Комплект обладнання для автономної СЕС
Отже, основна комплектація автономної СЕС не надто відрізняється від мережевої. Основою станції є панелі, а «серцем» можна вважати інвертор. Іноді замість нього використовується спеціальний контролер, за умови, якщо станція має невисоку потужність. Однак основною відмінністю автономної СЕС від мережевої є наявність акумуляторів, які здійснюють накопичення електроенергії на противагу її скиданню в мережу.
При виборі обладнання відразу виникає дилема - розумно розрахувати максимальну потужність навантаження і номінальну потужність масиву фотомодулів. Не слід також забувати про те, що потужність фотомодуля і максимальна потужність навантаження не мають прямого відношення. Тому для ефективної роботи станції потрібно попередньо прорахувати, як напругу системи, так і безпосередньо панелей.
Вираховуємо напругу.
Вихідна напруга є стандартною і дорівнює значенню 220 В (змінний струм з частотою 50 Гц). Напруга ж фотомодулів може бути 6, 12, 24 і більше Вольт. Цей показник збільшується при послідовному з'єднанні фотомодулів. Для інверторів показник напруги може становити 12 В, 24 В, 48 В, 96 В. Інвертор потрібно вибирати відповідно до показників потужності і струму. Оскільки при невідповідному підборі обладнання вся система може вийти з ладу в результаті перегріву. Для автономної станції достатньо буде інвертор напругою в 24-48 В.
Вибираємо інвертор.
Перетворювач або інвертор - це такий пристрій, який здійснює перетворення постійного струму в змінний. Головне його завдання - забезпечити необхідний показник потужності на виході. Цей показник безпосередньо пов'язаний з низьковольтним напругою на вході.
Особливу увагу перед покупкою інвертора слід звернути на форму вихідного сигналу. Адже більшість побутових приладів краще працюють при формі вхідного сигналу правильної синусоїди. Взагалі форми вихідного сигналу є наступними - у формі прямокутника, трапеції, трикутника або правильної синусоїди. Як було сказано вище, рекомендується використовувати інвертори з вихідною правильною синусоїдою. Такий тип вихідного сигналу, як трапеція або прямокутник, може пошкодити високоточні чутливі пристрої. Але слід зазначити, що і абсолютна більшість сучасних інверторів, як мережевих, так і автономних, спроектовані так, що на виході вони подають правильну синусоїду. Тому основний критерій, який слід враховувати при покупці інвертора - це показник ККД і потужності. Чим більше показник ККД інвертора - тим менше втрати при перетворенні змінного струму в постійний. Переважна більшість сучасних інверторів мають значення ККД більше 90%.
В цілому, варто також підбирати інвертор виходячи з наступних компонентів або характеристик:
- Система захисту. Якісний інвертор повинен мати вбудовану систему захисту по DC контуру. Таким чином, при виникненні збоїв в системі, захист спрацює і вбереже інвертор від критичних поломок.
- Кількість MPPT трекерів. Більша кількість трекерів дозволяє підключити до інвертора більшу кількість масивів панелей на різних площинах. Це значно спрощує проектування системи.
- Здатність до перевантажень. Пристрій повинен витримувати короткочасні перевищення номінального навантаження приблизно в 1,2 - 2 рази. Це дозволяє використовувати нагрівальні пристрої, потужність яких збігається з потужністю інвертора.
- Режим роботи. Якщо з часом до будинку буде підведена лінія подачі електроенергії, то доцільно купити гібридний інвертор. Його перевага полягає в тому, що він може працювати як в режимі автономного інвертора, так і в режимі мережевого. Акумулятори будуть заряджатися як від панелей, так і від мережі. Тому ситуації, коли в будинку не буде електроенергії, будуть рідкістю. Але варто звернути увагу на кількість фаз в будинку. Трифазний інвертор призначений для роботи тільки в трифазній мережі, а однофазний - тільки в однофазній.
Акумулятор - невід'ємний компонент кожної автономної / гібридної СЕС. Зараз найбільшу популярність отримали акумулятори з показником напруги в 12 вольт. Пояснюється це тим, що їх легко поєднувати між собою і створювати 24, 48 і 96 В системи.
Щодо типу, то широке поширення отримали акумулятори свинцево-кислотного типу, або GEL. Основна їх перевага - висока надійність, ефективність і доступна ціна.
Вибираючи акумулятор, бажано купити таку модель, яка б відрізнялася високим ступенем безпеки і надійності. У подібній ситуації найважливішу роль відіграє струм заряду. Імовірно, сумарна ємність акумулятора блоку повинна бути в 5-10 разів більшою, ніж сумарне значення струмів масиву фотомодулів. Варто також підрахувати запас ємності для безперебійної роботи системи. Наприклад, маємо 4 послідовно з'єднаних акумулятори ємністю по 200 мА і напругою в 12 В кожен, які мають сумарний запас потужності в 9600 кВт / год (200 мА х 12 В х 4 шт.). Тобто такий комплект акумуляторів здатний годину підтримувати роботу 9,6 кВт системи, або 9,6 годин підтримувати роботу системи потужністю в 1 кВт. Такі розрахунки дозволять розумно спроектувати систему.
Вибір панелей.
При виборі панелі відштовхуватися і від наступних параметрів:
- Номінальна напруга
- Габарити та вага
- Тип фотомодуля
Як було сказано вище, для станцій потужністю від 0,5 кВт доцільно вибирати панелі напругою в 24 В, оскільки вони отримали широке поширення і відрізняються універсальністю. Наприклад, значення сили струму в таких панелях приблизно в 2 рази менше, ніж у 12-вольтових аналогів.
Габарити відіграють значну роль. При обмежених площах краще ставити панелі з 60 фотоелементами, оскільки вони є компактними (стандартний розмір такого фотомодуля - 1650 на 990 на 40 мм). Вага особливого значення не має, оскільки розподіляється по площині рівномірно.
моно і полікристалічні. Основні відмінності - це, звичайно, ефективність і ціна. Як показують лабораторні дослідження і практична експлуатація, монокристалічні панелі показують більший ступінь вироблення (ККД вище на 2-3%), проте вони дорожчі. Крім цього, в перерахунку на ціну вата, яку виробляють обидві панелі, оптимальним виглядає варіант з монокристалічним фотомодулем. Та й термін експлуатації таких панелей буде більш тривалим. Але якщо виникає дилема щодо бюджету, який закладений на монтаж станції панелей зокрема, то краще взяти полікристалічні панелі, оскільки в цілому вони не надто поступаються монокристалічному конкуренту, а при цьому ціна нижча. Також такі панелі мають занижений показник напруги холостого ходу.
На додаток, хотілося б зазначити, чи потрібно формувати масив фотомодулів з запасом по потужності щодо інвертора. Відповідаємо - так, якщо Ви проживаєте в регіоні, де слабкий рівень інсоляції, періодична хмарність і коли потрібно забезпечити продуктивну роботу станції взимку. Але варто заздалегідь вибрати інвертор, який може витримувати перевантаження і працювати з масивом фотомодулів, сумарна потужність яких більше номінальної потужності перетворювача на 20%.