Практическая реализация системы на солнечных батареях для экономии электроэнергии
Предлагаем Вашему вниманию описание практической реализации системы на солнечных модулях для экономии потребления электроэнергии от сети в жилом доме.
Эта система построена на сетевом инверторе (grid - tie inverter), который непосредственно преобразует постоянный ток от фотомодулей в переменный и "закачивает" его в сеть, с соблюдением фазы и частоты. Grid - tie инверторы позволяют максимально преобразовывать энергию от солнечных модулей, благодаря наличию МРРТ (отслеживания точки максимальной мощности), имеют высокий ККД, который в лучших образцов приближается к 98%, могут передавать данные о системе как по промышленным интерфейсам, так и через беспроводные сети . Фотоэлектрические системы на grid - tie инверторах легко масштабируются до необходимых мощностей.
 |
Топологий системы есть несколько (в данном случае 2 стрингов), подключенных к мультистрингового инвертора. Стринг - цепь последовательно соединенных одинаковых фотоэлектрических модулей, в количестве, необходимом для достижения выходного напряжения, соответствующей входной диапазона МРРТ инвертора. Обычно входной диапазон МРРТ инвертора порядка нескольких сотен (150-720) вольт. Напряжение стринги не должна превышать максимальную входную напряжение инвертора (в зависимости от модели, это 600-1000 В), а сумма токов всех стрингов, при максимальной мощности, не должна превышать максимальный постоянный входной ток инвертора.
|
Полная схема подключения 5 кВт станции с 20 солнечных батарей по 250 Вт., Состоит с 2 стрингов по 10 модулей.
Содержит устройства защиты по постоянному и переменному току, заземление и другие элементы, необходимые для стабильной работы системы.
В системе применены высокопроизводительные поликристаллические фотоэлектрические модули мощностью 250 Вт качественного китайского или европейского производства с хорошим соотношением стоимости за Вт мощности. Производитель гарантирует не более 0,7% потерь мощности в год, воспроизведение 90% мощности через 10 лет, и 20% мощности через 25 лет. В системах для экономии энергии можно использовать любые другие солнечные панели, изготовленные из моно или поликристаллов, по тонкопленочной технологии, или гетеро структурные, в соответствии с входных характеристик инвертора.
 |
 |
 |
В качестве grid - tie инвертора устанавливается сетевой инвертор европейского производства. Этот инвертор позволяет подключать на вход в 5,5 кВт фотомодулей, простой в установке и настройках, имеет множество вспомогательных функций по отображению производительности системы за любые временные промежутки, позволяет выводить данные на удаленный мониторинг. На инвертор предоставляется 5-ти летняя гарантия производителя с возможностью продления до 10 лет.
Фотоэлектрические модули в этой системе установленные на крыше, ориентированном на юг, с наклоном около 35-40º, что близко к оптимальному среднегодового для условий центральной и западной Украины. Для монтажа использована отечественная система креплений фотомодулей, рассчитанная на установку панелей, как в виде отдельной конструкции, так и для установки на кровле зданий. Система креплений полностью оригинальной разработкой, изготовлена из алюминия с крепежными элементами из нержавеющей стали, позволяет устанавливать как небольшие мощности, так и крупные массивы фотовольтаических полей.
Для соединения фотомодулей в стринги и подключение к инвертора используется специальный кабель для PV систем в двойной силиконовой изоляции, стойкой к ультрафиолетовому излучению, а так же герметичные PV коннекторы.
Работы по монтажу фотоэлектрической системы состоят из нескольких этапов. Сначала проводятся подготовительные работы и монтаж конструкции под фотомодули - опорных рельсов. Все крепежные элементы алюминиевые и из нержавеющей стали.
Несколько фотографий с монтажа:
Далее следует монтаж самих фотоэлектрических панелей, с одновременным соединением в стринги. Фотомодули по данной схеме монтируются на наклонной или плоской крыше крыши, с соответствующим разбивкой на стринги.
После завершения монтажа фотоэлектрических модулей, стринги подключаются через коннекторы к PV кабеля, проложен к щиту DC защиты и входу инвертора. Инвертор установлен внутри помещения, хотя конструктивно выполнен в корпусе с IP65 выполнением, то есть, может быть установлен на улице, под навесом. Выход инвертора подключается к трехфазной сети 380 В через автоматические предохранители AC защиты в щит переменного тока в доме.
После завершения монтажа происходит пуско-наладка системы, включения инвертора и его настройки. Инвертор, после запуска, определяет и «подхватывает» фазу входной сети, устанавливает выходное напряжение, превышающее напряжение сети на значение, необходимое для перетекания тока, и начинает генерацию энергии в сеть. Система готова к эксплуатации.
В ночное время, при отсутствии генерации энергии, инвертор переходит в "спящий" режим, с минимальным энергопотреблением - 0,2 W.
Сетевая фотоэлектрическая система, подобная приведенной, позволяет эффективно экономить энергию, особенно если ее пиковое потребление как раз в весенне-летний период, с преобладанием в дневное время суток. В таком случае происходит генерации в сеть и отпадает необходимость в разрешении на подключение к Облэнерго, получение техусловий, установки двунаправленных счетчиков - поставил систему, включил, и эконом.
