Вопрос / Ответ

Солнечная электростанция — это инженерное сооружение, которое вырабатывает электрическую энергию используя солнечный свет. Эффективность солнечной электростанции зависит от качества используемого оборудования и правильности монтажа. Монтаж солнечных батарей должен обеспечивать их долговременную работу и максимальное использование солнечного света в течение всего года.

Типы солнечных электростанций

• • Автономная (гибридная) солнечная электростанция с аккумуляторами. Накапливает солнечную энергию в аккумуляторы и обеспечивает работу оборудования в течение суток. Более подробно можно прочитать здесь:

  Гибридные солнечные электростанции (с аккумуляторами)

  Автономные солнечные электростанции

  Опыт использования солнечных панелей на яхте

  В состав автономной электростанции входят:
  - солнечные батареи;
  - гибридный инвертор с контроллером;
  - аккумуляторы.

• • Сетевая солнечная электростанция. Уменьшает потребление электричества от внешней сети на величину энергии, вырабатываемую солнечной электростанцией. Таким образом уменьшаются платежи за электричество. Окупается от 5 до 8 лет в зависимости от региона. Более подробно о сетевой электростанции можно прочитать здесь:

  Сетевые солнечные электростанции

  Сетевые солнечные электростанции (статья)

  В состав сетевой электростанции входят:
  - солнечные батареи;
  - сетевой инвертор.

Вы решили установить солнечную электростанцию. С чего начать? Все очень просто. Для консультации Вы можете позвонить нам по телефону 8800-500-06-12, обратиться по электронной почте или использовать чат на нашем сайте.

Количество статей, форумов, опытов использования, краш тестов, посвященных солнечной энергетики огромно. Как правило все это создано компаниями продавцами с целью продвижения собственной продукции. Большинство советов достаточно очевидны, остальные зачастую безграмотны.

От правильного выбора солнечной батареи зависит срок службы и эффективность вашей солнечной электростанции. Отличить качественную панель от некачественной практически невозможно. Разницу вы почувствуете после 2-3 лет эксплуатации. Она будет заключаться в резком снижении эффективности солнечной батареи. Причиной тому могут быть дефекты, возникающие при эксплуатации некачественных модулей.

Страховкой от некачественной продукции является выбор модулей ведущих производителей. По соотношению цены и качества лучше выбирать компании из ТОП 10-30. Изучая характеристики батареи, необходимо обращать внимание на такие параметры как максимальное напряжение, которое выдерживает батарея, у качественных модулей это 1500 В, степень защиты, у качественных модулей она IP68. Более подробно можно почитать здесь

Да, можно. Сначала надо тщательно обдумать, какую цель вы преследуете, устанавливая солнечную электростанцию. К примеру, если у вас есть сетевое электричество и вы хотите отказаться от него целиком, то это было бы неразумным решением. Дело в том, что солнечные модули вырабатывают зимой в 2-3 раза меньше энергии чем летом. Это связано с продолжительностью светового дня, высотой солнца над горизонтом и тп. Таким образом чтобы обеспечить нужную выработку электроэнергии надо увеличивать количество солнечных батарей, которые летом будут работать вхолостую. Решить все возможные вопросы вам помогут наши специалисты.

В зависимости от потребностей вы определяетесь с количеством и типом модулей и аккумуляторов, необходимых для вашего проекта. Выбор инвертора осуществляется исходя из количества и типа модулей. Вы можете прочесть про эту процедуру здесь:

Как создать собственную солнечную электростанцию. Мой опыт.

Проектирование гибридной солнечной электростанции

Монтаж солнечной электростанции должен отвечать требованиям электробезопасности. В схеме могут течь большие токи.

Особое внимание надо обратить на выбор оборудования. Качественное оборудование — это ваша гарантия долговременной, эффективной работы солнечной электростанции. Вы можете прочесть про выбор оборудования здесь.

Предпочтения при выборе аккумуляторов надо отдавать аккумуляторам глубокого разряда. Это устройства, которые сертифицированы на большое число циклов заряда разряда.

Свинцово кислотные аккумуляторы применяемы в солнечных электростанциях:

• - гелевые;
• - AGM;
• - Карбоновые.

При выборе особое внимание надо обращать на параметр максимального числа циклов заряда разряда аккумулятора. Обратной стороной является цена аккумулятора. Надо понимать, что чем больше число циклов тем выше цена. Правильным решением с экономической точки зрения является золотая середина. Более подробно со свинцово кислотными аккумуляторами можно ознакомиться здесь.

Широкое распространение получают литиевые аккумуляторы, в частности LiFePO4 устройства. Основным достоинством является высокие токи зарядки и большое число циклов заряда разряда. К недостаткам относится высокая цена и большая зависимость параметров от эксплуатации устройств. Более подробная информация здесь.

В Российской Федерации действует государственная программа поддержки солнечных электростанций, устанавливаемых на частных домах и производственных строениях. Мощность солнечной электростанции ограничена 15 кВт. При регистрации и заключении договора с электросбытовой организацией возможна продажа излишков выработанной электроэнергии.

Более подробно можно прочитать о данной программе здесь.

Необходимо сравнить параметры модулей, которые используются в солнечной электростанции. Лучше, чтобы они имели одни и те же характеристики и были от одного производителя. Использование разных модулей при коммутации может привести к потере мощности, перегреву и выходу из строя отдельных модулей. Если ваш инвертор имеет несколько MPPT входов, то можно сгруппировать идентичные модули на каждый из входов. Более подробно вы можете проконсультироваться с нашими специалистами. Дополнительную информацию можно прочитать здесь:

Что происходит если соединить модули с разными характеристиками

Что будет если соединить солнечные модули или цепочки параллельно

• 1) Эффективные солнечные элементы. Солнечный элемент – сердце солнечной панели, отвечает за превращение солнечного света в электрическую энергию. Высокоэффективные солнечные элементы обладают большей мощностью, что увеличивает мощность солнечной батареи.


• 2) Заполнение солнечной панели солнечными элементами. Если посмотреть на солнечную батарею, то видно пустое пространство между солнечными элементами. Чем этого пространства меньше, тем более эффективно используется площадь солнечной батареи. Но есть ряд ограничений. Уменьшение расстояния между коммутируемыми, соединёнными шинками солнечными элементами может негативно сказаться на целостности солнечного элемента. При разных температурах эксплуатации солнечного модуля шинка подвергается расширению сжатию что приводит к локальным трещинам солнечного элемента. Также по солнечному элементу текут большие токи и малое расстояние между солнечными элементами может вести к пробою или утечкам электричества.


• 3) Качественные элементы солнечного модуля. Стекло, ламинирующая пленка, задняя поверхность. Качественное стекло и ламинирующая пленка пропускают спектр солнечного излучения, который используется для выработки энергии, минимизируют отражение и собственное поглощение света.

Все дело в размерах солнечных панелей. У 500 Вт панелей размер больше, в ней размещено больше солнечных элементов что и дает дополнительную мощность. В таблице приводится сравнение 375 Вт панели и 540 Вт панели.

Мощность солнечной панели в Вт	Размер в мм	Вес в кг
375	1755х1038х35	19
540	2094х1038х35	28

Рабочим элементом солнечной батареи является солнечный элемент. Именно солнечный элемент отвечает за превращение солнечного света в электрическую энергию. Он чрезвычайно хрупок и подвержен влиянию окружающей среды. Все остальные компоненты модуля -стекло, ламинирующая пленка, задняя подложка защищают солнечный элемент от механических повреждений и действия внешней среды. В солнечных батареях 3ХХ и 5ХХ Вт используются одни и те же солнечные элементы разного размера.

Прежде чем приобретать модули подумайте о таких вещах как удобство монтажа солнечных батарей на крыше, нагрузка на них снега и ветра. Солнечная батарея меньшего размера имеет и меньший вес, габариты, она лучше переносит нагрузки, меньшая площадь в силовой алюминиевой рамке.

Принципиально технология производства солнечных элементов не изменилась с 70х-80х годов. Все основные идеи совершенствования кремниевых солнечных элементов были заложены в то время. Но современное оборудование, на котором изготовляются солнечные элементы и батареи автоматизация и роботизация позволяет все точнее контролировать параметры процессов изготовления солнечных элементов и батарей. Это привело к росту эффективности солнечных элементов.

PERC – технология пассивации задней стороны солнечного элемента используется в настоящее время в той или иной модификации всеми производителями. Более подробно можете прочитать об этой технологии здесь.

5ВВ – означает 5 токосъёмных дорожек на солнечном элементе. Влияет на эффективность сбора тока с лицевой стороны солнечного элемента. Всегда дилемма между затенением и эффективностью.

Half cut технология. Половинки солнечных элементов коммутированы таким образом, что работают как две независимые солнечные батареи в одной. Это должно обеспечивать лучшую эффективность при затенении одной из половинок. Что мешает расположить при монтаже обычные модули не вертикально, а горизонтально что дает точно такие же преимущества непонятно.

Multi bus bar - большое количество токосъёмных дорожек на лицевой стороне солнечного элемента. Дорожки делают и проволочные, и узкие ленточные, круглые и другой формы. Каждая фирма привносит свои решения. Часто спорные.

Про современные солнечные батареи можно прочесть более подробно здесь:

Солнечные батареи купить цена

Солнечные модули описание

При установке солнечной электростанции с аккумуляторами требуется использовать устройство для поддержания работоспособности данных аккумуляторных батарей и управления электрической энергией, вырабатываемой солнечными батареями. Таким устройством является солнечный контроллер. Известно, что все типы аккумуляторов боятся

• • Перезарядки. Когда аккумулятор набрал весь допустимый заряд и процесс дальнейшей зарядки вызывает нежелательные, а иногда катастрофические последствия. У свинцово кислотных аккумуляторов это разложение воды на кислород и водород. У литий ионных аккумуляторов это осаждение металлического лития на аноде с возможностью короткого замыкания.
• • Слишком большой скорости зарядки. Ток, который используется при заряде аккумулятора необходимо ограничивать. Если этого не сделать химическая реакция в аккумуляторе при его заряде будет происходить в малом объёме поверхности электродов, что может привести к их быстрому насыщению и дальнейший заряд будет перезаряжать аккумулятор.
• • Слишком глубокого разряда аккумуляторов. Приводит к старению аккумулятора, компоненты выпадают в осадок.

Для предотвращения всех этих нежелательных явлений и используется солнечный контроллер.

По способу работы с солнечными батареями различают типы контроллеров PWM и MPPT.

• • PWM контроллер работает по принципу динамического сопротивления создаваемого ШИМ модуляцией транзистора по которому течет зарядный ток. Передает только часть мощности, вырабатываемую солнечными батареями.
• • MPPT контроллер. Более сложное устройство, которое передает всю энергию, выработанную солнечными батареями в аккумулятор.

В настоящее время солнечный контроллер часто совмещают с инвертором.

Более подробно про солнечные контроллеры можно прочитать здесь.

Солнечные батареи являются источником постоянного тока. Ток и напряжение вырабатываемые солнечными модулями зависят от освещенности и температуры, те постоянно изменяются. Между тем для большинства потребителей таких как телевизор, холодильник, компьютер используют как правило переменный ток. Кроме того, переменный ток поставляется внешней сетью. Для превращения постоянного тока от солнечных батарей и аккумуляторов в переменный используется солнечный инвертор.

Различают несколько типов солнечных инверторов по их назначению:

• • Сетевой солнечный инвертор. Работает исключительно при наличии внешней сети. Передает всю мощность, вырабатываемую солнечными панелями в сеть вашего дома. Используется для того, чтобы увеличить потребляемую мощность и экономить на электроэнергии. Если есть ваш дом потребил всю выработанную энергию и остался излишек. То этот излишек может быть продан. Более подробно о сетевом солнечном инверторе можно прочесть здесь:

  Сетевые солнечные электростанции

  Типы сетевых инверторов

  Сетевой солнечный инвертор

• • Автономный солнечный инвертор. Превращает постоянный ток солнечных батарей и аккумуляторов в переменный ток, который может быть использован для оборудования. Количество вырабатываемой энергии ограничено мощностью солнечных панелей и емкостью аккумуляторов.
• • Гибридный солнечный инвертор. Объединяет достоинства сетевого и гибридного инверторов. Более подробно можно ознакомиться здесь.

Гибридный солнечный инвертор – это устройство, которое работает с постоянным током от солнечных батарей, постоянным током аккумуляторов, переменным напряжением от внешней сети и превращает постоянный ток от солнечных батарей и аккумуляторов в переменный ток сети, а также обладает функциями контроллера, обеспечивая безаварийную работу аккумуляторов.

Полноценный гибридный инвертор должен уметь работать в двух основных режимах:

• 1) Режим сетевого инвертора. Когда аккумуляторы заряжены, энергия передается в сеть вашего дома, а ее излишек во внешнюю сеть.
• 2) Режим ИБП при отключении внешнего электричества. В момент включения внешней сети инвертор BD6KTL-RL1 автоматически согласовывается с внешней сетью и заряжает.

Режимов работы, конечно, больше, но это основные.

Инвертор BD6KTL-RL1 позволяет гибко организовать работу с внешней сетью.

Время переключения инвертора в режим ИБП 20 микросек позволяет быстро переключить потребителей на аккумуляторы без миганий и задержек. При номинальной мощности 6 кВт он позволяет подключить массив солнечных батарей до 7 кВт. Имеет встроенный MPPT контроллер, позволяющий передавать всю мощность от солнечных батарей в аккумуляторы и сеть. Инвертор обеспечивает большой ток заряда аккумуляторов до 95А и ток разряда до 110А. Инвертор BD6KTL-RL1 имеет низкую цену в сравнении с аналогами.

Более подробно со сравнение инвертора приведено здесь

Солнечная панель – это устройство, которое вырабатывает электрическую энергию под действием солнечного света. Основными факторами, влияющими на производительность солнечной панели, являются ее освещенность и температура. Чем освещенность выше, тем больше электрической энергии вырабатывает солнечная батарея. С температурой обратная зависимость, чем выше температура, тем меньше электрической энергии вырабатывается.

На этикетке солнечной панели указана ее мощность, измеренная на тестовой установке при стандартных условиях. Освещенность 1000 Вт/м2 и температура Т=25 С. Лучи света падают на модуль перпендикулярно его поверхности.

В реальных условиях солнечная панель освещается солнцем с разной интенсивностью под разными углами утром и вечером, зимой и летом. Температура тоже меняется в широких пределах.

Местоположение модуля тоже имеет большое значение. На юге солнце более интенсивно, но и температура более высокая. Про особенности работы солнечной панели при разном освещении ее солнцем можно почитать здесь.

Возьмем премиальную солнечную панель SK6610M 310 Вт фирмы Akcome. Это 15й в мире производитель солнечных модулей и его качеству можно доверять. Что такое качественная солнечная панель можно прочесть здесь.

Рассмотрим выработку электрической энергии данной солнечной панелью в течение года в разные месяца. И возьмем два различных места установки данной панели. Это Краснодар и Москва. Заметим, что модули установлены строго на юг, под оптимальным углом. На графике видна зависимость выработки электроэнергии одной солнечной панелью в кВт часах в день в разные месяцы.

Из графика видно, что выработка электроэнергии в период март - июль в Краснодаре и Москве приблизительно одинаковая. Это связано с высокими температурами в Краснодаре, различной долготой дня в этих регионах. В зимние месяцы разница существенная. В декабре в Москве мало солнца оно низко над горизонтом и долгота дня мала.

На сколько можно зарядить аккумулятор в эти месяцы. На графике ниже показано сколько ампер часов получится при зарядке аккумулятора в разные месяцы если его заряжать одной солнечной панелью SK6610M 310 Вт.

Из графика видно, что если приобрести аккумулятор емкостью 100 ампер часов, то с апреля по июль и в Краснодаре, и в Москве он будет заряжаться полностью. А в декабре в Москве он зарядиться всего на 15%, в Краснодаре на 40%.

При проектирование все эти факторы надо учитывать. Наши специалисты помогут спроектировать солнечную электростанцию для ваших нужд.

Нормально солнечная панель должна работать долгие годы. Только гарантийный срок на мощность батареи составляет 25 лет. Между тем в продаже существует большое количество солнечных батарей, имеющих скрытые дефекты. Правило брать как можно дешевле у оптовых поставщиков никуда не делось, и страдают конечные покупатели.

Солнечную панель нельзя отремонтировать. Конструктивно она сделана в виде ламинировонного пакета склееного герметично с рамкой. Попытка разобрать этот пакет приведет к поломке солнечных элементов, которые чрезвычайно хрупки. Как следствие потеря работоспособности солнечной батареи.

Правильная солнечная батарея не требует обслуживания. При том что в цепочке солнечных модулей может быть опасное напряжение и ток, солнечная панель не требует контроля за ее состоянием.

По внешнему виду очень сложно отличить качественную солнечную панель от некачественной. Разница проявиться в процессе эксплуатации. Некачественная солнечная панель быстро потеряет свою мощность, а то и вовсе может взорваться.

Какие дефекты скрывает некачественная панель вы можете прочитать здесь

Для того чтобы солнечная панель служила долго надо:

А. Выбрать правильную солнечную панель. Прежде всего это производитель. То, что вы не слышали такой фирмы, не означает что она некрупная и плохая. Поинтересуйтесь величиной фирмы производителя. К примеру, фирма Akcome, модули которой мы предлагаем это 15й в мире производитель по версии Bloomberg. Должны быть представлены заводские гарантии в виде письма от производителя, что данные модули попадают под действие гарантии. Ссылка продавца на рекламный проспект, где написаны слова о гарантии не означает что именно выбранные вами модули находятся под гарантией. Без гарантии солнечные панели продаются дешевле. Что такое правильный модуль вы можете прочитать тут:

Солнечные батареи купить цена

Солнечные модули купить монокристаллические для дома

B. Правильно установить и подключить солнечную панель. Сверху солнечный модуль покрыт закаленным стеклом. Но при неправильном монтаже могут возникнуть напряжения, которые со временем приведут к растрескиванию защитного стекла. Солнечная панель рассчитана на определенную снеговую и ветровую нагрузку. В местах, где эта нагрузка велика требуется предусматривать при монтаже защитные приспособления. Неправильная коммутация может привести к выходу из строя солнечной панели или цепочки солнечных панелей.

По всем вопросам Вы можете проконсультироваться с нашими специалистами.

Тип и размер конструкции для крепления солнечных батарей зависит от места их расположения и количества.

При разработке конструкции надо учитывать следующие требования:

• • Обеспечивать надежное крепление и эксплуатацию модулей в течение всего срока службы, а это более 25 лет.
• • Быть безопасной и функциональной. Солнечные модули источник электрического тока и как следствие необходимо выполнять все требования электробезопасности. Требования прочности так же имеют важную роль. Под функциональностью понимается отсутствие лишних конструктивных элементов и наименьшее влияние на место монтажа.
• • Выдерживать снеговую и ветровые нагрузки.

По месту монтажа можно условно разделить конструкции на:

• • Конструкции солнечных модулей на земле;
• • Конструкции солнечных модулей на крыше. Прямых или наклонных;
• • Конструкции на стене.

В зависимости от места монтажа необходимо знать основу, на которую закрепляется непосредственно сама конструкция. Для земли это тип почвы, высота произрастающей травы, глубина промерзания и тп. Для крыши это материал крыши и строение стропильной системы, ее прочность и тп.

В качестве материалов используются:

• • Алюминиевые конструкции;
• • Конструкции из оцинкованного железа;
• • Конструкции из покрашенного черного металла;
• • Деревянные конструкции.

У нас вы можете проконсультироваться и выбрать необходимые компоненты здесь

Можно ли использовать типовую конструкцию, которая подходила бы для ваших условий?

Прежде всего, необходимо понимать, куда устанавливается опорная конструкция:

• • На землю;
• • На крышу;
• • На стену.

Установка конструкции на земле. Для выбора типовой конструкции, которая монтируется на землю необходимо знать:

• • Вид почвы и глубину ее промерзания зимой;
• • Наличие и величина снеговой и ветровой нагрузки в месте монтажа;
• • Высота растительности на площадке.

От глубины промерзания и вида почвы зависит тип и длина опорных конструкций. Наличие ветровой нагрузки требует узлового усиления конструкций, установку рассекателей для снижения парусности. Нельзя допускать, чтобы трава затеняла хотя бы часть солнечного модуля, что приводит к потере мощности. В этом случае надо увеличивать расстояние от нижней кромки модуля до земли, что тоже влияет на выбор опорной конструкции.

Установка конструкции на крыше. При выборе опорной конструкции необходимо учитывать:

• • Тип крыши и материалы, из которых изготовлена кровля.
• • Расстояние между силовыми элементами крыши, например стропилами. Их тип.
• • Наличие снеговой и ветровой нагрузки в данной местности

Для оптимальной работы солнечных батарей необходимо установить их под определенным углом к горизонту. Если крыша имеет маленький наклон, то в конструкции крепления необходимо включать элементы, создающие оптимальный наклон солнечных модулей. Вместе с тем в регионах, где снега много необходим больший угол и большее расстояние конструкции от крыши для того, чтобы снег “сползал” с модуля и не мешал его работе. От материала крыши и стропильной системы зависит выбор элементов крепления конструкции. Для металлочерепицы это один вид крепления, а для листового оцинкованного железа другой. Расстояние между стропилами диктуют выбор длин направляющих для крепления солнечного модуля.

Установка конструкции на крыше. Для выбора грамотной конструкции надо учесть:

• • Материал стен;
• • Дизайн.

Система крепления должна быть надежно закреплена на стене и выглядеть эффектно на фасаде здания. Это подразумевает использование нестандартных, скрытых систем крепления.

В целом при решении выбора типовой конструкции необходимо решать много вопросов. Не стесняйтесь консультироваться. Оптимальным решением может стать создание оригинальной конструкции для ваших условий из типовых элементов. Можно создать конструкцию самому используя наш опыт и знания. Здесь вы можете проконсультироваться и купить элементы конструкций.

Монтаж 3 кВт солнечной электростанции на наклонную, невысокую крышу в Подмосковье, Крыму из металлочерепицы занимает 2 дня и стоит 18800 рублей.

Ответить на вопрос о стоимости монтажа сразу, сложно. Основная работа заключается в крепеже солнечных модулей на выбранное основание. Виды оснований:

• • Земля;
• • Крыша дома;
• • Стена дома.

Крепление солнечных модулей на земле. При расчете стоимости надо учесть:

• • Надо ли подготавливать площадку под солнечные модули и избавляться от растительности.
• • Расстояние от солнечных батарей до контроллера и способ прокладки кабеля.
• • Глубина установки винтовых свай. Зависит от глубины промерзания в данном регионе.
• • Тип почвы.
• • Необходимость вентиляции для аккумуляторов и инвертора с контроллером.
• • Расстояния от аккумуляторов до инвертора и точки подключения к сети.
• • Вид проводки.

Крепление солнечных модулей на крышу. При расчете необходимо учитывать:

• • Тип крыши - плоская, наклонная, величина наклона.
• • Доступность места крепления солнечных модулей. Надо ли использовать леса или подъёмные механизмы.
• • Материал крыши. Для разного материала крыш используют разные крепежные элементы.
• • Высоту крыши.
• • Расстояния от места крепления солнечных модулей до инвертора. Тип проводки и место ее крепления.
• • Места размещения инвертора и аккумуляторов.

Крепление солнечных батарей на стену здания. Стоимость зависит от:

• • Места крепления и удобство его расположения;
• • Расстояний и типа проводки от солнечных модулей до инвертора;
• • Подготовки места установки инвертора и аккумуляторов.

При расчете монтажа надо оценивать много факторов. Вы можете проконсультироваться с нашими специалистами. Для продуктивной беседы будьте готовы ответить на вопросы о конструкции, материале крыши и ее размерах. Лучше выслать фотографии или чертежи.

При работе сетевых и гибридных солнечных электростанций могут образовываться излишки электроэнергии, которые уже не в состоянии потребить ваш дом. В этом случае электроэнергия направляется во внешнюю сеть. И если у вас нет договора на продажу электроэнергии сбытовым организациям, то электросчетчик засчитает данный излишек как потребленную энергию, и вы будете вынуждены его оплатить. О заключении договора на продажу электричества можно почитать здесь.

Если договора на продажу электроэнергии нет, то необходимо остановить передачу инвертором электроэнергии в сеть. Отслеживает этот процесс датчик СТ (current transformer) или трансформатор тока. СТ датчик устанавливается непосредственно перед электрическим счетчиком со стороны вашего дома. Этот прибор отслеживает направление и величину электрического тока и передает значение по проводам в инвертор. Инвертор, зная вырабатываемое напряжение в данный момент времени, величину и направление электрического тока умножает эти величины и получает мощность, и направление, куда эта мощность уходит. Если мощность отрицательна, значит, инвертор отдает энергию в сеть. Исходя из полученных данных можно “приглушить” инвертор до величины, когда отдаваемая мощность станет равной нулю.

Рассмотрим процедуру ограничения мощности на примере гибридного инвертора BD6KTL-RL1 фирмы INVT.

Общая схема подключения выглядит следующим образом

Красной стрелкой показан СТ датчик?

• 1) Датчик СТ устанавливается в доме непосредственно перед счетчиком электроэнергии.

  Провести фазовый провод через отверстие датчика таким образом, чтобы стрелка на нем указывала направление к счетчику. Соединить СТ датчик проводом с инвертором. На инверторе так же имеется вход СТ.

  

• 2) Зайти в меню инвертора BD6KTL-RL1

  SETUP>SYS SETTING>ANTI REFLUX

  Поставить значение ON в ANTI REFLUX

  Как видно процедура ограничения мощности не сложна. Описание инвертора BD6KTL-RL1 вы найдете здесь.

Рассмотрим пример наземной солнечной конструкции. Работы по проектированию, поставке компонентов солнечной электростанции, строительству и запуску были выполнены нашей компанией.

Мощность электростанции 560 кВт.

Сетевая солнечная электростанция 0.4 кВ.

Место для солнечной электростанции было выбрано заказчиком на старых шахтных отвалах. Это мелкий гравий, крошка на котором образовался почвенный слой и растет трава.

Были сделаны бетонные фундаменты на песчаной подушке для крепления конструкций. Высота расположения нижнего края солнечной батареи относительно земли была выбрана исходя из максимальной высоты трав, произрастающих на данной территории. В качестве материала конструкции использовался алюминиевый профиль.

На фотографии изображен общий вид конструкции для крепления солнечных батарей.

Наземная конструкция крепилась к бетонным фундаментам с помощью П-образного профиля.

Для крепления солнечных батарей использовалась алюминиевая квадратная труба

Оптимальный угол наклона солнечных батарей выбирался из расчетов максимальной эффективности солнечной электростанции и регулировался на месте монтажа с помощью П-образных поворотных площадок.

Сами батареи крепились к алюминиевой трубе с помощью нержавеющих болтов и гаек

Электропроводка укладывалась в специальные корзины

Наша компания готова осуществить проектирование, поставку компонентов солнечной электростанции, монтаж солнечной электростанции. За консультацией обращайтесь к нашим специалистам.

Для ограничения выдачи мощности во внешнюю сеть можно использовать стандартный трансформатор тока. Он может не иметь выхода RS485.

Итак, в наличие есть стандартный датчик тока или трансформатор тока

Маркировка обозначает допустимый ток первичной обмотки 200А и ток вторичной обмотки 5А. Данный прибор нельзя напрямую использовать с инвертором фирмы INVT. Поэтому необходимо найти прибор учета электроэнергии с разъёмом RS485. Например, возьмем цифровой однофазный прибор учета электроэнергии DFPM91

Соберем схему с трансформатором тока как показано на фото

Красный провод — это фаза, черный нейтраль. Соединение с трансформатором тока красными проводами. СТ+ - провод от прибора учета электроэнергии на вход трансформатора тока.

Далее с прибора учета энергии берется информация с RS485.

Прибор энергоучета коммутируется с инвертором INVT по каналу RS485. Таким образом нам удалось получить сигнал от трансформатора тока для инвертора по RS485.

Для обеспечения электробезопасности вашего дома используются

• • Автоматы постоянного и переменного тока. Данные устройства реагируют на протекающий ток и отключаются при его превышении. Имеют магнитный и тепловой механизмы для контроля протекающего тока.
• • УЗО. Устройство Защитного Отключения реагируют на утечки тока в процессе его прохождения через цепь нагрузки. В случае если человек схватился за оголенный провод и по нему потек ток обычный автомат не отреагирует на это, а УЗО обнаружит утечку и выключит цепь.
• • Дифференциальные автоматы. Объединяют функции УЗО и автомата.

Но существует целый ряд неисправностей проводки, которые могут привести к фатальным последствиям и на которые не реагирует вышеперечисленные средства защиты.

Одним из самых опасных явлений является появление электрической дуги между контактами или проводами. Думаю, все видели обгоревшие контакты в устройствах. Это причина для пожара в доме!! Электрическая дуга возникает вследствие

• • Плохого, слабого контакта между проводами
• • Перегрева проводов. Тепло разрушает изоляцию проводов, и дуга возникает между проводами с нарушенной изоляцией, усугубляя разрушение.
• • Нарушения изоляции проводов вследствие механического повреждения проводов
• • Коррозии контактов.
• • Проникновению влаги между контактами.

Для обнаружения электрической дуги и был создан автомат AFCI. Он отключает цепь нагрузки при возникновении дуги. Кроме того, этот автомат работает как обычный автомат, обеспечивая защиту от перегрузки и короткого замыкания.

Принцип работы автомата AFCI основан на оценке силы тока и формы сигнала протекающего в цепи тока. Известно, что форма сигнала в цепи переменного тока близка к форме синусоиды. Между тем образование дуги ведет к появлению нерегулярного сигнала отличного от синусоиды. Электрическая дуга имеет непериодический характер. Сравнивая формы сигнала логические схемы автомата AFCI определяют наличие дугового разряда и отключают цепь.

Схематично устройство выглядит так

Есть сенсор, считывающий форму сигнала в цепи. Логическая микросхема сравнивает формы сигнала в цепи с тестовой формой сигнала (синусоидой) и определяет наличие дугового разряда. В случае наличия электродугового разряда отключает нагрузку.

Инверторы фирмы invt просты и надежны в эксплуатации. Большое количество систем безопасности обеспечивает безопасную работу устройства. Одной из таких систем являются встроенные автоматы AFCI.

При автономном режиме работы вашей домашней электростанции может возникнуть ситуация, когда энергии солнечных батарей будет не хватать для нужд дома. Особенно это характерно для зимнего времени, когда световой день очень короток и солнце стоит низко над горизонтом, теряя энергию лучей при прохождении через большую толщу атмосферы.

Наращивать количество солнечных батарей из расчета зимнего периода не выгодно. Разница в выработке электроэнергии одной солнечной батареи для зимы и лета в средней полосе может отличаться в 3 раза. Зимой этот массив солнечных панелей будет обеспечивать нужные нагрузки, а летом работать на выдачу в сеть, если такая функция предусмотрена.

Поэтому в автономных солнечных электростанциях используют бензиновые, дизельные или газовые генераторы для подзарядки аккумуляторов в критические для солнечной электростанции месяца.

Можно создать целиком автоматизированную систему.

Когда энергии солнечных батарей не хватает для полной зарядки аккумуляторов автоматически включается генератор и заряжает аккумуляторы после чего отключается.

Для построения такой системы надо убедиться, что

• • Генератор имеет систему удаленного доступа, которая позволяет включить его от внешнего сигнала. Требуется осуществить также задержку подключения к нагрузке, чтобы генератор прогрелся на холостых оборотах.
• • Солнечный инвертор имеет сухой контакт. Это контакт в инверторе, который замыкается или размыкается в зависимости от наступления какого-либо события. Например, контакт разомкнут если аккумуляторы заряжены полностью и замкнут, когда аккумулятор разрядился ниже положенного значения.

Для системы потребуется АВР – автомат ввода резерва или автоматическое включение резерва.

В целом работу системы можно представить как

Аккумулятор разрядился и солнечные батареи его не заряжают → замыкание сухого контакта инвертора → при замыкании сухого контакта подача сигнала на вход АВР → АВР включает генератор → на инвертор поступает переменный ток от генератора, который после преобразования заряжает аккумуляторы → Аккумуляторы заряжены → сухой контакт инвертора размыкается → срабатывает АВР, который выключает генератор.

Процесс программирования различен для каждой марки инвертора. Более детальное описание можно получить в Руководстве Пользователя на конкретный инвертор.

Для облегчения коммутации солнечных модулей был разработан стандартный разъём MC4. Концы проводов, исходящих из солнечного модуля, оснащаются данным разъёмом. МС4 – универсальный разъём, стандарт под который подходят и солнечные батареи, выпускаемые различными компаниями и другие устройства солнечной электростанции, такие как инверторы и контроллеры. Разъем используется так же для наращивания длины проводов от устройства к устройству.

Устроен разъём МС4 следующим образом

Как работать с разъёмом МС4

• 1. Соединить внутреннюю стальную гильзу с кабелем как показано на фото
  
  С помощью зажимного пресса.
  
  
• 2. Вставить заглушку
  
• 3. Вставить кабель с гильзой в наружный разъём и закрутить заглушку
  
  

Те же самые процедуры проделываются с противоположным разъёмом

И получаем в результате два разъёма, которые можно герметично соединить между собой, причем качество соединения не должно ухудшиться в течение гарантийного срока солнечной батареи, а это 25 лет. Конечно, если эта солнечная панель от нормального производителя.

Виды разъёмов могут немного отличаться. Это связано с тем, что разъём МС4 запатентован, и чтобы не платить за патент каждый производитель немного его модернизирует. Но все они подходят друг для друга. И различия несущественны. Принцип работы с ними один и тот же. Существует много видов МС4 разъёмов позволяющих коммутировать 2 линии в одну, 4 линии в одну и тд.

Что произойдет с некачественной солнечной батареей и с разъёмом МС4. Некачественный разъём просто не выдержит протекающих токов.

Речь пойдет о защите людей, проживающих в доме от поражения электрическим током и защите самого жилища от аварий электропроводки. Аварии электропроводки могут привести к пожару в доме. Для того чтобы предотвратить нежелательные последствия необходимо установить необходимые автоматические устройства. Не будем говорить здесь о правильных схемах электропроводки в доме, типа и сечении проводов в зависимости от нагрузки, заземления и тп. Итак, типы устройств для дома.

Автоматы. Устройства, отключающие электрический ток в случае короткого замыкания на линии. Работают на принципе электромагнитного и теплового реле. Разрывают связь между электросетью и повреждением.

УЗО. Устройство Защитного Отключения. Устройство, которое сравнивает входящий и выходящий ток и в случае различия, превышающего допустимое значение отключает потребителя от электричества. Утечка электричества возможна, когда человек коснулся провода или оборудования и через него начинает протекать электрический ток. Обычный автомат не почувствует проблемы и не отключится. УЗО сравнит токи и обнаружит утечку.

Дифференциальный автомат. Устройство, которое объединяет автомат и УЗО.

УЗМ. Устройство Защиты Многофункциональное. Данное устройство разрывает электрическую связь с потребителями в случае увеличения или уменьшения напряжения выше или ниже допустимого. Допустимый интервал рабочего напряжения можно выбрать на УЗМ. Так же УЗМ гасит импульсные высоковольтные скачки.

УЗИП. Устройство Защиты от Импульсных Помех. Устройство защищает внутреннюю проводку и потребителей от резкого - импульсного повышения напряжения во внешней сети. Причиной повышения может быть удар молнии в линию электропередач, неисправность линии электропередач и трансформаторов. УЗИП имеет соединение с заземлением и в случае импульсного перенапряжение сбрасывает импульс на землю.

УЗИ. Устройство защиты от Искрения. При нарушении внутренней проводки между контактами может возникнуть дуговой разряд. Это приводит к локальному повышению температуры и возможности пожара. УЗИ проводит анализ формы поступающего и выходного токов по времени. Исходный ток близок к синусоиде, при появлении дуги форма сигнала меняется на нерегулярную. Эти изменения обнаруживает УЗИ и отключает внутренних потребителей.

При монтаже солнечной электростанции напряжение и токи могут достигать больших значений, которые являются опасными для людей и строений. Следует прибегать к защитным мерам и устройствам.

Мы поможем спроектировать и смонтировать правильную конфигурацию электропроводки, которая обеспечит вашу безопасность.

Инвертор. Сердце вашей солнечной электростанции. От его правильной и безотказной работы зависит безопасность вашего дома и эффективность всей солнечной электростанции. Гарантийный срок службы должен быть не менее 5 лет.

Инверторы фирмы invt, одного из мировых лидеров, производящих солнечные инверторы, обладают всеми этими качествами при недорогой цене.

Солнечные батареи. Внешний вид солнечных батарей не позволяет определить их качество. Заявления продавца и информация из рекламных буклетов не являются реальной гарантией на солнечные панели. Качественная солнечная батарея должна быть произведена одним из мировых лидеров рынка и иметь реальную гарантию на 25 лет, заверенную производителем.

Солнечные батареи фирмы Akcome – это продукция от мирового лидера и реальная гарантия на 25 лет.

Аккумуляторы. Для долговременной работы в солнечной электростанции используют аккумуляторы глубокого разряда

Кислотные.

• - гелевые
• - AGM
• - Карбоновые

Срок службы 10 -14 лет. Гарантия от 1-до 3 лет

Литий ионные

Срок службы 20 лет и гарантия до 10 лет

Система крепления солнечных батарей. Система крепления должна обеспечивать надежное крепление солнечных батарей в течение как минимум гарантийного срока службы этих батарей, а это 25 лет. Выдерживать снеговые и ветровые нагрузки в регионе установки.

Система защиты. Это электрические автоматы, предохранители, УЗИП. Защищает ваш дом, инвертор, солнечные батареи и аккумуляторы. Должны быть правильно рассчитаны предельные токи и напряжения.

Кабели. При коммутации солнечных используются специальный кабель, который может работать при любых погодных условиях и не подвержен влиянию ультрафиолетовых лучей.

Разъёмы. Для удобства коммутации солнечных батарей между собой и инвертором используется универсальный разъем MC4. Здесь важно требование гарантийного срока службы 25 лет.

Солнечные батареи могут быть установлены на:

• • Стене дома
• • Наклонной или плоской крыше дома
• • На земле.

Рассмотрим вариант крепления солнечных модулей на наклонную крышу. Первое на что надо обратить внимание это ориентация крыши и угол ее наклона.

В идеале крыша, на которой размещаются, солнечные батареи должна быть ориентирована так, что фронтальная сторона солнечных панелей была бы ориентирована на ЮГ. Это обеспечивает постоянную освещенность солнечной панели.

Оптимальным углом наклона крыши является углы более 35 градусов. Надо учитывать, что в зимнее время маленький угол наклона солнечных батарей приведет к возможному скоплению снега на них в зимнее время.

В зависимости от материала крыши выбираются приспособления для крепления солнечных батарей к крыше.

А. Крепление к черепичной крыше. Приспособление укладываются под черепицу, и высота крепления солнечных панелей может регулироваться.

В. Крепление к металлочерепице, мягкой кровле. Приспособление закрепляется к силовым элементам крыши. Позволяет регулировать высоту крепления солнечных батарей.

С. Крепление к плоской мягкой кровле или металлическому листу. L- образная опора позволяет регулировать высоту крепления солнечных батарей.

Несколько слов о достоинствах и недостатках данных аккумуляторов

• • Аккумуляторы безопасны. Не возгораются и не взрываются.
• • Устойчивы к перезаряду, коротким замыканиям, перегреву.
• • Имеют низкий саморазряд, что позволяет длительное время хранить аккумуляторы.
• • Долговечны. Более 4000 циклов заряда пере разряда при снижении емкости до 20%.
• • Не имеют эффекта памяти.
• • Можно заряжать большими токами.
• • При разряде обеспечивают стабильное напряжение.

Недостатки

• • Номинальное напряжение ниже, чем у других Li-ion аккумуляторов.
• • Чувствительность к влаге.

Схема аккумулятора и его работа.

Рассмотрим работу LiFePO4 аккумулятора емкостью 100 ач и напряжением 51,2 В. Этот аккумулятор состоит из 16 элементов, соединенных последовательно. Напряжение на каждом элементе 3,2В.

Максимальное напряжение допустимое для аккумулятора 58,4В после которого он отключается. Минимальное напряжение 44,8В. Допустимый зарядный ток до 100А. За всеми параметрами заряда и разряда аккумулятора следит BMS (battery management system), электронная плата, управляемая микроконтроллером. На рисунке ниже принципиальная схема устройства аккумуляторов + BMS.

Схема управляется микроконтроллером MCU, который собирает информацию о состоянии элементов аккумулятора, дает команды на включение балансиров (см. ниже), и управляет транзистором Charge & Discharge MOSFET, который в свою очередь регулирует ток заряда и разряда.

Аккумуляторы заряжаются в двух режимах

1. СС режим постоянного тока. При данном режиме зарядный ток постоянный и напряжение изменятся.

2. СV режим постоянного напряжения. Когда аккумулятор практически заряжен выбирается режим постоянного напряжения, чтобы не допустить перезаряда аккумуляторов.

В инверторе, обеспечивающем заряд аккумуляторов, устанавливаются следующие параметры заряда разряда.

Float в Вольтах. Так называемый поплавковый режим, когда аккумуляторы заряжены происходит их периодическая дозарядка, до величины напряжения, указанной в параметре.

Absorption в Вольтах. Указывается максимальный уровень напряжения, по которому происходит зарядка в режиме CV (зарядка постоянным напряжением).

Equalization в Вольтах. Режим периодического заряда до максимального, указанного значения для калибровки устройства.

Shutdown в Вольтах. Значение напряжения, при котором аккумуляторы отключаются вследствие разряда.

В схеме BMS электронная плата AFE отвечает за сбор сигналов от аккумуляторов в аналоговом виде, преобразование их и передачу микроконтроллеру MCU для обработки и выдачи сигналов управления. Собирается информация о температуре элементов, транзисторов устройством NTC, информация о напряжении элементов Cell Voltage Monitor и выдача сигналов на работу пассивного балансира элементов Cell Balance Driver.

Контроллер MCU измеряет характеристики тока и напряжения батареи и управляет транзистором MOSFET для заряда, разряда аккумулятора. Микроконтроллер обеспечивает цифровую связь батарей через RS232, RS485.

P+,P- внешние контакты аккумулятора.

Независимое устройство Charge Current Limit Circuit ограничивает ток до допустимого значения.

Схема работы пассивного балансира.

Система измерения контролирует на напряжение на каждом элементе аккумулятора. При достижении критического значения напряжения для элемента замыкаются транзисторные ключи (рис.2) и зарядный ток запускается через параллельное сопротивление. Таким образом обеспечивается заряд всех элементов. Пассивный балансир - это превращение лишнего тока в тепло резистора для обеспечения заряда всех элементов батареи.