Солнечная система при отключении электричества: как установить

Солнечная система, работающая при отключении электричества, — это система с гибридным инвертором и аккумулятором, которая продолжает питать выбранные вами нагрузки и тогда, когда сеть пропала. Классическая on-grid система при отключении сети из соображений безопасности отключается сама: даже если на крыше есть панели, в доме электричества не будет. В Анталье отключения случаются из-за штормов, падения деревьев, летних пиковых нагрузок и длины сельских линий. В этой статье на примерах разбираем техническую логику работы при отключении, щит критичных нагрузок и расчёт аккумулятора.

Почему on-grid система не работает при отключении?

В инверторах, подключённых к сети, защита от «островного режима» (anti-islanding) обязательна. Когда напряжение сети пропадает, инвертор за несколько секунд отключает выход. Причина в том, что, если панели продолжат отдавать электричество в линию во время отключения, окажется в опасности технический персонал, работающий на сети. То есть отключение on-grid системы при пропадании сети — не неисправность, а осознанная функция безопасности.

Эта разница между типами систем решающа для пользователей, которые ожидают отключений. В нашем руководстве по on-grid системам мы подробно описали такую конструкцию. Если вам нужна солнечная энергия, работающая при отключении, вы либо установите гибридную систему, либо добавите к существующей подходящее решение с аккумулятором.

Как установить солнечную систему, работающую при отключении электричества?

Система состоит из панелей, гибридного инвертора, аккумулятора и щита критичных нагрузок. Гибридный инвертор может и подключаться к сети, и при отсутствии сети питать выбранную часть дома через «резервный выход» (EPS или backup). При отключении сети переключение внутри инвертора срабатывает за короткое время; время перехода зависит от изделия, и для чувствительных приборов его нужно проверить по техническому паспорту.

Щит критичных нагрузок — это небольшой щит, выделенный из главного щита дома; в нём только те цепи, которые вы хотите питать при отключении. Желание резервировать весь дом чаще всего означает излишне большой аккумулятор и инвертор. Поэтому цепи разумно разделить на две группы:

• Критичные нагрузки: холодильник, освещение, модем, телевизор, зарядные устройства, гидрофор, камеры наблюдения.
• Оставляемые вне резерва: мощные приборы, которые можно отложить, — духовка, электрообогреватель, сушильная машина.
• Нагрузки по выбору: кондиционер, насос бассейна. Поскольку они мощные, они сильно влияют на мощность аккумулятора и инвертора.

При летних отключениях в Анталье потребность в кондиционере становится определяющей; при проектировании самое важное решение — включать ли кондиционер в резерв.

Как рассчитать ёмкость аккумулятора?

Расчёт аккумулятора основан на том, какую нагрузку и сколько часов вы хотите питать при отключении. Таблица ниже — условный пример для ночного отключения на 8 часов; используйте значения своих реальных приборов.

Из-за глубины разряда и КПД инвертора аккумулятор не может отдать всю эту энергию без потерь. Если принять полезную ёмкость 90 %, а КПД инвертора 95 %, нужная номинальная ёмкость составит около 2,1 ÷ (0,90 × 0,95) = 2,4 кВт·ч; то есть аккумулятор на 5 кВт·ч оставляет для этого сценария комфортный запас. Если к тому же сценарию добавить кондиционер 1,2 кВт на 8 часов, потребуется ещё 9,6 кВт·ч, и общий итог вырастет примерно до 13,7 кВт·ч. Добавление кондиционера увеличивает потребность в аккумуляторе примерно в шесть раз.

По мощности определяющей является одновременная нагрузка. Компрессор кондиционера и двигатель гидрофора при первом пуске потребляют ток, намного превышающий номинальный; мощность резервного выхода гибридного инвертора должна покрывать этот пусковой ток. У некоторых моделей мощность резервного выхода может отличаться от основной номинальной мощности; проверка по техническому паспорту обязательна.

Что делает система при отключении шаг за шагом?

Когда сеть пропадает, гибридный инвертор сначала отсоединяет подключение к сети, а затем начинает подавать энергию с резервного выхода на щит критичных нагрузок. Время этого перехода зависит от изделия; для чувствительных приборов, таких как компьютеры и серверы, нужно дополнительно предусмотреть источник бесперебойного питания. Днём панели продолжают вырабатывать энергию, сначала питают нагрузку, а излишек идёт в аккумулятор. Ночью аккумулятор несёт нагрузку до заданного нижнего уровня заряда.

Когда сеть возвращается, инвертор подключается заново после подтверждения стабильности напряжения и частоты сети; этот процесс автоматический и обычно занимает несколько минут. Важное понятие в настройках — «резервный уровень заряда»: если выделить часть аккумулятора только для отключений, вы гарантируете, что во время отключения ёмкость не разрядится полностью. Этот резерв уменьшает энергию, которую можно использовать в повседневной эксплуатации; поэтому процентное значение определяйте вместе со своим списком нагрузок.

Дневное отключение, облачные дни и генератор

При дневном отключении панели и питают дом, и заряжают аккумулятор; поэтому дневное отключение создаёт гораздо меньше проблем, чем ночное. В облачные дни выработка падает, а аккумулятор разряжается быстрее. В Анталье дождливые дни приходятся в основном на период с ноября по февраль; по данным PVGIS, в декабре 1 кВтп панелей вырабатывает всего 99 кВт·ч, то есть около 59 % июльского показателя (168 кВт·ч).

В сельской местности, где длительные отключения случаются часто, некоторые системы проектируют с входом для генератора. Генератор может заряжать аккумулятор и закрывать дни, когда панелей недостаточно. Для жилья, которое должно работать независимо от сети, изучите также страницы гибридных систем и off-grid систем.

Можно ли добавить аккумулятор к существующей on-grid системе?

В большинстве случаев можно, но метод зависит от типа существующей системы. Если имеющийся инвертор не подходит для аккумулятора, систему либо перестраивают с гибридным инвертором, либо добавляют отдельный аккумуляторный инвертор с подключением по AC. Какой вариант подходит, решается по итогам предварительного технического осмотра. Положение о нелицензируемом производстве даёт владельцу объекта возможность установить интегрированное накопление в пределах электрической мощности генерирующего объекта; однако за энергию, отданную из аккумулятора в сеть, оплата не производится, а основное оборудование должно быть произведено не более пяти лет назад.

Нужно ли при добавлении накопителя уведомлять распределительную компанию или подавать заявку, уточните в AEDAŞ (местная распределительная компания) до подачи заявки. Объекты, запущенные без приёмки, могут быть отключены от сети и подлежать демонтажу; поэтому не вводите систему в работу до приёмки. О типах аккумуляторов читайте в нашей статье о батареях LiFePO4, а о статьях затрат — в статье о стоимости систем с аккумулятором.

Реальные примеры и кому это подходит

Установки в Манавгате (гибридный инвертор 15 кВт, 15 кВт·ч LiFePO4), Белеке (гибридный инвертор 20 кВт, 15 кВт·ч LiFePO4) и Дёшемеалты (гибридный инвертор 20 кВт, 30 кВт·ч LiFePO4), опубликованные Solar Nexo в Instagram, — примеры этой архитектуры в масштабе виллы. А референс с сайта — энергетическая комната off-grid мощностью 60 кВт с параллельными инверторами и литиевыми аккумуляторами — это крупная независимая система.

Система, работающая при отключении, особенно разумна для следующих пользователей: тех, у кого есть нагрузки, не терпящие перебоев, — охлаждение лекарств или камеры; жилья в сельских районах, где отключения часты; пансионов и малого бизнеса; работающих из дома; фермеров с критичными нагрузками, такими как ороситель­ный насос или холодильная камера.

Ожидания по отключениям в Анталье зависят от местных условий. В сельских районах отключения из-за длинных линий, штормов и падения деревьев могут быть чаще; в туристических районах в летние пики сеть может не справляться. Для таких объектов, как пансионы, небольшие отели и рестораны, самый конкретный довод в пользу подготовки к отключениям — защита холодовой цепи и кассовой системы. В домах приоритетные нагрузки — шкаф с лекарствами, модем и водяной насос. Официальную статистику частоты отключений мы не приводим: она меняется от района к району и от года к году.

Нужно сделать и несколько замечаний по законодательству. Для системы с накопителем основное оборудование (панели, инвертор, аккумулятор) должно быть произведено не более пяти лет назад, и систему нельзя запускать до приёмки. По гарантиям есть различия: например, у инверторов TommaTech стандартная гарантия составляет 5 лет с даты счёта; у аккумуляторов TommaTech LV гарантия на изделие — 60 месяцев, а гарантия на производительность — 24 месяца на не менее чем 60 % номинальной энергии. Гарантия на аккумулятор зависит от марки и модели, поэтому запрашивайте документ на этапе предложения.

Заключение

Основная формула для солнечной энергии, работающей при отключении, проста: гибридный инвертор, аккумулятор LiFePO4 подходящей ёмкости и правильно выделенный щит критичных нагрузок. При проектировании солнечной системы, работающей при отключении электричества, самое важное решение, определяющее мощность аккумулятора и инвертора, — включать ли в резерв мощные нагрузки вроде кондиционера. В рамках бесплатного выезда специалиста мы можем вместе составить ваш список нагрузок и предложить подходящую архитектуру.

#Системы#Rabota Pri Otklyuchenii#Gibridnyj Invertor#Akkumulyator#Anti Islanding#Rezervnoe Pitanie