Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Fotovoltaična plošča po izdelavi je takoj pripravljena za delovanje, vendar je za to koristno ustvariti fotovoltaični sistem, sestavljen iz še drugih pomembnih elementov.

Sončni sistem - dodatne naprave

Neposredni tok, ustvarjen v fotonapetostnih celicah, ni primeren za napajanje gospodinjskih aparatov, še bolj pa za prenos energije v omrežje, dokler se ta ne pretvori v izmenično frekvenco 50 Hz in nazivno napetost 230 V. V ta namen se razsmerniki pogosto imenujejo razsmerniki. Toda v napravah, ki ne sodelujejo z omrežjem (brez omrežja), so še vedno potrebne baterije in naprava za uravnavanje polnjenja.

Pretvorniki v fotonapetostnem sistemu

Izbira pravega pretvornika je seveda naloga sistemskega oblikovalca, če pa se morate odločiti, ali boste kupili cenejši ali dražji, je dobro vedeti, kako se razlikujejo. Tisti, ki omogočajo domači generator električne energije z elektroenergetskim omrežjem, morajo biti visokega razreda, da ne ovirajo njegovega delovanja - zahteve zanje določajo elektrarne. Pretvorniki za fotonapetostne mikro instalacije se imenujejo niz (imenovani tudi strunski pretvorniki), ker so tako imenovane verige (strune) plošč, ki so serijsko povezane, povezane z njihovimi vhodnimi sistemi.

Pri izbiri pretvornika morate biti pozorni predvsem na največjo dovoljeno napetost. Pokaže, koliko plošč je lahko v verigi. Za povezovanje večjega števila plošč na pretvornik (za večjo inštalacijsko moč) lahko vzporedno priključimo dve ali več verig, vendar le, če ima vsaka enako število plošč z enakimi parametri in so izpostavljene v istem pot (nagnjena pod istim kotom in usmerjena na isto stran sveta). V nasprotnem primeru bi napetostna razlika med verigami ustvarila enosmerni tok, ki bi lahko poškodoval celice (nekateri pretvorniki imajo varovalke, da jih zaščitijo). Če tega pogoja ni mogoče izpolniti, morate za ločeno verigo ali večverično napravo uporabiti ločene pretvornike, tj. Opremljene z več vhodi za povezavo več različnih verig. Vredno je, če načrtujete, da boste sistem v prihodnosti še razširili, saj ni znano, ali bo mogoče kupiti enake plošče kot prej nameščene. In zahvaljujoč temu se lahko izognete nakupu drugega pretvornika. Za delovanje sistema je pomembno, da pretvornik opremite s sistemom za sledenje največje moči (MPPT). Njihova moč je produkt trenutnega toka in napetosti, ki se spreminjata s spremembami intenzivnosti sončnega sevanja in temperature celice. Krmilnik pretvornika ima programsko opremo, ki izračuna trenutne napetosti in vrednosti toka, pri katerih je moč največja, inverter pa dosega največjo učinkovitost. Natančnost ujemanja delovne točke pretvornika z največjo močjo panelov je odvisna od uporabljenega algoritma.

Naprave z več sledenjem imajo več sledilnih sistemov in omogočajo modulacijo delovnih parametrov posameznih neenakomerno osvetljenih delov instalacije. Programska oprema takšnih pretvornikov omogoča zmanjšanje izgube energije, ki je posledica delnega senčenja plošč, z izračunom največje točke napajanja ne samo celotne inštalacije, temveč tudi njegovih fragmentov. Najpomembnejši element pretvornika je seveda sistem za spreminjanje napetosti - najpogosteje s hitrim vklopom in izklopom enosmerne napetosti z nadzorom tranzistorskega ključnega mostu.

Če je mikro inštalacija povezana z omrežjem, mora biti pretvornik opremljen s sistemom, ki spremlja napetost in frekvenco njegovih sprememb v omrežju in reagira na spremembe vrednosti teh parametrov - odklopi namestitev iz omrežja, če preseže dovoljeni obseg. Žal je to enakovredno prekinitvi sprejema energije s fotovoltaičnih plošč - te vrste naprav ne omogočajo napajanja domačih naprav prek plošč v primeru izpada omrežja. Zato je potreben neodvisen akumulatorski sistem za izdelavo nujnega vira energije.

Galvansko izolacijo plošč iz električnega omrežja lahko zagotavlja transformator, v sodobnih pretvornikih pa ga nadomeščajo bolj napredni zaščiti - veliko manjši in lažji. In kar je najpomembneje, ne povzročajo toliko izgube energije kot ta naprava. Vendar pa lahko samo transformatorski pretvorniki delajo s ploščami s tanko folijo. Če se uporablja pretvornik brez transformatorja, je potrebna naprava za preostali tok zaradi pomanjkanja galvanske izolacije na izmenični strani.

Razsmerniki so standardno opremljeni s prenapetostnim odvodnikom, nekateri pa omogočajo namestitev dodatnega odvodnika prenapetosti tipa 2 (kar omogoča nadaljnje zmanjšanje prenapetosti) in spremljanje njihovega stanja. Zahvaljujoč njih je mogoče enostavno integrirati s sistemom zaščite pred strelo.

Elektronska zaščita fotonapetostnih verig preprečuje nastanek nevarnih povratnih tokov, ki nastanejo kot posledica poškodbe plošč ali spreminjanja polov pri njihovem povezovanju, kar lahko povzroči požar. Ta zaščita vam omogoča tudi preproste varovalke, ki bi jih bilo treba po sprožitvi zamenjati. Pretvornik se med delovanjem segreje, kar je treba upoštevati pri izbiri mesta pritrditve zanj. Nekateri so opremljeni s hladilnim ventilatorjem - bolje je, če je temperaturno nadzorovan, kot pa da tečejo brez prekinitev, ker porabijo manj energije.

Naprave dobrega razreda imajo zaslone, s katerih lahko preberete trenutne obratovalne parametre namestitve, količino energije, pridobljene na določen dan in od začetka delovanja sistema, in celo prikažete krivuljo učinkovitosti naprave. V primeru okvare se prikažejo informacije o napaki. Komunikacijo lahko olajša vmesnik RS485 in celo Bluetooth za daljinsko prejemanje informacij ali spreminjanje nastavitev.

Pretvornik ima lahko funkcijo uporabe omrežnih storitev, ki jih ponuja operater distribucijskega sistema (aktivno omejevanje moči ali delitev jalove energije). Brezformalni pretvorniki za fotovoltaične instalacije z največjo močjo 3 kW stanejo 2, 5-7 tisoč. zł. Najboljši dosegajo učinkovitost nad 97%.

Mikrofalowniki

Namesto enega pretvornika za celoten sistem se v majhnih napravah uporabljajo tudi mikrovalovne naprave, ki neodvisno upravljajo vsako ploščo. Sistem z več mikrovalovi je dražji kot z enim običajnim pretvornikom - če gre za naprave s skupno močjo več kilovatov, približno 15%, to je nekaj tisoč zlot.

Ali je vredno uporabiti takšno rešitev? Izbira mikrovalov je podprta z lahkoto razširitve in popravila namestitve. Pritrdijo se neposredno na plošče, v primeru poškodbe ene druge pa še vedno deluje. Najpomembnejša prednost pa je tista, ki se pokaže pri delnem senčenju nekaterih plošč. Neodvisne mikrovalovne pečice pomenijo, da je poraba energije večja kot pri uporabi enega skupnega pretvornika za celotno namestitev (zlasti ne zelo napredne). Zato je treba njihovo uporabo upoštevati le, če so plošče nameščene v bližini predmetov, ki občasno otežujejo doseganje sončnega sevanja - dimniki, dorniki, loputa, visoka zgradba ali drevesa.

Računalniški programi, ki omogočajo simulacijo delovanja sistema, pripomorejo k oceni donosnosti uporabe mikrovalov. Vredno je vlagati, če simulacija pokaže, da bo proizvodnja elektrike vsaj deset ali več odstotkov večja kot pri uporabi običajnega pretvornika. Upoštevati pa morate tudi, da nižja stopnja porabe energije, pridobljena zaradi te dražje rešitve, slabši je ekonomski rezultat - čas vračanja je daljši. Za eno mikrovalovno pečico za modul z največjo močjo 250 W morate plačati 650-900 PLN (za namestitev 3 kW potrebujete 12).

Baterije v osončju

V otoških napravah so potrebne - brez njih ni mogoče napajati naprav, katerih delovanje ni potrebno le v obdobjih močne sončne svetlobe. Najprej se odločijo, koliko sončne energije lahko uporabimo v takem sistemu.

Seveda zmogljivost baterije kaže, kako dolgo bodo zdržali sprejemniki, pa tudi, koliko energije lahko naberete iz fotonapetostnih celic - večja je boljša, tem boljša. Če se akumulatorji hitro napolnijo, so fotonapetostni paneli pogosto neuporabni, čeprav bi lahko zagotovili energijo, kar znatno poveča čas vračanja.

Primernost sončnega sistema določa odpornost baterije na pogosto polnjenje in globoko praznjenje - nižji prag praznjenja, tem bolje. V priljubljenih, najcenejših avtomobilskih baterijah s svinčnimi kislinami, tako imenovanih zaganjalniških baterijah, je veliko - njihovo praznjenje pod 80% zmogljivosti povzroči njihovo uničenje. Njihova uporabna zmogljivost je torej le 20% nazivne zmogljivosti. Zasnova te vrste akumulatorjev je bila razvita tako, da za kratek čas oddajate zelo visok tok (če želite zagnati zaganjalnik motorja z notranjim zgorevanjem), pri električni napeljavi v hiši pa potrebujete precej manj toka, prejetega več ur.

Zaradi tega so vlečne baterije veliko bolj primerne za sončni sistem - med drugim se uporabljajo za pogon električnih vozil. Nekateri od njih se lahko raztovorijo skoraj do ničle in so sposobni preživeti veliko ciklov natovarjanja in razkladanja.

Baterije s podaljšano življenjsko dobo in odpornostjo na globoko praznjenje se lahko napolnijo s tekočim elektrolitom - ti se potem imenujejo EFB. Od običajnih se razlikujejo po debelejših ploščah, ojačenih s poliestrom. Akumulatorji s koncentriranim elektrolitom - gelom, označeni s kratico HZY. So varnejši, ker ni nevarnosti uhajanja jedke kisline. Pogosto so na voljo kot baterije, zasnovane posebej za sončne napeljave. Vsaj enako dobro za to uporabo so baterije s steklenimi preprogami, namočenimi v elektrolitu - AGM, vendar se zaradi višje cene ne uporabljajo tako široko, pa tudi zelo dobre, a veliko dražje baterije nikljevega hidrid (NiMH), nikljeve kadmijeve (NiCd) in litijev polimer (LiPo).

Če želite kupiti kakovostne 12 V gelske baterije s prostornino 100 Ah, morate porabiti skoraj 1000 PLN (za instalacije 1 kW potrebujete 12 V baterije z uporabno kapaciteto približno 4000 Ah).

Regulatorji polnjenja

Da bi porabili čim več sončne energije in se izognili izgubam za polnjenje baterij v fotonapetostnem sistemu, je treba uporabiti sodoben regulator polnjenja (krmilnik), ki temelji na mikroprocesorski tehnologiji, po možnosti s predhodno opisanim sistemom za nadzor največje moči (MPPT). Namen te naprave je med drugim zaščititi sistem pred povratnim tokom, da se baterije ne izpraznijo skozi fotocelice, kadar ne delujejo.

Življenjska doba baterije se podaljša s tristopenjskim algoritmom polnjenja s kompenzacijo temperature, ki se uporablja v nekaterih regulatorjih. Krmilniki imajo zaščito pred polariteto proti povratni napetosti (plus in minus), prekomerni tok, kratek stik in temperaturno zaščito. Delujejo lahko s katero koli vhodno napetostjo in samodejno prepoznajo nazivno napetost baterijskega sistema. Ne dovoljujejo preobremenitve in prekomernega praznjenja. Obstajajo regulatorji, opremljeni s časovniki, ki krmilijo sprejemnike, kar pripomore k čim boljši uporabi sončne energije. Regulator polnjenja blagovne znamke z zelo dobrimi parametri (99-odstotni izkoristek) za sončno napeljavo z zmogljivostjo do 3 kW potrebuje približno 2, 5 tisoč zł.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija: