что такое гибридный инвертор для солнечной электростанции

Гибридный инвертор для солнечных батарей: что это, как работает и зачем нужен

Дата публикации: 22 декабря 2019

Энергия, полученная от солнечных батарей, преобразуется в постоянный ток (DC) небольшого напряжения. Но, как вы наверняка знаете, бытовые приборы работают от переменного тока (AC). Чтобы наладить передачу электричества между гелиосистемой и конечными устройствами-потребителями, в систему домашнего электроснабжения включают гибридный инвертор для солнечных батарей.

Как работает гибридный солнечный инвертор

Инвертор — это преобразователь напряжения. Вначале он трансформирует постоянный ток в переменный, а затем повышает его напряжение до нужного уровня (220 или 380 Вольт). Такой подход называется двойным преобразованием. Без двойного преобразования электричество, получаемое от гелиопанелей, бесполезно — бытовые приборы не работают от постоянного тока. Поэтому схема электроснабжения, включающая в себя альтернативные источники питания, обязательно включает в себя преобразователь и контроллер заряда. Задача последнего — контролировать уровень заряда аккумулятора и ограничивать подачу энергии, если он наполнен. Так батарея защищается от перегрузки и служит дольше.

Гибридный преобразователь исключает необходимость отдельной установки контроллера — этот функционал уже реализован в его схеме. Это устройство фактически состоит из двух — инвертора и контроллера.

Гибридный инвертор отличается от автономного и сетевого тем, что может подключаться параллельно к центральной сети и солнечным батареям — работа одной системы не прерывает другую. С помощью этого прибора владелец дома может реализовать комбинированное электропитание, используя обычные и альтернативные источники энергии. В прибор поступает электричество и от внешней сети, и от солнечного модуля. Излишки энергии от гелиомодуля поступают в аккумуляторы, а когда те заполнены, отправляются во внешнюю электросеть — за это отвечает контроллер заряда.

Схема гибридного инвертора для солнечных батарей

Мастер должен подключить устройство к:

Плюсы и минусы преобразователей со встроенным контроллером

К преимуществам моделей относят:

Среди минусов отмечают:

Дополнительные функции

Некоторые производители оснащают свои модели дополнительными функциями, упрощающими работу с устройством:

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Что такое гибридный инвертор для солнечных батарей

Дата публикации: 1 мая 2019

Гибридный солнечный инвертор — это агрегат, благодаря которому постоянный электрический ток преобразуется в переменный. Электричество вырабатывается системой солнечной генерации (солнечной батареей). Величина напряжения постоянного тока в таких устройствах равняется 12 В, 24 В, или 48 В. После преобразования в переменный показатель величины U меняется и равняется 220 В или 380 В.

Для СБ используются 3 вида инверторов:

Выбор гибридного инвертора для использования в быту — наиболее рациональное решение. В отличие от автономных и сетевых, используемых в основном в промышленности, гибридные имеют компактные размеры и поэтому удобны в эксплуатации.

Из школьного курса физики известно, что постоянный ток используется для бытовых и промышленных нужд, и спектр применения его широк — от освещения помещений до работы промышленных механизмов. В отличие от постоянного тока, который при передаче его на расстояния несет существенные потери, переменный можно передавать на огромных территориях без ущерба. Инвертор необходим, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный.

Принцип работы

Принцип работы солнечного инвертора такой же, как и у других подобных устройств: в его основе лежит двойное преобразование исходных параметров. В начале электрический ток, подаваемый на вход агрегата, преобразуется в переменный. В конструкции солнечной батареи роль входа выполняют фотоэлектрические панели. Затем напряжение повышается до необходимой для работы величины.

Главное отличие гибридного инвертора от других типов — это комбинация двух источников питания: от центральной электросети и от солнечной батареи. С одной стороны, преобразователь подключен к потребителям электричества, сети энергоснабжения. С другой стороны, питание идет от аккумулятора. Аккумулирующее устройство получает питание через МРРТ-контроллер.

Такой тип подачи тока позволяет контролировать количество поступающей энергии и при необходимости замещать ее недостаток. Зарядное устройство и центральная сеть прекрасно дополняют друг друга. Когда аккумулятор переполнен — то излишки электричества через вход инвертора подаются в центральную электросеть (на выход). В пасмурную погоду, когда солнечного излучения недостаточно, недостаток питания компенсируется запасами, скопленными в зарядном устройстве. Схема гибридного инвертора:

Коэффициент полезного действия аккумулятора равняется 100%. Питание происходит бесперебойно. Когда потребление спадает — вся система переходит в режим зарядки и через некоторое время вновь готова к работе. Гибридные инверторы оснащены функцией удвоенной мощности. Маркировка от производителя выглядит таким образом: Smart Boots, Grid support, Power Shaving.

Достоинства и недостатки

Плюсы гибридного инвертора для солнечных батарей:

Минусом этого устройства можно считать то, что при абсолютной разрядке аккумулятора солнечная батарея отключается, что приводит к сбою всей системы. Еще один недостаток — при поломке самого инвертора или контроллера нужно отключать устройство, чтобы избежать его полного выхода из строя. Подключить питание только от сети в этом случае не получится. Не следует начинать работу и в ситуации, если отсутствует напряжение во внешней электрической сети. Чтобы избежать таких проблем, нужно соблюдать все правила эксплуатации агрегата. Тогда он прослужит долго.

Обзор популярных моделей

Здесь представлен топ лучших гибридных солнечных инверторов.

Первый в топе — MAP HYBRID 243*3. Работает на трех фазах. Преимущество этой модели в том, что если в одной из сети пропадает напряжение, то 2 другие продолжают его передавать, генерирование в аккумуляторной батарее ни на секунду не останавливается. Даже если напряжение исчезло сразу в трех фазах, работа продолжается за счет запасов зарядного устройства.

Второе место — MAP HYBRID 2445*3. Отличается гибкостью настройки частоты под имеющиеся.

Третье место — MAP HYBRID 246*3. Более компактный по сравнению с предыдущими моделями инвертор. При этом он также может работать при отключении одной из фаз и плавно подстраиваться под любые частоты. Но мощность у него меньше.

Четвертое место — MAP HYBRID 249*3. Стабилен в работе настолько, что выдерживает любые перепады напряжения. Всегда подает на выход 389 В.

Пятое место — MAP HYBRID 483*3. Имеет высокий коэффициент полезного действия.

Шестое — MAP HYBRID 4845*3. Компактный и удобный для перевозки инвертор.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Солнечный инвертор

Пост опубликован: 17 ноября, 2017

В настоящее время альтернативная энергетика все более прочно входит в повседневную жизнь современного человека и причин тут несколько. Это и экологическая безопасность подобных производств, и возможность создать автономную систему электроснабжения, которая, по истечении срока окупаемости, может приносить определенный доход пользователю.

Одним из видов производства электрической энергии, использующем альтернативный и возобновляемый источник, является солнечная энергетика, а одним из устройств, обеспечивающим работу солнечной электростанции в автоматическом режиме, является инвертор.

Что это такое

Солнечный инвертор – это техническое устройство, служащее для преобразования постоянного электрического тока, напряжением 12/24/48 В, вырабатываемого солнечными батареями, в переменный, используемый для освещения и питания различных приборов и устройств напряжением 220/380 В.

Зачем он нужен

Работа солнечной электростанции в качестве основного или резервного источника электроснабжения, предполагает подключение определенного количества нагрузки, в качестве которой выступают бытовые приборы и технические устройства, для работы которых требуется переменный ток напряжением 220/380 В.

В свою очередь, солнечная батарея (панель), вырабатывает постоянный ток напряжением более низкого порядка, посредством которого заряжаются аккумуляторные батареи, входящие в состав солнечной электростанции (накопители выработанного электричества).

Схема работы солнечной электростанции приведена на рисунке:

Для того, чтобы преобразовать, накопленную в аккумуляторах электрическую энергию, в параметры, соответствующие параметрам подключаемых устройств, и служат технические устройства, называемые инверторами.

Типы солнечных инверторов

Инверторы, для солнечных электростанций, производятся в различной исполнении и отличаются друг от друга по техническим характеристикам, стоимости и наличию средств автоматики и защиты. А вот типов подобных устройств, определяющих их способность работать по отношению к традиционной сети электроснабжения (от энергоснабжающих организаций), всего три, это:

Инверторы сетевого типа

Отличительной особенностью сетевых инверторов является характер их работы по отношению к вешней электрической сети.

Устройства данного типа устанавливаются в электрическую цепь между солнечной панелью и электрической сетью 220/380 В. Установка сетевого инвертора предполагает работу солнечной электростанции без наличия накопителей энергии (аккумуляторов), когда выработанный солнечными батареями ток идет на питание отдельных потребителей, подключаемых непосредственно к инвертору, а излишки – во вешнюю сеть. Работа такого устройства осуществляется только в дневное время, когда есть солнечный свет.

Инверторы автономного типа

Инверторы автономного типа работают в составе солнечных электростанций, обеспечивающих автономное электроснабжение потребителей электрической энергии. Технические устройства данного типа преобразуют накопленную в аккумуляторах энергию до требуемых параметров и обеспечивают надежность автономного электроснабжения.

В зависимости от формы выходного сигнала по току, инверторы данного типа подразделяются на: синусоидальные и квази-синусоидальные.

Синусоидальные инверторы обладают лучшими техническими показателями, но больше по габаритным размерам и стоимости, нежели квази-синусоидальные, что определяет сферу их использования и распространение на рынке подобных устройств.

Основные технические характеристики

При выборе типа инвертора и возможности его установки в той или иной схеме электроснабжения, основными параметрами, определяющими выбор, служат его технические характеристики, каковыми являются:

Популярные модели

Каждый пользователь выбирает для себя сам какую модель выбрать и где ее купить. Конечно же оптимальным местом для выбора и приобретения сложных технических устройств, к каковым относится солнечный инвертор, являются компании дилеры производителей подобных изделий, но не везде они присутствуют, поэтому можно воспользоваться сетью интернет, где можно найти модель, соответствующую предъявляемым к ней требованиям.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются серии и модели:

Серии и конкретные модели, на рынке подобных товаров, представлены достаточно обширно, как в плане технических характеристик, так и компаний их выпускающих. В связи с этим всегда есть возможность выбрать устройство в соответствии с личными пожеланиями пользователя основываясь на критериях выбора рассмотренных ниже.

Как выбрать лучший?

Как уже было указано выше, на рынке подобных устройств, представлено большое количество моделей различных производителей, которые схожи по своим техническим характеристикам. Для того, чтобы выбрать инвертор, и при этом не ошибиться, необходимо следовать критериям выбора, которыми являются:

Опираясь на выше приведенные критерии и зная параметры сети, каждый пользователь способен самостоятельно выбрать лучшую модель, из представленных, в настоящее время, в конкретном регионе или на интернет ресурсах.

Подключение инвертора к солнечной батарее

Инвертор является устройством, работающим в комплексе с другими элементами солнечной электростанции, которыми являются:

Подключение инвертора в схему работы электрической станции, зависит от типа устройства, т.е. способности работать по отношению к внешней электрической сети.

Подключение, в зависимости от типа инвертора, выполняется по следующей схеме, для:

Инверторы данного типа, включаются в электрическую цепь между солнечной батарей и элементами нагрузки и внешней электрической сетью. У данного типа устройств не предусмотрено подключение аккумуляторных батарей. В случаях, когда количество вырабатываемой электрической энергии превышает требуемые значения, излишки перераспределяются во внешнюю сеть.

Гибридный тип подобных устройств, предполагает установку инвертора между аккумуляторами, внешней сетью и нагрузкой одновременно.Использование инвертора, в схемах солнечных электростанций, позволяет осуществлять их работу в автоматическом режиме, что значительно упрощает их использование и расширяет сферу применения.

Источник

Все про гибридный инвертор – устройство, принцип работы, как выбрать для дома, дачи, бизнеса

Гибридный инвертор — преобразователь постоянного тока в переменный, позволяющий использовать солнечные батареи и получать напряжение от альтернативных источников.

Это универсальный инструмент в преобразовании тока и обеспечении надежного электроснабжения.

Ниже рассмотрим, что это за устройство, и как оно работает. Разберем отличия от БПП, возможности оборудования и популярные модели.

Что такое гибридный инвертор, принцип действия

Начнем с теоретической части и разберемся с особенностями оборудования.

Гибридный инвертор — устройство, позволяющее параллельно использовать напряжение от источников постоянного (DC) и переменного (AC) тока. Приоритет отдается какому-то одному источнику, а второй находится «на подхвате» и подключается в случае потери напряжения.

Основная функция — преобразование постоянного тока в переменный с дальнейшим подключением к электрической сети дома для бесперебойного электроснабжения.

В качестве источника DC может выступать солнечная батарея, небольшая гидроэлектростанция, ветряная мельница и т. д.

Принцип действия гибридного оборудования зависит от времени суток:

Благодаря переключению режимов, обеспечивается круглосуточная подача электричества в бытовую сеть без сбоев (даже при потере одного из источников питания).

В зависимости от применяемой модели гибридный инвертор может иметь следующие возможности:

Где применяется

Гибридный инвертор пользуется спросом в домашнем хозяйстве, когда необходимо зарезервировать основной источник питания и обеспечить бесперебойную поставку электроэнергии.

Более мощное оборудование применяется на электростанциях для подачи электричества по зеленому тарифу.

Сфера применения гибридного инвертора постоянно расширяется, но она ограничена высокой стоимостью оборудования.

Гибридный тип инвертора

Особенность гибридного инвертора состоит в конструктивных особенностях. Внутри установлена схема, позволяющая преобразовывать постоянное напряжение и параллельно работать с источником электричества.

На устройство параллельно подходит напряжение от бытовой сети и солнечной батареи. Приоритет отдается «зеленому» тарифному плану (постоянному току).

Особенности гибридных типов инвертора:

В случае снижения потребления устройство переводится на подзаряд, чтобы через время снова отдавать напряжение.

Принцип добавления мощности, следующий:

Гибридные инверторы поддерживают такой принцип работы, что делает их одним из лучших решений для бесперебойного питания.

Отличия от ББП

Начинающие пользователи, да и некоторые консультанты в магазинах, часто путают гибридные инверторы и блоки бесперебойного питания (БПП).

Несмотря на множество схожих черт, эти устройства имеют много индивидуальных особенности.

Гибридные инверторы выгодно отличаются от БПП. Они имеют больший ресурс и способны параллельно работать от разных источников, обеспечивая бесперебойное питание.

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:

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:

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

Критерии выбора

Главный вопрос для многих покупателей — как правильно выбрать гибридный инвертор. Чтобы не ошибиться в покупке, важно учесть несколько критериев.

Производитель

Первое, чему необходимо уделить внимание — производитель специального оборудования. Во избежание преждевременных поломок желательно покупать модели проверенных производителей.

Наиболее популярные бренды:

В продаже легко найти модели и других производителей — Sila, Sofar Solar, OPTI-Solar, Q-Power, Stark Pro и т. д.

Мощность

При выборе гибридного инвертора важно учесть максимальную нагрузку на сеть и потенциальное время автономной работы. Важно учесть, что в пусковом режиме многие устройства потребляют больше тока. Это характерно для холодильников, стильных машин и другого оборудования с двигателями.

Диапазон мощностей от 500 Вт до 60 кВт. Для бытовых целей достаточно маломощных устройств на 3-5 кВт.

Напряжение АКБ

В распоряжении покупателей четыре варианта гибридных инверторов, отличающихся по напряжению аккумулятора — на 12, 24, 48 и 384В. Наибольшее распространение получили первые два. Что касается 48-вольтовых и 348-вольтовых устройств, они используются в промышленной сфере.

Степень защиты

Надежный гибридный инвертор должен иметь несколько ступеней, обеспечивающих защиту оборудования.

На сегодня доступны следующие варианты:

Показатель защиты аппаратуры указывается с учетом нормы IES 952. Для эксплуатации на открытом пространстве подходят устройства с показателем IP 65. Они отличаются достаточной стойкостью, надежностью и устойчивостью к влаге.

Количество выходов

В продаже доступны модели с одним, двумя, двойными, квадро или тройными выходами.

Тип контроллера

В продаже представлены гибридные инверторы с двумя видами контроллеров — МРРТ и ШИМ. Последний тип считается устаревшим вариантом и применяется редко. По функциональности и возможностям он уступает МРРТ, имеет большую точность алгоритмов и высокую эффективности работы.

Рабочая температура, вес и размеры

При покупке обратите внимание на диапазон температур, заявленных производителем. Это особенно важно, если вы планируете монтаж гибридного инвертора вне помещения.

Не менее важный фактор — масса изделия. Считается, что чем больше оно весит, тем выше его качество, и тем больше мощность. Большая масса свидетельствует о наличии в составе оборудования преобразователя.

В более легких устройствах установлен простой трансформатор, что может стать причиной преждевременного выхода из строя при подаче пускового тока.

Еще один параметр — размеры, которые необходимо учесть при выборе места для крепления. При установке изделия в шкафу заранее согласуйте его длину, ширину и глубину.

Эксперты рекомендуют брать инверторы, имеющие КПД от 90% и более. Только с таким параметром можно рассчитывать на высокую эффективность. Потери в размере 10% вполне допустимы для солнечной энергии.

Важный критерий — стоимость. В зависимости от типа и характеристик этот параметр находится в диапазоне от 10 до 300 тысяч рублей или от 3700 до 125 тысяч гривен. Чтобы не переплачивать за товар, важно делать выбор с учетом текущих потребностей.

Современные возможности

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

Отметим, что наличие дополнительных опций влияет на стоимость изделия.

Плюсы и минусы

При выборе инверторного оборудования нужно знать его положительные и отрицательные качества. Для удобства сведем их в таблицу.

Популярные модели

Современный рынок предлагает большой выбор гибридных инверторов.

Выделим несколько популярных моделей:

При желании можно выбрать и другие модели — Solax X3-Hybrid-6.0-D-E, Solax X1-1.1, Solax X3 20KW, Solax X1-Hybrid-3.7-D-E, ИС2-12-300, Сибвольт 4024 и другие. Главное — внимательно подойти к изучению характеристик.

Что предлагает AliExpress

Любители сэкономить могут заказать гибридный инвертор на сайте AliExpress. Здесь можно найти устройства в широком ценовом диапазоне от 40 до 400 долларов. При выборе обратите внимание на количество звезд, которые присвоены оборудования.

Высшую отметку получили следующие модели:

При выборе обращайте внимание на характеристики и отзывы пользователей о продавце.

Есть модели, которые управляются через Интернет по Wi-Fi.

Подключение

В зависимости от комплектации и оборудования можно выбрать следующие схемы подключения.

С контроллером DC-заряда

Суть схемы в подзарядке АКБ через МРРТ-контроллер. Здесь применяется преобразователь, который поддерживает передачу энергии в сеть или нагрузку, если Uакб больше установленного параметра.

Преимущество решения состоит в эффективности применения альтернативной энергии при частых включениях / выключениях.

Второй момент — возможность подключения солнечной батареи после разряда АКБ.

С преобразователем сетевого или гибридного типа

Здесь на выводах АКБ инвертора смонтирован преобразователь сетевого типа. При этом оба конвертора подключены к разным солнечным источникам питания.

Преобразователь гибридного типа поводится к фотоэлектрическому элементу для заряда АКБ, а сетевой объединяется с главным модулем солнечной батареи.

Общая мощность сетевого устройства должна быть меньше мощности гибридного девайса. В таком случае проще утилизировать электричество от солнечных панелей при разрядке АКБ и выключении питания.

Если инвертор имеет мощность больше 0,5 кВт, важно обеспечить жесткость соединения между изделием и проводами.

Так что же выбрать

Ассортимент преобразователей достаточно широк, чтобы принять правильное решение.

Помимо уже вышеперечисленных популярных моделей, приведем еще несколько вариантов для разных целей.

Если возникают трудности с поиском походящей модели, можно обратиться к эксперту в интернет-магазине или обычной торговой точке.

Итоги

Гибридный инвертор — надежное оборудование, позволяющее организовать бесперебойное питание дома, на даче или в бизнесе с применением альтернативных источников питания.

Главное — будьте внимательны при выборе устройства, чтобы не ошибиться с характеристиками, и изучите рекомендации по подключению оборудования.

Источник