Все більше домогосподарств оснащуються різними типами PV системи. Сучасні PV модулі вже здатні перетворювати близько 20% сонячного енергію в електрику, що робить цей тип генерації електроенергії дуже привабливий.

Резервний генератор для сонячних систем без і з акумуляторним зберіганням

Серцем PV системи є інвертор. Існують мережеві, гібридні та автономні інвертори.

Мережеві та гібридні інвертори синхронізовані з громадською мережею і здатний подавати надлишкову енергію в громадську мережу.

Резервний генератор для сонячних систем не може замінити громадську мережу для мережевих і гібридних інверторів, оскільки він не може поглинати надлишкову енергію. Зворотний зв'язок від інвертора може пошкодити генератор.

Винятком можуть бути інвертори, які мають додатковий вхід для генератора, де зворотний зв'язок може бути на 100% запобіганий вбудованими датчиками струму. Однак, такий генератор повинен мати параметри напруги, які прийнятні для інвертора, що не завжди є у випадку з традиційним генератором.

У разі відключення електроенергії резервний генератор у сонячній система з мережевим інвертором повинна постачати електроенергію тільки споживачам які мають право на резервне живлення, з інвертором і будь-яким існуючим накопичувачем змінного струму, що залишаються на стороні громадська електромережа і відключення на всіх полюсах за допомогою перемикача, щоб генератор не працював паралельно з інвертором або змінним струмом зберігання.

Схема підключення резервного живлення 230В для сонячної системи при використанні інверторні генератори без ATS функція:

Автоматичний перемикач на резервне живлення для споживачів потужності 230В є також можливо при використанні генераторів з функцією ATS.

Схема підключення резервного живлення 230V для сонячної системи з інверторний генератор KS 5500iES ATSR з зовнішнім блоком ATS KS ATS 4/25 Інвертор:

 

Схема підключення резервного живлення 230V для сонячної системи з інверторний генератор KS 8100iE ATSR з зовнішнім блоком ATS KS ATS 4/25 Бензин:

Резервне живлення у всіх описаних вище випадках становить 230В. Таким чином, майже всі споживачі електроенергії в будинку можуть бути забезпечені у разі відключення електроенергії. Трифазні споживачі (якщо є) повинні бути забезпечені окремо. Споживачі трифазної потужності з електронним управлінням зазвичай потребують "чиста" синусоїда, яку звичайний генератор не може генерувати. Більше інформацію про резервне живлення 230В і 400В можна знайти в нашому інформаційний матеріал.

Якщо генератор не буде встановлено постійно або він розташований далеко від перемикача, ми рекомендуємо використовувати наші унікальні інверторні генератори з внутрішній модуль ATS. Однак це вимагає використання зовнішнього пріоритетного автоматичний перемикач на одну сторону.

Генератор контролює напругу в розетці, яка підключена перед перемикачем і захищена автоматичним вимикачем і УЗО або RCBO (перевантаження і захист від контакту в одному). Ця розетка без підключеного генератора може бути використовуватися як звичайна зовнішня розетка. Ця розетка знеструмлена під час відключення відключення, і це критично для контролю ATS генератора. Це сигнал для запустити генератор.

 

Схема підключення резервного живлення 230V для сонячної системи з інверторний генератор KS 6000iES ATS Version 2, в якому MAINS INPUT контролює 230V, але не передає його на вихід в режимі очікування:

Генератор на схемі не встановлений постійно, але підключений до попередньо встановленої розетки та входу CEE 230V 32A за потреби. Це означає, що генератор може також використовуватися в русі, якщо це потрібно. A фіксована установка, звичайно, також можлива, але вам потрібна відповідна кімната і вихлопну систему для цього.

Генератор підключений до N-сторони автоматичного перемикача, який має пріоритетне перемикання, тому коли основне живлення повертається, перемикач не перемикається на комунальну мережу відразу, а лише коли генератор вимикає свій вихід. Генератор KS 6000iES ATS версії 2 аналізує напругу на з'єднанні MAINS INPUT приблизно 1 хвилину, і лише тоді вимикає вихід і таким чином дозволяє перемикання на основне електропостачання. Це відповідає регулюванню, згідно з яким автоматичне перемикання пристрій не повинен перемикатися на загальну електромережу відразу, а з затримка 1 хвилина.

Автоматична робота можлива лише з версією KS 6000iES версія 2 (без перемикання з MAINS INPUT на вихід). Функція ATS повинна бути активується, щоб генератор запускався автоматично, якщо більше немає напруга в розетці, і відповідно більше немає напруги на MAINS [1]

Гібридні інвертори з системою зберігання PV DC переключаються на резервне резервне живлення у разі відключення електроенергії. У процесі енергія постачається сонячними елементами і зберігається в PV-акумуляторі, вичерпана.

Сонячні системи з гібридним інвертором зазвичай мають акумуляторний блок з меншими ємності, оскільки вони призначені лише для зберігання надлишкової енергії для використання в ніч, тощо. Але що робити, коли сонце не світить і збережена енергія вичерпана? Тоді вам потрібен генератор.

У цьому випадку ми рекомендуємо заряджати акумуляторну систему (тільки постійний струм) від резервний генератор, щоб гібридний інвертор міг продовжувати постачати будинок як зазвичай.

Акумуляторна система заряджається або від генератора змінного струму з зарядним пристроєм, або від DC генератора. Зарядний пристрій або DC генератор повинні відповідати потужності PV зберігання.

Схема підключення резервного джерела живлення для сонячної системи з інверторний генератор KS 6000iES ATS Version 2, в якому MAINS INPUT контролює 230В, але не передає його на вихід у режимі очікування

Блок контролю напруги батареї контролює напругу батареї і перериває 230В до розетки Schuko, якщо напруга батареї падає нижче встановленого значення. Генератор запускається і постачає змінну напругу до зарядного пристрою, який у свою чергу заряджає блок зберігання енергії, щоб забезпечити достатню енергію для інвертора.

KS 6000iES ATS оснащений літієвою батареєю, яка заряджається, поки якщо 230В присутні на MAINS INPUT або генератор працює. Батарея завжди заряджена і готова до використання. Літієва батарея має невелику ємність, але має високий пусковий струм і перезаряджається відносно швидко після генератор запускається.

УВАГА!
Така схема підключення можлива тільки з генератором KS 6000iES ATS версія 2! Залежно від конструкції зарядного пристрою (залежно від потужності фактор і тип споживання струму), зарядна ємність відповідно до такої схеми підключення може бути до 2-4 кВт..

У системах з управлінням енергією, тільки процес зарядки PV сховище часто враховується контролером MPPT. Запитайте у виробника вашого інвертора, чи можлива зарядка акумуляторного банку від зовнішнє джерело постійного струму технічно допустиме і не викликає жодних помилки.

Таке джерело постійного струму повинно функціонувати як зарядний модуль з IU характеристика, яка робить використання чистого джерела постійної напруги неможливим. Такий зарядний пристрій або зарядний модуль повинен мати так звану "Максимальну потужність точка", де напруга знижується, коли вихідний струм досягає максимальне значення. Завдання зарядного модуля не полягає в повній зарядці акумулятор, але принаймні частково, щоб можна було підтримувати електропостачання. Повна зарядка акумулятора здійснюється від сонячних панелей через зарядний контролер.

Резервне живлення шляхом зарядки акумуляторного сховища має чіткі переваги щодо споживачів електроенергії, які потрібно забезпечити. Потужність все ще постачається "чистою" синусоїдою, яку генерує інвертор. Максимальна потужність все ще визначається параметрами інвертора та потужності зберігання. Генератор повинен лише доповнити достатню кількість енергії.

У системах, де споживання електроенергії не є постійним (наприклад, у будинку або офіс) генератор не працюватиме безперервно, а лише за потреби. Після акумулятор заряджено до напруги, встановленої на моніторі акумулятора, генератор вимикається, і споживачі електроенергії забезпечуються акумулятор через інвертор. Таким чином, можливо безперебійне електропостачання в довгостроковій перспективі, що дуже важливо у випадку тривалого відключення електроенергії відключення. Генератор працює з перервами і також має час для охолодження. The паливо також використовується оптимально, оскільки двигун не повинен працювати без навантаження.

Автономні інвертори не подають у загальну мережу і лише забезпечують підключені споживачі електроенергії. Ці інвертори працюють у поєднанні з постійним струмом накопичення енергії та зазвичай мають з'єднання для зовнішнього джерела змінного струму джерело, яке може забезпечити потужність за потреби.

Залежно від налаштування інвертора, це зовнішнє джерело змінного струму також повинно бути здатний забезпечити достатню енергію для заряджання акумулятора. У цьому контексті деякі інвертори мають додаткове налаштування, яке обмежує загальну потужність, яку інвертор може брати з зовнішнього джерела змінного струму. Ця потужність потім розподіляється між сховищем постійного струму та споживачами електроенергії, які потрібно забезпечити.

Заряджання акумуляторів з високою потужністю від джерела змінного струму має особливості, які слід враховувати, особливо при використанні генератора. The реактивна потужність і перехідні процеси, що виникають під час процесу заряджання може пошкодити генератор.

Більшість зарядних пристроїв AC/DC або модулів зарядки мають імпульсне споживання струму на стороні змінного струму і заряджають акумуляторний пристрій імпульсним чином:

Перемінна напруга показана жовтим. У випадку зарядних пристроїв або модулів зарядки без корекції коефіцієнта потужності, тільки максимуми синусоїди споживається.

Зарядка акумулятора через модуль зарядки, встановлений в інверторі, часто має ту ж проблему. Акумулятор заряджається надзвичайно імпульсно:

Жовтим зліва показана напруга акумулятора, а справа - мережі напруга. Зеленим кольором показано зарядний струм, виміряний на кабелі акумулятора, коли зарядка через інвертор.

Зарядний струм таких модулів зарядки регулюється шириною імпульсу, що може погіршити проблему нерівномірного навантаження синусоїди:

Акумуляторна система PV заряджається зі 100 імпульсами на секунду (при напруги 50 Гц). У такому випадку систему не можна розраховувати за середньоквадратичним значень самих по собі, але також потрібно враховувати миттєві амплітуди.

Споживання імпульсного струму має коефіцієнт потужності 0,5-0,7, що може призвести до висока реактивна потужність. Якщо ви підключите зарядний пристрій або модуль зарядки інвертор з мережі, це компенсується іншими споживачами електроенергії споживачі в мережі. Це відрізняється при використанні генератора.

Генератор і споживачі електроенергії утворюють замкнуту систему, елементи якої які впливають один на одного, і дуже важливо, щоб вони підходили один одному і система не коливається

Імпульсне споживання струму означає, що в найкращому випадку ви не можете використовувати більше половини номінальної потужності генератора, і необхідно вжити додаткових заходів проти гармонік, викликаних імпульсним споживанням струму, щоб стабілізувати ланцюг.

На практиці це часто призводить до нестабільної роботи модуля зарядки та навіть пошкодження генератора, такі як перегрів обмоток, зламана напруга регулятор або інверторний модуль.

У більшості випадків автономні інвертори перемикають зовнішнє джерело живлення через і навантажувати його імпульсами для зарядки власної системи зберігання сонячної енергії, що може спотворити форму напруги звичайного генератора до такої міри, що це може вплинути чутливих споживачів електроенергії.

Ми рекомендуємо використовувати інверторні генератори як зовнішнє джерело змінного струму для резервного живлення живлення від автономних інверторів, які можуть підтримувати свою форму напруги набагато краще, що може бути дуже важливим для чутливих електроспоживачів споживачів.

Схема підключення резервного джерела живлення 230V для сонячної системи з Інверторний Генератор KS 6000iES ATS Версія 2, в якому MAINS INPUT контролює 230V, але не передає його на вихід у режимі очікування:

Це рішення МОЖНА використовувати ТІЛЬКИ з автономними інверторами та енергетичними острови!

Інверторний генератор KS 6000iES ATS версії 2 запускається, як тільки блок контролю напруги акумулятора перериває 230V напругу, відгалужену від вихід інвертора до MAINS INPUT генератора і зупиняється, коли він приходить назад.

Слід зазначити, що генератор повинен забезпечувати енергію як для електроспоживачів, які потрібно забезпечити, та для зарядки накопичувача електроенергії пристрій.

У випадку автономних рішень з автономним інвертором, накопичувач енергії (DC) може заряджатися генератором + зарядним пристроєм, так само, як у системах з гібридними інверторами. Таким чином, 3-фазне живлення від інвертора може продовжує працювати.

Схема підключення резервного джерела живлення для сонячної системи з Інверторний генератор KS 6000iES ATS Version 2, в якому MAINS INPUT контролює 230В, але не передає його на вихід у режимі очікування:

 

Сховище акумуляторів постійного струму також може заряджатися безпосередньо від відповідного DC генератор, якщо це технічно можливо для відповідної PV система.

Приклад використання KS 48V-DC у рішенні для енергетичного острова:

Приклад використання KS 48V-DC з гібридним інвертором зі сховищем енергії 48В сховище:

Цей генератор постійного струму підключається безпосередньо до сховища енергії 48В пристрій для того, щоб заряджати його безпосередньо.

KS 48V-DC може або самостійно контролювати напругу акумулятора, або керуватися зовнішньо за допомогою «сухих» контактів.

Генератор запускається в режимі AUTO, коли нижнє значення напруги становить 48В досягнуто, заряджає акумулятор з напругою до 54В і струмом до 70A і вимикається, коли напруга досягає 53,5-54В, а зарядка струм падає нижче 20А. Генератор також може бути запущений і зупинений вручну або зовнішньо за допомогою PF контактів, що дозволяє різні застосування і інтеграція в існуючі системи. Генератор не має власного акумулятора і використовує енергію з акумулятора для запуску в режимі AUTO і режим EXTERN CONTROL. Можливий також ручний запуск за допомогою ручного стартера.

Приклади підтримуваних 48В DC акумуляторних накопичувачів:

1. 4 AGM акумулятори, з'єднані послідовно, з діапазоном напруги прибл. 48-54В
2. Акумулятори з 14 LiIon елементами, з'єднаними послідовно, з діапазоном напруги прибл. 47-56В
3. Акумулятори з 16 LiFePo4 елементами, з'єднаними послідовно, з діапазоном напруги прибл. 48-54В
4. Акумулятори з 15 LiFePo4 елементами, з'єднаними послідовно, з діапазоном напруги прибл. 45-51В (рекомендований режим EXTERNAL CONTROL).

Залежно від накопичувача енергії та інвертора, або AUTO, або EXTERNAL CONTROL режим слід використовувати. Функція генератора полягає в тому, щоб служити резервом джерело живлення і, якщо необхідно, завантажити кілька кВт·год енергії в DC акумуляторне зберігання, щоб споживачі електроенергії, які повинні бути забезпечені інвертором залишається забезпеченим навіть коли є занадто мало енергії від сонця і без живлення від мережі DSO (рішення для енергетичного острова або відмова електромережі). Отже генератор зазвичай працює близько 1-2 годин і вимикається. Будинок живиться від DC акумуляторного зберігання, яке також може компенсувати піки потужності коли генератор працює.

Будинок зазвичай споживає лише кілька сотень ватт постійно, і лише коли потужний пристрій увімкнено, споживання електроенергії збільшується на кілька кВт, в цей момент енергія може надходити як від генератора, так і від акумуляторне зберігання, оскільки обидва працюють паралельно. Таким чином, електропостачання споживання може на короткий час перевищити вихід генератора, і електропостачання будинку може продовжуватися як зазвичай.

Генератор в режимі AUTO вимикається, коли струм падає нижче 20А. Час реакції близько 30 секунд. Якщо споживання електроенергії в будинку постійно перевищує 1 кВт, ми рекомендуємо використовувати режим EXTERNAL CONTROL або вимикання генератора вручну.

Завдяки різним режимам роботи, генератор можна інтегрувати в різні системи електропостачання.

DC генератор набагато економніший у витраті пального і дозволяє безперервне резервне живлення на кілька днів, оскільки генератор працює з перервами і має достатньо час для охолодження.

DC генератор виконує ту ж функцію, що й сонячна панель + зарядний контролер і є набагато ефективнішим, ніж "AC генератор + зарядний пристрій" комбінація. Зарядний струм від DC генератора не є імпульсним (є лише пульсація) і таким чином при тих самих максимумах набагато вища ефективна значення досягається, що також дуже важливо для акумуляторів та BMS контролери (для літієвих акумуляторів).

Генератор постійного струму має кілька обмоток та електронне управління, що робить вихідний струм набагато плавніший. Ось як зарядний струм (зеленим) акумулятора акумулятор LiFePo4 (екстремальний випадок) при струмі 40A та 70A (ефективне значення) виглядає як:

пульсація вихідної напруги генератора постійного струму низька, що все ще може викликати зарядку пульсація струму в акумуляторі LiFePo4. Зі збільшенням зарядного струму різниця між власною напругою акумулятора та напругою генератора збільшується, що може призвести до зменшення пульсації зарядного струму.

Генератор постійного струму для зарядки акумуляторів є хорошим рішенням з усіх точки зору, і в деяких випадках немає кращої, якщо взагалі є, альтернативи.

Кілька KS 48-DC можуть бути підключені паралельно для збільшення загальної продуктивність або для забезпечення електропостачання на триваліший період час.

Усі KS 48-DC підключені до 48V шинопроводу, до якого підключені інші джерела постійного струму, потужність також підключені сховища та інвертори.

Залежно від необхідної потужності, може бути використано певну кількість генераторів активується зовнішнім управлінням, працює поперемінно тощо.

Якщо всі DC генератори, підключені до 48V шинопроводу, знаходяться в режимі AUTO, тільки один генератор запуститься, при цьому електроніка управління реагує трохи раніше, і інші будуть запускатися лише за необхідності, наприклад, якщо потужність від перший генератор сам по собі не є достатнім, і напруга акумуляторного сховища продовжує падати, або якщо в першому генераторі сталася несправність. Отже, DC генератори будуть підтримувати один одного, так би мовити, щоб підтримувати напругу на 48V шинопроводу.
Ця властивість дуже важлива в системах, де кілька потрібно кВт потужності. Ви просто використовуєте кілька KS 48-DC, щоб безпечно покрити вимогу до потужності. При цьому частина генераторів може залишатися в резерві в випадку, якщо один з активних DC генераторів зазнає несправності (наприклад, через бензин).

Ось приклад, як використовувати кілька KS 48-DC одночасно:

Відмова від відповідальності

Ці інструкції можуть розглядатися лише як рекомендація, є ілюстративними і повинно бути адаптоване до точних місцевих обставин та умов під час встановлення. Саме встановлення має бути виконане відповідно до всіх стандарти та нормативи. Ми не несемо відповідальності за неправильне встановлення та їх наслідки.