Inverter za solarne baterije: vrste uređaja, pregled modela, karakteristike priključivanja

Heliosustavi diljem svijeta razvijaju se ogromnim tempom. Međunarodna energetska agencija u svojem godišnjem izvješću istaknula je da je u 2016. godini broj puštenih u rad solarnih elektrana po prvi put premašio broj ugljenih.

Srce sustava solarnog energetike — inverter za solarne baterije, čija je zadaća transformirati stalnu vrstu struje u izmjeničnu. Reći ćemo vam kako odabrati optimalnu varijantu uređaja i kako ga pravilno instalirati. Uz naše preporuke moći ćete sastaviti besprijekorno djelujuću mini elektranu.

Vrste invertera za solarne panoe

Bez invertera, energija koju proizvodi heliosustav, za kućanske je potrebe potpuno beskorisna. Postoje 3 vrste invertera prema načinu korištenja:

• autonomni;
• mrežni;
• višenamjenski.

Inverteri prve vrste označeni su 'off grid'. Oni su priključeni na solarni modul, dio su izoliranog fotonaponskog sustava i nemaju nikakav kontakt s vanjskom električnom mrežom. Njihova snaga varira u rasponu od 100 do 8000 W.

Sinkroni ili mrežni inverteri funkcioniraju sinkrono s centraliziranim sustavom opskrbe električnom energijom. Pretvarači s oznakom 'on grid' ne samo da obavljaju ulogu pretvarača, već i korigiraju parametre mreže poput amplitudnih varijacija, pokazatelja frekvencije i drugih.

Ako se u vanjskoj mreži primijete kvarovi, inverter se automatski isključuje. Takvi inverteri skladište električnu energiju u akumulatorskim baterijama.

Ako je ukupna snaga uređaja koji se koriste u kući manja od potencijalnih mogućnosti solarne elektrane, višak proizvedene električne energije odlazi u vanjske električne mreže. Ako snaga nije dovoljna za normalan rad kućanskih uređaja, tada se vrši dopuna izvana.

Parametri invertera sa strane izmjeničnog napona određuju se na temelju ukupne potrošnje snage svih uređaja priključenih na električnu mrežu potrošača. Sa strane istosmjerne struje inverter se odabire na temelju nazivne snage solarnih panela

U nedostatku napona napajanje se dovodi iz napunjenog akumulatora. U slučaju kada u sustav nisu uključene akumulatorske baterije, energija proizvedena solarnom elektranom odlazi u opću mrežu.

Mrežni fotonaponski inverteri s velikom učinkovitošću koriste energiju dobivenu od solarnih panela. Oni su jamstvo stabilnosti opskrbe električnom energijom i odlikuju se visokim stupnjem iskoristivosti (učinkovitosti) koji prelazi 90%

Hibridni ili višenamjenski inverter je pouzdana oprema. On kombinira svojstva prva dva pretvarača i ima velik broj postavki. To je najbolja opcija za izgradnju kućne solarne elektrane, ali i najskuplja.

Svi postojeći solarni inverteri dijele se prema vrsti i izlaznom naponu. Ovisno o ovom parametru, mogu biti sinusoidni i kvadratno-valni (meander). Budući da je izlazni napon sinusoidnog gotovo jednak naponu električne mreže, to je dobar izbor kada u kući postoji visoko osjetljiva oprema.

Stalna vrijednost napona jamstvo je sigurnosti za kućnu električnu opremu. Grafički se oblik izlaznog signala ovakvog sinusoidnog invertera prikazuje kao čista sinusoida.

Pri radu opreme najbolji oblik meandra je idealni sinus. To je osobito važno za telekomunikacijsku opremu, medicinsku tehniku, visokoprecizne mjerne instrumente, stoga, unatoč visokoj cijeni složenih invertera, u ovom slučaju nema druge mogućnosti. Podatke o obliku izlaznog signala proizvođači navode u njegovim karakteristikama.

Meander (kvadratno-valni) ili nesinusoidni pretvarači, za razliku od sinusoidnih, imaju geometriju izlaznog signala u obliku pravokutnih impulsa – takozvani modificirani sinus. Inverteri koji pripadaju ovoj vrsti ne mogu se koristiti za određene vrste opterećenja, ali za uređaje koji koriste aktivnu komponentu snage sasvim su prikladni.

Kriteriji odabira pretvaraća

Pri odabiru takvog elementa solarnog sustava kao što je inverter, važna je ne samo geometrija izlaznog signala, već i njegova snaga. Stručnjaci savjetuju opremanje solarnih panela pretvaračima čija je nazivna snaga veća od ukupne snage postojeće opreme za otprilike 25 – 30 posto.

Također je potrebno uzeti u obzir opterećenje koje nastaje pri istodobnom uključivanju nekoliko uređaja s velikom startnom snagom.

Još jedan kriterij pri odabiru invertera je njegova učinkovitost (KPD), koja određuje gubitke energije na popratne procese. Ovisno o modelu, ima različitu vrijednost u rasponu 85-95%. Optimalan odabir je učinkovitost ne niža od 90%.

Inverteri mogu biti jednofazni i trofazni. Prvi se odlikuju nižom cijenom, ali njihov je odabir opravdan kada potrošnja snage iznosi manje od 10 kW. Napon im je 220 V, a frekvencija 50 Hz. Trofazni inverteri imaju širi raspon napona – 315, 400, 690 V.

Proizvođači kvalitetne opreme opremaju svoje proizvode izlaznim transformatorima. Postoji ovisnost između težine invertera i njegovih tehničkih karakteristika – ako na svaki kilogram njegove mase dolazi 100 W snage, onda je transformator uključen u njegov sklop.

Broj pretvarača u sustavu također može biti različit. U tom pitanju treba se voditi sljedećim preporukama: ako snaga solarnih panela ne prelazi 5 kW, tada je za takav sustav dovoljan jedan pretvarač. Za panele veće snage može biti potrebno 2 ili više pretvarača. Optimalno je kada jedan pretvarač dolazi na svakih 5 kW.

Za rad u mreži koja kombinira korištenje standardne električne energije i energije koju isporučuju solarni paneli, koriste se hibridni pretvarači. O značajkama uređaja i pravilima za njihov odabir upoznat će vas naš preporučeni članak.

Pretvarači se mogu razlikovati jedni od drugih po shemama, geometriji izlaznog signala i drugim određujućim veličinama. Pojedini pretvarači dolaze opremljeni punjačima. Ako jedan od pretvarača otkaže, sustav neće prestati s radom.

Karakteristike priključivanja invertera

Učinkovitost cijelog solarnog sustava ovisi o pravilnom povezivanju solarnog pretvarača. Glavno je pridržavati se pravila: kabel koji prenosi istosmjernu struju treba imati minimalno dopuštenu duljinu i maksimalni presjek.

Ako se potrošač nalazi daleko od solarnih elemenata, treba produžiti električni kabel koji prenosi izmjeničnu struju od 220 V. Duljina kabela između pretvarača i solarne ploče treba biti u rasponu od 3 m i ni u kojem slučaju više.

Najbolja opcija je kada se pretvarač nalazi blizu solarne ploče. Posebno stroge uvjete treba ispuniti pri povezivanju pretvarača snage veće od 0,5 kW.

Spajanje kabela mora biti čvrsto, jer nedovoljno čvrst spoj uzrokuje iskrenje, što može postati izvor požara. Prilikom montaže autonomnog pretvarača za osiguranje neprekidnog napajanja objekta, istosmjerni krug mora biti opremljen automatskim osiguračima.

Najbolje rješenje pri povezivanju pretvarača je korištenje hibridnog sklopa kako za istosmjernu tako i za izmjeničnu struju. U osnovi principa leži poseban redoslijed uključivanja pretvarača. Njega uključuje kontroler za solarne panele nakon što se baterije napune.

Takvo rješenje poboljšava kvalitetu rada opreme. U regijama gdje se električna energija često isključuje, ili u kućama smještenim u područjima gdje prevladava oblačno vrijeme, ova opcija radi vrlo učinkovito.

Pregled modela invertera

Pretvarače za solarne panele proizvode mnogi proizvođači, kako domaći tako i strani. Sva oprema ima različite karakteristike, razine kvalitete, vlastiti skup funkcija i tehničke mogućnosti.

Inverteri domaćeg proizvođača

Širok asortiman ovih proizvoda snage 800 – 1200 W proizvodi ruski proizvođač MAP "Energija".

Tvrtka proizvodi nekoliko linija pretvarača:

1. Sinusni pretvarači s oblikom signala u obliku čistog sinusa — MAP SIN.
2. Sinusni pretvarači s funkcijom uzimanja dodatne energije iz akumulatora — MAP HYBRID.
3. Trofazni inverteri — MAP HYBRID 3 faze.

Inverteri koje proizvodi ova tvrtka mogu puniti akumulatore svih vrsta. Za to imaju punjač velike snage.

Postignuće tvrtke je inverter rekordne snage — 20 kW, koji podnosi najveće opterećenje od 25 kW. Ovaj model može osigurati pouzdano napajanje velike stambene kuće s mnogo uređaja.

Inverteri MAP "Energija" primjenjuju se ne samo u privatnim kućanstvima, nego i u mnogim industrijskim granama. Koriste se u medicini, građevinarstvu, na meteorološkim postajama.

Pretvarači Conext tvrtke Schneider Electric

Francuska tvrtka Schneider Electric proizvodi invertere s visokim radnim karakteristikama, što omogućuje njihovu upotrebu u različitim klimatskim uvjetima.

Premaz kućišta, koji ima visoku otpornost na koroziju, omogućuje uspješno prolazak testiranja slanim maglom. Oni su namijenjeni za solarne panele postavljene kako na krovove privatnih vikendica, tako i na krovove višestambenih zgrada.

Proizvođač provjerava pouzdanost svoje opreme korištenjem raznih metoda i testova. U konstrukciji invertera Conext nema elektrokemijskih kondenzatora, što je jamstvo dugotrajnog rada.

Inverteri Conext, čak i pri maksimalnim opterećenjima, imaju učinkovitost od 97,5%. Pojedini modeli opremljeni su razvodnim blokom, pa nema potrebe za montažom vanjske električne ploče.

Veliki asortiman proizvoda omogućuje odabir odgovarajućeg modela za solarne sustave snage 3 – 20 kW.

Inverteri tvrtke TBS Electronics

Ova nizozemska tvrtka, prisutna na tržištu od 1996. godine, proizvodi kako male snage tako i snažnije sinusne pretvarače za solarne panele Powersine nazivne snage od 175 do 3500 W.

Na fotografiji je model profesionalnog invertera Powersine PS3500-24. Može se koristiti za osiguranje neprekidnog napajanja kotlova za grijanje, crpki, računala i drugih malih opterećenja. Opremljen je pouzdanom elektronikom i vrlo čvrstim metalnim kućištem.

Linija Powersine karakterizira se vrlo čistim sinusnim valom na izlazu, stoga primjena ovih pretvarača jamči ispravan i dugotrajan rad visokoosjetljivih uređaja. Oprema je opremljena zaštitom od kratkog spoja, temperaturnih skokova i preopterećenja. S ovim pretvaračima moguće je pokretati opterećenja do 500 V s udarnom strujom koja desetke puta premašuje nazivnu.

Mrežni inverteri Kostal

Tvrtka proizvodi inovativne visokokvalitetne pretvarače snage od 1,5 do 20 kW, kako jednofazne tako i trofazne. U konstrukciju su uključeni automatski prekidač izmjenične struje, MPPT trackeri, monitor, brojilo S0 i mnoge druge opcije u osnovnoj opremi. Sve to omogućuje integraciju pretvarača u sustav 'pametne kuće'.

Kostal pretvarači jednostavni su za korištenje i montažu. Ugrađena ploča je informativna i razumljiva, omogućuje praćenje njegovog rada.

Zahvaljujući visokoj kvaliteti materijala kućišta, pretvarač se ugrađuje izvan i unutar kuće. Sastavljanje se obavlja u Europi, stoga kvaliteta odgovara europskim standardima. Jamstvo proizvođača je 5 godina.

Inverteri ABi-Solar iz Tajvana

Ovi pretvarači, proizvedeni u Tajvanu, na našem su tržištu zastupljeni serijom samostalnih pretvarača SL/SLP, samostalno-mrežnih hibridnih pretvarača (HTP), te linijom hibrida NT.

Samostalni pretvarači opremljeni su kontrolerima punjenja solarnih panela. Ova oprema ima trostruku funkcionalnost — radi kao pretvarač, kontroler i punjač.

U konstrukciju je uključen tekući kristalni zaslon koji omogućuje praćenje osnovnih parametara solarnog sustava. Učinkovitost SL/SLP pretvarača je oko 93%. Modeli SLP imaju zaštitu od prašine.

U proračunsku varijantu spada pretvarač iz nove serije ABi-Solar HTP. Radi samo uz prisutnost baterije. Posebno je popularna serija NT, koja uključuje hibridne pretvarače za jednofazne i trofazne sustave, koji se ističu izvrsnom kvalitetom izrade.

Pretvarači SL0912 i SL1524 također spadaju u proračunske. Rade u 2 načina rada — kao kućanski besprekidni izvor napajanja (UPS) i sa solarnim panelima. Imaju 2 načina održavanja napona: od 180 do 260 V i od 100 do 300 V.

Drugi način rada omogućuje povećanje vijeka trajanja baterija zbog manjeg korištenja, ali može napajati samo opremu koja nije vrlo osjetljiva na kvalitetu električne energije.

ABi-Solar SL 1012 PWM pretvarač ima snagu od 800 W. Izlazna struja ima nemodificirani sinusni val. Može se koristiti za realizaciju električne energije proizvedene solarnim panelima po 'zelenoj' tarifi.

ABi-Solar pretvarači omogućuju povećanje radnog temperaturnog raspona baterija i automatizaciju procesa punjenja i pražnjenja.

Mrežni inverteri tvrtke GoodWE

Ova kineska tvrtka proizvodi mrežne invertere različite snage i isporučuje ih na tržište po niskoj cijeni. Uz inverter se isporučuje poseban program koji omogućuje izračun solarnog sustava uzimajući u obzir položaj solarnih panela u odnosu na strane svijeta i druge orijentire.

Postoji mogućnost praćenja rada pretvarača putem tableta ili pametnog telefona, ali prethodno ćete morati instalirati posebno namijenjenu aplikaciju temeljenu na operacijskom sustavu Android.

Zaključci i koristan video na temu

Ovdje menadžer prodajne tvrtke govori o principima odabira invertera:

U ovom videu obrađeno je pitanje povezivanja invertera:

Fotonaponski mrežni inverter, kao neizostavni dio solarnog sustava, omogućuje potpunu neovisnost o centraliziranoj opskrbi električnom energijom i rastu cijena energenata.

"Pametni sustavi", koji uključuju mrežni pretvarač, čine proces potrošnje energije dostupnim, pouzdanim i upravljivim. Pritom se ni na koji način ne narušava udobnost u domu.

Želite li ispričati kako ste sastavili vlastitu mini-elektranu s inverterom za solarne panele? Posjedujete li vrijedne informacije o temi koje mogu biti korisne posjetiteljima stranice? Pišite, molimo, komentare u bloku ispod, objavite fotografije i postavljajte pitanja.