Гибридный инвертор для солнечных батарей: виды, обзор лучших моделей + особенности подключения

Преимущества инверторных батарей

Современные жилища часто подвергаются перепадам напряжения и перебоям с электричеством. Больше всего от этого страдает система отопления, так как в большинстве домов воду нагревают при помощи электроэнергии. Наличие постоянного электричества влияет на бесперебойную работу газового котла. Циркулирующего насоса и управляющей автоматики.

Если отопительный котел остановится, то вполне вероятно, то произойдет разрыв труб, по которым проходит вода, что приведет к разрушению отделочных материалов и появлению трещин в строительной конструкции. Инверторные батареи в последние годы приобрели широкую популярность и стали вытеснять индивидуальные генераторы. Инверторы работают благодаря тому, что специальные батареи поставляют ему источник питания.

Преимущества инвертора:

Звук и быстрое включение. Инвертор запускается бесшумно: никто даже не заметить, как запуститься аккумуляторная питания инверторов.

Бесшумность при работе. Если генераторы на топливе работают очень шумно, то инвертор не производит шума вообще.

Нет выхлопных газов

При использовании генераторов важно хорошо продумать расположение и вывод труб, через которые газы покидают комнату. Инвертор не выбрасывает выхлопные газы

Пожаробезопасность

Для работы инвертора не требуется топливо, то снижает опасность его возгорания.

Мобильность. Инвертор можно располагать в любом удобном месте.

При размещении инвертора важно обратить внимание на то, что в комнате должна быть качественная теплоизоляция. Использование инверторов не только эффективно, о и выгодно. Конечно, его покупка и установка будут стоить денег, но в дальнейшем инверторы окупятся и значительно сэкономят средства

Конечно, его покупка и установка будут стоить денег, но в дальнейшем инверторы окупятся и значительно сэкономят средства

Конечно, его покупка и установка будут стоить денег, но в дальнейшем инверторы окупятся и значительно сэкономят средства.

Как рассчитать мощность инвертора

Мощность этого оборудования зависит от номинальной мощности солнечных батарей (по стороне постоянного тока) и максимальной мощности нагрузки по стороне переменного тока.

Другими словами, нужно учесть полную мощность всех солнечных панелей (допустимая погрешность от 90% до 120%) в сети и мощность всех устройств, которые могут быть одновременно запитаны в эту сеть.

Если с панелями все понятно, их номинальная мощность указана в характеристиках, то с потреблением все сложнее. Определять нужно потребляемую пиковую или пусковую мощность устройств, которая может быть в 5-7 раз больше рабочей.

Даже непродолжительная нагрузка во время запуска 2-3 секунды, превышающая мощность инвертора, не позволит запустить через него такой прибор.

Выбираем по напряжению

Такой параметр как входное напряжение также важен, поскольку напрямую влияет на эффективность работы системы. Рекомендуемые параметры:

  • 12 В при мощности системы до 600 Вт,
  • 24 В при мощности системы  от 600 до 1500 Вт,
  • 48 В при мощности системы  более 1500 Вт.

Выбираем по КПД

Такой показатель определяется количеством энергии, которую прибор потратил впустую, например на свою работу. Энергопотребление самого инвертора не должно превышать 5-10% проходящей через него энергии. Иначе это устройство можно считать малоэффективным.

Большинство современным инверторов имеют КПД 90-95%.

Вес оборудование

Качественный инвертор не может быть легким, так как использует трансформатор. Условно можно взять следующие цифры: 1 килограмм на 100 Ватт.

Меандровые и синусоидальные, тип сигнала

Слева- синусоиндальная система, справа – меандровая.

Меандровые, более дешевый вариант, однако такие приборы не защищают сеть от перепадов напряжения и допускают его резкие скачки, что может негативно сказаться на работе бытовой техники и много оборудования. Это проблему можно решить установкой дополнительного стабилизатора.

Синусоидальные более дорогие, но напряжение на входе и выходе практически одинаковое, а колебания более плавные и не вредит технике.

Синусоидальный инвертор подойдет для частного дома поскольку все индуктивные нагрузки (холодильники, стиральные машины, насосы, кондиционеры и т.п.) просто не будут работать при прямоугольной форме выходного напряжения.

Квазисинусоид — это своего рода компромисс между прямоугольной формой и чистым синусом. Большинство синусоидальных моделей являются качественными, однако встречаются и ненадежные экземпляры.

1 или 3 фазный

Здесь все просто, для частного дома подойдет любой из них. Если даже вам не нужны 3 фазы, будете использовать одну. Для промышленности необходимо только 3х фазный, так как большинство оборудования работаю именно по такому принципу.

Что еще следует учесть

  • Входное U, а именно: показатели напряжения и мощности должны быть оптимально согласованы друг с другом. Это поможет избежать серьезных утечек тока. Следовательно, обеспечит мерную и продуктивную работу инвертора, без опасного «предела возможностей». У специалистов давно имеется такое понятие как «связка между мощностью и напряжением». Рекомендуемые виды таких связок: 12 В и 600 Вт, 24 В и от 600 до 1500 Вт. Если U составляет 48 В, мощность может быть и более 1500 Вт.
  • Выходная мощность, в идеале рассчитываемая на основании общей, суммируемой у всех энергопотребителей. В реальности же расчеты осуществляются, исходя из максимальной нагрузки, которая может быть в электросети. При работе большого количества бытовых агрегатов уровень пускового тока может стать намного выше номинальных возможностей инвертора. Поэтому следует ориентироваться на пиковые показатели мощности.
  • Типы защиты. Если инвертор высокого качества, он всегда оснащен не одной, а несколькими защитными схемами. Например, охлаждение в случае перегрева, защита от скачков U и коротких замыканий. Также в хорошем преобразователе всегда предусматривается наличие защитного контура от перегрузок, которые могут возникнуть на выходе.
  • Температура инвертора, находящегося в рабочем состоянии, особенно важна, если он устанавливается в помещении с отсутствием отопления. Если интервал температурных показателей широкий — значит, преобразователь хорошего качества.
  • Масса. Если она большая, это очень хорошо, потому что качественный трансформатор не может весить слишком мало. Существуют низкопробные преобразователи для солнечных аккумуляторов. В них трансформатор отсутствует, поэтому, стоит только пусковому току стать выше, вся система может мгновенно прекратить работу.
  • Понятие режима ожидания. Режим ожидания позволяет значительно экономить заряд энергии в аккумуляторе, а расходование мощности осуществляется исключительно в том случае, если требуется поддержать работоспособность системы.
  • Коэффициент полезного действия инвертора. Следует выбирать качественные модели с показателем не меньше 90 процентов. Если КПД будет меньше, потери энергии, поступаемой к гелиосистеме от Солнца, будут составлять одну десятую часть, что является недопустимым.

Современные возможности

Кроме основных функций гибридные инвертеры могут выполнять и ряд дополнительных возможностей.

Выделим основные:

  • Подмешивание энергии АКБ к питанию от бытовой сети с выбором приоритета.
  • Регулирование частоты тока на выходе с учетом напряжения АКБ.
  • Подключение фотоэлектрического инвертора сети на выходе.
  • Добавление мощности к имеющемуся параметру сети.
  • Автоматический перевод питания с АКБ на внешнюю сеть с учетом напряжения на источнике постоянного тока.
  • Комбинированное взаимодействие с сетевым преобразователем.
  • Автоматическое добавление инверторной мощности.
  • Выбор наиболее привлекательного источника тока.
  • Поддержка АКБ разных видов.
  • Регулирование срока зарядки АКБ.
  • Установка параметра напряжения.
  • Обновление ПО и т.д. Многие современные модели можно подключать к компьютеру для мониторинга и программирования.

Отметим, что наличие дополнительных опций влияет на стоимость изделия.

Что еще следует учесть

  • Входное U, а именно: показатели напряжения и мощности должны быть оптимально согласованы друг с другом. Это поможет избежать серьезных утечек тока. Следовательно, обеспечит мерную и продуктивную работу инвертора, без опасного «предела возможностей». У специалистов давно имеется такое понятие как «связка между мощностью и напряжением». Рекомендуемые виды таких связок: 12 В и 600 Вт, 24 В и от 600 до 1500 Вт. Если U составляет 48 В, мощность может быть и более 1500 Вт.
  • Выходная мощность, в идеале рассчитываемая на основании общей, суммируемой у всех энергопотребителей. В реальности же расчеты осуществляются, исходя из максимальной нагрузки, которая может быть в электросети. При работе большого количества бытовых агрегатов уровень пускового тока может стать намного выше номинальных возможностей инвертора. Поэтому следует ориентироваться на пиковые показатели мощности.
  • Типы защиты. Если инвертор высокого качества, он всегда оснащен не одной, а несколькими защитными схемами. Например, охлаждение в случае перегрева, защита от скачков U и коротких замыканий. Также в хорошем преобразователе всегда предусматривается наличие защитного контура от перегрузок, которые могут возникнуть на выходе.
  • Температура инвертора, находящегося в рабочем состоянии, особенно важна, если он устанавливается в помещении с отсутствием отопления. Если интервал температурных показателей широкий — значит, преобразователь хорошего качества.
  • Масса. Если она большая, это очень хорошо, потому что качественный трансформатор не может весить слишком мало. Существуют низкопробные преобразователи для солнечных аккумуляторов. В них трансформатор отсутствует, поэтому, стоит только пусковому току стать выше, вся система может мгновенно прекратить работу.
  • Понятие режима ожидания. Режим ожидания позволяет значительно экономить заряд энергии в аккумуляторе, а расходование мощности осуществляется исключительно в том случае, если требуется поддержать работоспособность системы.
  • Коэффициент полезного действия инвертора. Следует выбирать качественные модели с показателем не меньше 90 процентов. Если КПД будет меньше, потери энергии, поступаемой к гелиосистеме от Солнца, будут составлять одну десятую часть, что является недопустимым.

Отличие инвертора от ББП

Проектируя систему гибридного электроснабжения, необходимо учитывать потенциальные возможности основного инвертора по обеспечению электроэнергией подключаемой нагрузки. Довольно часто данные устройства называют блоками бесперебойного питания (ББП). Однако, несмотря на целый перечень одинаковых функции и задач, это по сути два разных прибора, заметно отличающихся друг от друга.

Дело в том, что ББП является инвертором, в который дополнительно встроено зарядное приспособление. Данный модуль рассчитан на первоочередное расходование электроэнергии, вырабатываемой фотоэлементами, и лишь при ее недостаточном количестве он переключается на сетевое потребление. В ББП отсутствует схема, позволяющая совместно использовать энергию аккумуляторов и электричество центральной сети. Они рассчитаны на раздельное потребление и переключаются между собой при наступлении определенных условий.

Такая эксплуатация в режиме постоянных переключений увеличивает количество циклов зарядки и разрядки аккумуляторной батареи, вызывая ее преждевременный износ. Дешевые блоки бесперебойного питания лишены возможности регулировок значений порогового напряжения.

В гибридных инверторах, используемых вместе с солнечными батареями, отсутствуют все перечисленные недостатки, характерные для ББП. Эти устройства самостоятельно подстраиваются под нужную мощность и могут одновременно функционировать с разными видами источников электроэнергии. Регулировки предусматривают выбор приоритетного потребления и в большинстве случаев эта роль отводится солнечным панелям. Некоторые гибридные модели способны ограничивать мощность, поступающую из центральной сети.

ТОП-1: MAP HYBRID 243X3

Характеристики

  • Количество фаз – 3;
  • Мощность наибольшая – 9 кВт;
  • Пиковое значение – 15 кВт;
  • Суммарная мощность рекомендуемая – 100 Вт;
  • Частота – 50 Гц;
  • Температура рабочая – минус 25 – плюс 50;
  • Размер – 630х370х510мм;
  • Масса – 61,5 кг.

Совместимость

Совместима модель трехфазного гибридного инвертора с электрическими солнечными станциями и бытовой сетью, отличающийся завидным значением КПД. При отсутствии напряжения в одной из фаз, две оставшиеся его транслировать продолжат в сеть, а генерирование станет осуществляет АКБ.

Инверторы, при изменении частоты, поддерживают связь между собой и с генератором, и могут плавно подстраиваться под частоту имеющуюся.

Важно: продолжительность работы при достижении пикового значения мощности – 5 секунд, а величины, превышающей номинальную (режим автономный) – 20 минут

Стоимость

Где купитьЦена в рублях
http://gws-energy.ru/invertory/gibridnye-invertory/by,product_sales?keyword=176700
http://www.invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_24_3_x3 176700
http://www.invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_24_3 58900
http://www.invertor.ru/zzz/orderform 58900
https://iprojector.ru/catalog/elektrooborudovanie/?id=58184&PAGEN_1=4 176800

Что такое гибридный инвертор

В последнее время возникла путаница в определении этого понятия, так как многие производители называют свои инверторы гибридными, хотя на самом деле они таковыми не являются.

Инвертор может включать в себя контроллер для заряда аккумуляторов от источника постоянного тока — солнечных батарей или ветроустановок. Очень часто и такие инверторы производителя называют «гибридными». Основанием для этого является тот факт, что в этом инверторе совмещены 2 различных устройства — инвертор и контроллер для солнечных панелей или ветрогенератора. Однако такие устройства лучше называть «комбинированными«, а не гибридными.

Особенностью гибридного инвертора является именно возможность параллельной работы с источником переменного тока — сетью или генератором — в режиме инвертора. Гибридный инвертор может использовать энергию от аккумуляторов, заряжаемых от возобновляемого источника энергии, одновременно с энергией от сети/генератора, не отключаясь от сети. При этом должна быть возможность выставлять приоритет для источника постоянного или переменного тока; например, при выставлении приоритета для источника постоянного тока в первую очередь нагрузка питается от аккумуляторов, а недостающая энергия берется от источника переменного тока. Часто имеется возможность ограничивать ток или мощность, которые берутся от сети или генератора.

Приоритет для источника постоянного тока возможен только путем полного отключения сети от входа и переходом на работу полностью от аккумуляторов. Это приводит к «дерганной» работе системы и дополнительному циклированию аккумуляторов. Хорошо, если имеется возможность выбирать напряжение, при которых сеть отключается и подключается. Но во многих недорогих ББП такой возможности нет и пороговые напряжения жестко заданы без возможности регулирования.

Некоторые гибридные инверторы имеют функцию добавления мощности инвертора к мощности источника переменного тока. Эта функция очень полезна, если источник переменного тока имеет ограниченную мощность, которая недостаточна для электроснабжения пиковой нагрузки. В этом случае в ББП устанавливается максимальный ток, который можно брать от сети или генератора, а недостающая мощность берется от аккумуляторов и подмешивается к сетевой. Таким образом можно питать нагрузку мощностью, равной сумме мощностей инвертора и источника переменного тока (сети или генератора). Различные производители называют эту функцию по разному — например, в инверторах Studer Xtender она называется Smart Boost, в инверторах Schnieder Electric Conext XW — Power Shaving, в инверторах Outback G(V)FX — Grid support и т.п.

Сравнение блока бесперебойного питания и гибридной установки

Некоторые компании непроизвольно вводят потребителя в заблуждения, именуя блок бесперебойного питания (ББП) гибридным инвертором. Казалось бы, оба прибора выполняют схожие задачи, но есть существенное отличие.

ББП представляет собой инвертор с зарядным приспособлением. Модуль в первую очередь обеспечивает расходование энергии от фотоэлектрической установки, а при ее недостатке – переключается на потребление от сети.

ББП не способен выполнять функцию «подмеса» накопленной электроэнергии от аккумуляторных батарей с сетевой. Приоритетное потребление от источника DC реализовано путем отключения от сети и переходом на работу от аккумулятора

Функционирование системы в «дерганом» режиме провоцирует дополнительное циклирование аккумулятора и ускоряет его износ. В большинстве недорогих ББП пороговое напряжение установлено без возможности регулирования.

В моделях гибридных инверторов для солнечных батарей подобные скачки исключены – агрегат подстраивается под требуемую мощность и работает одновременно с разными источниками тока.

Можно самостоятельно выбирать приоритетное потребление. Как правило, упор делается на расходование энергии от солнечных батарей. В некоторых гибридных агрегатах предусмотрена опция ограничения мощности, поступающей от городской сети.

Сравнение функций популярных модификаций гибридных «конвертеров» и ББП. В серии моделей Victron предусмотрена возможность увеличения инверторной мощности за счет сетевой

Гибридный инвертор для солнечных батарей: недостатки

Альтернативой получения энергии от солнца и преобразование ее в электрический ток являются солнечные электростанции. Преобразовать солнечную энергию в переменный ток система может только при наличии качественного инвертора. Гибридные инверторы сочетают в себе два вида инверторов: сетевые и автономные.

Самый большой плюс в том, то гибридный инвертор может использовать для своей работы постоянный и переменный ток

Важно заметить, что количество солнечного света и энергии, которая преобразуется, не повышается. Зато инвертор работает во много раз безопаснее

Недостатки гибридного инвертора:

  • Невозможность функционирования без сетевого напряжения.
  • Преобразователь энергии работает от аккумулятора, и если тот разрядиться, то инвертор перестанет работать.

Решить эту проблему можно. Для этого на всякий случай нужно всегда иметь дополнительные элементы, которые будут работать через контроллер. Использование гибридного инвертора – отличный вариант для экономного и разумного использования солнечной энергии. Растраты на покупку инвертора и его установку быстро окупаются.

Виды и особенности

Гибридные инверторы условно отличаются по нескольким критериям — форме сигнала и количеству фаз. Подробно рассмотрим особенности каждого направления.

По форме сигнала на выходе

Инвертор по форме сигнала бывает трех видов:

Чистая синусоида. На выходе выдается почти идеальная кривая, которая мало отличается от формы синусоиды обычной сети. Это лучшее решение, когда необходимо запитать дорогостоящую аппаратуру, к примеру, компрессоры, котлы, электрические двигатели и другую.

Квази-синус. Здесь кривая на выходе имеет неидеальный характер, что может негативно влиять на работу некоторых приборов. Как правило, появляются шумы и помехи, которые в сложных случаях приводят к выходу аппаратуры из строя. Если через гибридный инвертор питаются моторы (синхронные или асинхронные), мощность снижается где-то на треть, а также появляются признаки перегрева.

Устройства «Квази-синус» имеют небольшие размеры и доступную цену. Их рекомендуется использовать для приборов, в которых нет индуктивных нагрузок, к примеру, лампы накаливания, нагреватели и т. д. При покупке нужно смотреть на гармонические коэффициент, который должен быть меньше восьми процентов.

Что касается последней формы (меандр), она почти не применяется. Ее недостатком является резкое изменение полярности, из-за чего возможны сбои в работе и повреждение оборудования.

По количеству фаз

Следующий критерий для гибридных инверторов — количество фаз.

Здесь доступно два варианта:

Однофазные. На выходе 210-240 В. Используются для бытовой сети. Частота — от 47 до 55 Гц, мощность от 0,3 до 5 кВт. Выпускаются под АКБ с напряжением 12, 24 и 48 В

Для правильной работы важно согласовать мощность устройства и напряжение солнечной батареи.
Трехфазные. Применяются для питания электрических 3-фазных моторов в цехах, промышленности

Имеют мощность от 3 до 30 кВт. Напряжение — 220 или 400 В.

При желании можно купить комбинированный вариант. Особенность модели — возможность питать одно- или трехфазную нагрузку за счет смещения фаз.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector