) med forsyning af vekselstrøm (AC)

Det er bedre at vurdere hybridmodellens kapacitet i sammenligning med funktionerne i dets nærmeste konkurrenters arbejde - autonome og "netværksomformere".

Konverter netværk

Enheden fungerer på en delt netbelastning. Outputet fra konverteren er forbundet til forbrugere af elektricitet, vekselstrømsnet.

Ordningen er enkel, men har flere begrænsninger:

• betjenbarhed ved tilgængelighed af vekselstrøm i et netværk;
• netspænding skal være relativt stabil og konsistent med konverterens driftsområde.

Sorten er efterspurgt i private hjem med den nuværende "grønne" takst for elektrificering.

I løbet af dagen, med minimalt energiforbrug, tilføres den genererede strøm til netværket til "grønne" hastigheder, fra aften til morgen "bygningen" strømforsynes fra en centraliseret elforsyning

Selvstændig version af enheden

Enheden er drevet af batterider modtager en afgift fra solcellepaneler gennem MRPT-controlleren. Systemet bruger forskellige typer batterier, inklusive højteknologiske lithiumbatterier.

Ved den maksimale "fyldning" af lagerenheden overføres overskydende elektricitet til inverterindgangen, hvis udgang er tilsluttet AC-slutbrugerne.

I tilfælde af manglende solaktivitet tages energi fra opbevaringsbatterierne og ledes "konvertering" gennem spændingsomformeren.

Funktioner ved den autonome installation:

• muligheden for uafhængig drift i fravær af vekselstrøm;
• nogle modeller understøtter den "grønne" tarifdrift;
• Effektiviteten af ​​installationerne er 90-93%.

For at sikre objektets absolutte autonomi kræves det nøjagtigt beregning af solenergi og tilstrækkelig batteristrøm.

Muligheden for uafhængig brug af inverteren uden at inkludere en centraliseret netværksforbindelse i systemet. Selvstændig omformer er efterspurgt i områder med fuldstændig fravær eller lav kvalitet på elforsyningen

Hybrid omformertype

Modellen adskiller sig fra de enheder, der er beskrevet ovenfor i en speciel "arkitektur" til fremstilling. Der findes et specielt elektrisk kredsløb, som muliggør parallel drift med strømkilden (lysnettet, generatoren) i omformertilstand.

Samtidig leveres belastningen fra det centrale netværk og solpanelermens prioritetsfunktionen tildeles DC-leverandøren.

Hybridomformeren giver dig mulighed for at forbruge solenergi så effektivt som muligt uden at skifte fra strømforsyningsnetværket fra en centralstation eller generator

Konkurrencefordele ligger i multifunktionaliteten af ​​hybridomformere:

1. netværk - Et slags rummeligt batteri med en effektivitet på 100%. Alle overskud genereret af fotovoltaiske plader kan omdirigeres til det centrale netværk til en ”grøn” takst.
2. Uafbrydelig strømforsyning. Når du slukker for hovedforsyningen, genopbygges systemet til offline-tilstand og beskytter alle forbrugere mod spændingsstød.
3. Forøget netværkskapacitetsgrænse under spidsbelastninger på grund af tilføjelse af energi fra batteri-inverterkomplekset.

Med et fald i forbruget skifter solkomplekset til opladningstilstand og er klar til brug igen efter et stykke tid. Dobbelt strømfunktion kan angives: Smart Boots, Power Barbering, Grid support.

Tilsætningen af ​​magt sker efter følgende principper:

• Hvis den brugte strøm er lavere end det maksimale netværksforbrug, oplades akkumulatorbatteriet ud over at levere belastningen;
• i fravær af spænding i netværket modtages elektricitet fra batteriet og konverteres af inverteren;
• hvis belastningen overstiger grænseværdien for netværkets strøm, kompenseres manglen med den akkumulerede elektricitet fra solbatteriet.

De anførte driftsformer er i stand til at understøtte hybridmodeller med en oplader.

Nogle multifunktionsomformere er designet til samtidig at forbinde flere vekselstrømsledninger for automatisk at komme ind i reserven. Højteknologiske modeller regulerer uafhængigt af batteriet

Sorter af nuværende konvertere

Hvis du vælger "hjertet" i et autonomt strømforsyningssystem, skal du korrekt sammenligne de opgaver, der er tildelt udstyret med dets potentielle kapaciteter.

De vigtigste træk ved klassificeringen af ​​hybridomformere er: en algoritme til ændring af driftsformer, udgangsspændingens form og muligheden for at betjene et enkelt- eller trefaset netværk.

Sammenligning af UPS og hybridinstallation

Nogle virksomheder vildleder uforvarende forbrugeren og kalder den uafbrydelige strømforsyningsenhed (UPS) en hybrid inverter. Det ser ud til, at begge enheder udfører lignende opgaver, men der er en betydelig forskel.

BBP er en inverter med en oplader. Modulet leverer primært energiforbrug fra en fotovoltaisk installation, og hvis det mangler, skifter det til forbrug fra netværket.

BBP kan ikke udføre funktionen ved at "blande" den akkumulerede elektricitet fra batterierne med lysnettet. Prioritetsforbrug fra en DC-kilde realiseres ved at afbryde forbindelsen fra netværket og skifte til batteridrift

Systemets funktion i "ryk" -tilstand provokerer ekstra cyklus af batteriet og fremskynder dets slid. I de fleste billige strømforsyningssystemer indstilles tærskelspænding uden regulering.

I modellerne af hybridomformere til solbatterier er sådanne overspændinger udelukket - enheden tilpasser sig den krævede effekt og fungerer samtidig med forskellige strømkilder.

Du kan selv vælge prioriteret forbrug. Som hovedregel er vægten lagt på brugen af ​​energi fra solcellepaneler. Nogle hybridenheder har mulighed for at begrænse strømmen fra bynettet.

Sammenligning af funktioner til populære ændringer af hybrid “konvertere” og BBP. I Victron-serien med modeller er det muligt at øge invertereffekten på grund af netværk

Forskellige inverterbølgeformer

Solstrømsomformere klassificeres efter typen af ​​udgangssignal.

skelne:

• ren sinusbølge;
• modificeret sinus (kvasi-sinusbølge);
• bugte.

Den sidstnævnte mulighed bruges praktisk talt ikke i praksis, da en kraftig ændring i polaritet forårsager funktionsfejl i udstyret.

En inverter med et “U-formet” signal kan ikke beskytte enheder mod spændingsstød. Derudover opfatter hovedparten af ​​husholdningsapparater ikke den "krumme" strøm

Hvad er en ren sinusbølge?

Konverteren producerer et højkvalitetssignal, der overstiger formen på lysstrømmen. Dette er den bedste mulighed for betjening af "følsomt" udstyr: varmekedler, kompressorer, elektriske motorer, medicinsk udstyr og udstyr baseret på transformatorens strømforsyning.

Ulemper ved sinusbølgeinvertere: høje omkostninger og store dimensioner. At købe en ren sinustransducer koster dobbelt så meget som en kvasi-sinusbølgemodel med lige stor effekt

Quasi-sinus funktioner

Energisignal transmission i form af en modificeret sinus kan reducere effektiviteten af ​​nogle enheder, provokere udseendet af støj, forårsage interferens eller beskadige udstyr.

Ved strømforsyning med lavfrekvente transformere, asynkrone, synkronmotorer, er et effekttab på 20-30% synligt. Denne "defekt" omdannes til termisk energi og overophedes enhederne.

Pseudo-sinusformede invertere er kompakte og overkommelige. Deres anvendelse anbefales til strømforsyningsenheder uden induktiv belastning, designet til forbrug af aktive komponenter af elektrisk strøm.

Denne gruppe inkluderer: termoelektriske opvarmere, glødelyssystemer og andre resistive strukturer.

Valgmuligheder for den modificerede sinus: 1 - en kompliceret form af bugten med en pause, 2 - tilnærmelse til den rene sinus på grund af en stigning i antallet af overgange

Formen på udgangssignalet er angivet i omformerens pas eller uafbrudt. Eventuel notation: “Tilbage” - en garanti for fraværet af en ren sinus, “Smart” - sandsynligheden for at opnå en strøm i høj kvalitet ved udgangen.

Nogle fabrikanter i det ledsagende dokument bemærker den harmoniske koefficient (indeks for ikke-lineær forvrængning). Hvis parameteren er mindre end 8%, producerer enheden en næsten perfekt sinus.

Enkelfasede og trefasede modeller

Enfaset invertere er hovedsageligt indbygget i kredsløbet til et indenrig fotovoltaisk system med en standardspænding på 220V.

Udgangsspændingsområdet, når det er tilsluttet en fase i forskellige modeller, spænder fra 210-240V, outputfrekvensen er 47-55 Hz, og effekten er 300-5000 watt.

Enfaset invertere er tilgængelige for standard batterispændingsværdier: 12, 24 og 48 V. For at konverteren ikke kan fungere ved grænseværdierne, er det nødvendigt at koordinere “konverterens” strøm med solbatteriets eller batteriets spænding.

Afhængighedsområdet af batteriets egenskaber (spænding - V) og solconverteren (nominel effekt - W): 12 V - inden for 600 W, 24 V - op til 1,5 kW, 48 V - over 1,5 kW

Tre-fase invertere bruges til at levere trefasestrøm, der leverer strøm til elektriske motorer.Primær applikation - produktion, workshops, kommerciel brug.

Omformere i tre faser er kendetegnet ved høj effekt (3-30 kW), et bredt udgangsspændingsstrømspænding (220V / 400V).

Kombinerede modeller findes også på markedet. Disse inkluderer enfaset invertere med evnen til at synkronisere udgangene fra konverteren med et faseskift - dette giver dig mulighed for at tømme trefasebelastninger. Alle typer teknikker til konvertering af strøm fra solcellepaneler gennemgik vi i vores anden artikel.

Valgparametre for solinverter

Effektiviteten af ​​konverteren og hele strømforsyningssystemet afhænger stort set af et kompetent valg af udstyrsparametre.

Ud over ovenstående egenskaber skal du evaluere:

• udgangseffekt;
• type beskyttelse;
• arbejdstemperatur;
• installation dimensioner;
• effektivitet;
• tilgængelighed af yderligere funktioner.

Yderligere overvejer vi alle disse egenskaber mere detaljeret.

Kriterium nr. 1 - enhedens strøm

Ratificeringen af ​​"sol" -omformeren vælges baseret på beregningen af ​​den maksimale belastning på netværket og den estimerede batterilevetid. I opstarttilstand er konverteren i stand til at give en kortvarig stigning i effekt på tidspunktet for idriftsættelse af kapacitive belastninger.

Denne periode er typisk, når du tænder opvaskemaskiner, vaskemaskiner eller køleskabe.

Når man bruger belysningslamper og et tv, er en inverter med lav effekt til 500-1000 watt velegnet. Som regel kræves beregningen af ​​det samlede udstyr til det betjente udstyr. Den krævede værdi er angivet direkte på enhedens krop eller i det ledsagende dokument.

Det er ønskeligt at øge den opnåede værdi med 20-30% - dette er inverterens krævede udgangseffekt. For eksempel er udstyrets samlede effekt 500 W / h, batteriets levetid er 5 timer Beregning: 500 W / h * 5h * 1,2 = 3000 W / h

Kriterium nr. 2 - beskyttelsesniveau

En høj kvalitet solcelleinverter skal have flere niveauer af beskyttelse. Mulige muligheder: tvungen kølesystem, kortslutningsadvarsel, beskyttelse mod spændingstap og overspænding.

Det er også vigtigt - tilstedeværelsen af ​​et forseglet befæstet hus, der forhindrer støv og fugt i at komme ind i indersiden. Den elektriske beskyttelsesgrad er standardiseret i henhold til IEC-952 standardisering.

Indekset betegnes som IP AB, hvor A er beskyttelsesniveauet mod indtrængen af ​​fremmede partikler i enheden, B er modstanden mod fugtighed

Til udendørs driftsforhold er modeller med IP65-indekset egnede - styrken og pålideligheden af ​​inverteren tillader det i en ekstern atmosfære.

Kriterium nr. 3 - driftstemperatur og dimensioner

En bred vifte af værdier er en indikator for en anstændig byggekvalitet af inverteren. Værdien af ​​indikatoren er især relevant, når konverteren placeres i et uopvarmet rum.

Vægt er en indirekte indikator for omformerens kvalitet. Der er en mening - jo tungere konverter, jo kraftigere er den. Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​en transformer i højeffektudstyr.

I "letvægtsmodeller" kan fraværet af en transformer forårsage inverterfejl, når der påføres en høj hastighedsstrøm.

Ifølge observationer svarer et kilogram af solens konverter til en udgangseffekt på 100 watt. Dimensionerne på inverteren bestemmer metoden til dens installation

Kriterium nr. 4 - ydelseskoefficient

Eksperter anbefaler at købe aktuelle “konvertere” med en effektivitet på 90%. Kun med denne parameter er solsystemets arbejde effektivt og dets arrangement hensigtsmæssigt. Tabet af 10% af solenergien er en uacceptabel "luksus".

Yderligere funktionalitet. Avancerede funktioner påvirker udstyrets omkostninger og er ikke altid efterspurgte. Nogle indstillinger berettiger dog brugt penge.

Nyttige og nødvendige "enheder" inkluderer:

• automatisk tilføjelse af inverterstrøm til nettet elektricitet;
• justering af batteriets opladningsperiode;
• valg af prioriteret nuværende kilde;
• vedligeholdelse af arbejde med forskellige typer batterier (alkalisk, lithiumjernfosfat, helium, AGM, syre);
• muligheden for kombineret arbejde med en netværkskonverter;
• indstilling af spændingsindikatoren - advarsel om "overspændinger" i netspændingen;
• muligheden for at opgradere inverteren ved at opdatere firmwaren.

Moderne konvertere kan tilsluttes en pc til programmering og overvågning.

For at spore driften af ​​udstyr og elektriske netværk tilbyder producenter gratis software. En interessant mulighed er muligheden for at sende SMS-advarsler om status for systemet på anmodning fra brugeren

Oversigt over populære hybridkonvertere

Invertere fra udenlandske virksomheder fik gode anmeldelser blandt forbrugerne: Xtender (Schweiz), Prosolar (Kina), Victor Energy (Holland), SMA (Tyskland) og Xantrex (Canada). Indenrigsrepræsentant - MAP Sine.

Xtender multifunktionsinverterlinie

Xtenders Studer Hybrid Converter er indbegrebet af schweiziske kvalitetsstandarder inden for kraftelektronik. Xtender-serien Solar Inverters er kendetegnet ved deres vejledende styrkeegenskaber og omfattende funktionalitet.

En række modeller: ХТS - repræsentanter med lav effekt, ХТМ - modeller med mellemstrøm, ХТН - højeffektomformere.

Kraftområder for Xtender: ХТS - 0,9-1,4 kW, ХТМ - 1,5-4 kW, ХТН - 3-8 kW. Udgangsspænding - 230 W, frekvens - 50 Hz

Hver Xtender Hybrid Drive-serie har følgende funktioner og indstillinger:

• ren sinusbølgetilførsel;
• "Mix" af strøm til netværket fra batteriet;
• når netspændingen falder, falder forbruget fra den centrale strømforsyning;
• to prioriterede valgtilstande: den første er "blød" med genopladning fra netværket inden for 10%, den anden er ved fuld skift til batteriet;
• forskellige installationsindstillinger;
• backup generator kontrol;
• standbytilstand med en lang række reguleringer;
• fjernovervågning af systemparametre.

I alle versioner er der en Smart Boost-funktion - forbindelse til forskellige "leverandører" af strøm (generator sæt, netomformer) og Power Shaving - garanteret dækning af spidsbelastninger.

Optimale prosolære hybridkonvertere

Den kinesisk fremstillede model har gode egenskaber og en acceptabel pris (ca. 1200 cu). Inverteren optimerer solcellernes ydelse ved at opbevare ubrugt energi i batteriet.

Specifikationer: spændingsform - sinusformet, konverteringseffektivitet - 90%, installationsvægt - 15,5 kg, tilladt fugtighed - 90% uden kondens, temperatur -25 ° С - +60 ° С

Særlige træk:

• mulighed for at spore solbatteriets grænsepunkt;
• information LCD-display med visning af systemets driftsparametre;
• 3-niveau batterioplader;
• justering af den maksimale strøm til 25A;
• kommunikator inverter.

Konverteren er tilsluttet pc'en via software (leveres som et sæt). Det er muligt at opgradere inverteren gennem innovative blink.

Sine Wave Inverters Phoenix Inverter

Phoenix-omformere opfylder de højeste krav og er velegnet til industrielle applikationer. Phoenix Inverter-serien frigives uden en indbygget oplader.

Konverterne er udstyret med en VE.Bus-informationsbus og kan bruges i parallelle eller trefasede konfigurationer.

Effektområdet i modelområdet er 1,2-5 kW, virkningsgraden er 95%, spændingen er en sinusform.

Tabellen viser egenskaberne ved hybridmodifikationen af ​​48/5000 inverteren fra Victron Energy. Anslåede omkostninger ved Phoenix Inverter med en effekt på 5 kW - 2500 cu

Konkurrencefordele:

• SinusMax-teknologi understøtter lanceringen af ​​"tunge laster";
• to energibesparelsesformer - muligheden for at finde belastningen og sænke strømmen uden belastning;
• tilstedeværelse af et alarmrelæ - advarsel om overophedning, utilstrækkelig batterispænding osv.;
• indstilling af programmerbare parametre via pc.

For at opnå høj effekt kan op til seks konvertere tilsluttes i fase parallelt. For eksempel kan en kombination af seks enheder med en nominel værdi på 48/5000 give en udgangseffekt på 48 kW / 30kVA.

Husholdningsapparater MAP Gibrid og Dominator

Virksomheden MAP "Energy" har udviklet to modifikationer af hybridkonverteren: Gibrid og Dominator.

Udvalget af udstyrskapaciteter er 1,3-20 kW, tidsintervallet for at skifte mellem tilstande er op til 4 ms, muligheden for at "pumpe" elektricitet til bynettet er tilvejebragt.

Sammenligningstabel over konverteregenskaber. Begge typer er i stand til at arbejde i ECO-tilstand, hver model er "forbundet" med en webserver til fjernovervågning og justering

Generelle karakteristika for Gibrid- og Dominator-spændingsomformere:

• torus-baseret transformer;
• indgangsspændingsstabilisering er fraværende;
• strømbyttetilstand;
• output - ren sinus;
• generering af et overskud af energi i netværket;
• begrænsning af strømforbruget ved indgangen til højttaleren;
• klasse IP21;
• forbrug i "sleep" -tilstand - 2-5W.

Effektiviteten af ​​konvertere når 93-96%. Enhederne har bestået test til brug ved ekstremt lave temperaturer (grænseværdi -25 °, et kortvarigt fald til -50 ° C er tilladt).

Mulige forbindelsesordninger

Når man bygger et fotovoltaisk kompleks kombineret med et centralt netværk, er der forskellige muligheder for tilslutning af en inverter.

Valgmulighed 1 - kredsløb med en DC-ladestyring

Den mest populære mulighed er, hvor batteriet oplades via MRPT-solcentralenheden (peak power point-analyse).

Kredsløbet bruger en konverter, der understøtter transmission af elektricitet til netværket eller til belastningen, hvis batterispændingen overstiger en bruger-specificeret parameter

Funktioner ved løsningen:

• effektiv anvendelse af vedvarende energi i nærvær / frakobling af netværket;
• muligheden for at aktivere arbejde fra solsystemet, når batteriet er afladet

Og også en anden løsning er et lidt forøget tab af energikonvertering i sektionen controller-batteri-inverter.

Valgmulighed nr. 2 - kredsløb med en hybrid- og netværkskonverter

Linjekonverter ved udgangen fra batteriinverteren. I henhold til ordningen er to konvertere forbundet til forskellige solpaneler.

Hybridomformeren er tilsluttet det valgfrie fotovoltaiske panel til genopladning af batteriet, netværket er tilsluttet solcellemodulet.

Under normale forhold (tilstedeværelsen af ​​netstrøm) leverer linjekonverteren den overflødige belastning, konverteringseffektiviteten er ca. 95%. Overskydende energi tilføres batteriet, og når det er fyldt, til det fælles netværk

Systemfunktioner:

• uafbrudt drift uanset tilstedeværelsen af ​​central netspænding;
• høj effektivitet og minimering af tab på DC-siden på grund af det tilstrækkelige spændingsniveau for solbatteriet;
• batterier fungerer næsten altid i en buffertilstand, hvilket øger deres levetid;
• brugen af ​​hybridomformere beregnet til at oplade batteriet fra udgangen;
• behovet for at justere driften af ​​netværksinverteren.

Netværkskonverterens samlede effekt må ikke overstige effekten af ​​hybrid "konverteren" - dette giver dig mulighed for at udnytte energien fra solcellepaneler i tilfælde af batteriudladning, strømafbrydelse.

Uanset det valgte kredsløb skal der ved tilslutning af en inverter tages højde for et antal nuancer:

1. Kabelforbindelser til DC bør ikke være lange. Det tilrådes at placere inverteren i nærheden (op til 3 m) fra solcellepanelerne og derefter "opbygge" bagagerummet med vekselstrøm.
2. Konverteren må ikke monteres på en brændbar struktur.
3. Væginverteren er placeret i øjenhøjde for nem læsning af information fra displayet.

Ved at forbinde modeller med en effekt på mere end 500 watt stilles der særlige krav. Forbindelsen skal være stiv med en pålidelig kontakt mellem terminalerne på enheden og ledningerne.

Også på vores side er der andre artikler om solenergi og tilslutning af individuelle komponenter og moduler under montering af et autonomt system.

Vi anbefaler dig at gøre dig bekendt med følgende materialer:

• Tilslutningsdiagram for solcellepaneler: til controller, til batteri og til servicerede systemer
• Soloplader: enhed og princip for drift af opladning fra solen
• Sådan opretter du et solbatteri med dine egne hænder: metoder til montering og installation af et solcellepanel

Konklusioner og nyttig video om emnet

Konceptet "hybrid inverter", dets enhed, funktioner og muligheder:

Oversigt over funktioner, driftsformer og effektivitet ved brug af 3 kW InfiniSolar multifunktionsomformer:

At designe et solenergisystem er en kompleks og krævende opgave. Beregning af de nødvendige parametre, valg af komponenter i heliocomplex, tilslutning og idriftsættelse overlades bedst til fagfolk.

Foretagne fejl kan føre til systemfejl og ineffektiv brug af dyre udstyr.

Valg af den bedste konverterindstilling til drift af et autonomt solenergiforsyningssystem? Har du spørgsmål, som vi ikke har behandlet i denne artikel? Spørg dem i kommentarerne nedenfor - vi vil prøve at hjælpe dig.

Eller bemærkede du måske unøjagtigheder eller uoverensstemmelser i det præsenterede materiale? Eller ønsker du at supplere teorien med praktiske henstillinger baseret på personlig erfaring? Skriv til os om dette, del din mening.