Makaleyi arkadaşlarınızla paylaşarak sitenin geliştirilmesine yardımcı olun!
Üretimden sonra fotovoltaik panel hemen çalışmaya hazırdır, ancak bundan faydalanabilmek için diğer önemli elementlerden oluşan bir fotovoltaik sistem oluşturulur.
Güneş sistemi - ek cihazlar
Fotovoltaik hücrelerde üretilen doğru akım, ev aletlerine güç vermek için ve hatta 50 Hz'lik alternatif bir frekansa ve 230 V nominal voltajına dönüşene kadar şebekeye enerji iletmek için uygun değildir. Bu amaçla, invertörlere genellikle invertörler denir. Bununla birlikte, ağ ile işbirliği yapmayan tesislerde (şebekeden uzak) bataryalar ve şarjlarını düzenlemek için bir cihaz hala gereklidir.
Fotovoltaik sistemdeki invertörler
Doğru invertörü seçmek elbette sistem tasarımcısının görevidir, ancak daha ucuz mu yoksa daha pahalı mı satın almanız gerektiğine karar vermek zorundaysanız, nasıl farklı olduklarını bilmek iyidir. Ev tipi bir jeneratörün elektrik şebekesi ile işbirliğini sağlayanlar yüksek sınıfta olmalıdır, böylece faaliyetlerine müdahale etmemelidirler - onların gereksinimleri elektrik santralleri tarafından belirlenir. Fotovoltaik mikro tesisatlar için invertörlere dize (dizi invertörleri de denir) denir, çünkü seri olarak bağlanmış panellerin zincirleri (dizileri) giriş sistemlerine bağlanır.
Bir invertör seçerken, öncelikle izin verilen maksimum voltaja dikkat etmelisiniz. Zincirde kaç tane panel olabileceğini gösterir. İnvertöre daha fazla sayıda panel bağlamak için (daha fazla kurulum gücü için), iki veya daha fazla zincir paralel olarak bağlanabilir, ancak bunların her biri aynı sayıda panele aynı parametrelere sahipse ve bunlar aynı pozlamaya maruz kalırsa yol (aynı açıda eğimli ve dünyanın aynı tarafına yönlendirilmiş). Aksi takdirde, zincirler arasındaki voltaj farkı hücrelere zarar verebilecek bir DC akımı oluşturacaktır (bazı inverterlerde onları korumak için sigortalar olabilir). Dolayısıyla, bu koşul yerine getirilemiyorsa, her zincir için ayrı bir invertör veya çok telli bir cihaz kullanmalısınız, yani birkaç farklı zinciri bağlamak için birkaç girişle donatılmış olmalısınız. Gelecekte sistemi genişletmeyi planlıyorsanız, yapmaya değer, çünkü daha önce monte edilmiş olanlarla aynı panelleri satın almanın mümkün olup olmadığı bilinmiyor. Bu sayede ikinci bir invertör almaktan kaçınabilirsiniz. Sistem performansı için, sürücüyü maksimum güç izleme sistemi (MPPT) ile donatmak önemlidir. Güçleri, güneş radyasyonu yoğunluğu ve hücre sıcaklığındaki değişikliklerle değişen anlık akım ve gerilimin ürünüdür. İnvertör kontrol cihazı, gücün en yüksek ve invertörün en yüksek verime ulaştığı akım voltajını ve akım değerlerini hesaplayan bir yazılıma sahiptir. Eviricinin çalışma noktasını panellerin maksimum güç noktasıyla eşleştirmenin doğruluğu kullanılan algoritmaya bağlıdır.
Çoklu izlemeli cihazlar, çeşitli izleme sistemlerine sahiptir ve düzensiz aydınlatılmış parçaların işletim parametrelerinin modülasyonunu sağlar. Bu tür invertörlerin yazılımı, sadece tüm kurulumun değil, aynı zamanda parçalarının da maksimum güç noktasını hesaplayarak panellerin kısmi gölgelenmesinden kaynaklanan enerji kayıplarını en aza indirmeye izin verir. İnvertörün en önemli elemanı, elbette, voltaj değiştirme sistemidir - çoğu zaman, transistör anahtar köprüsünü kontrol ederek DC voltajını hızlı bir şekilde açıp kapatarak.
Mikro kurulum ağa bağlıysa, invertör ağdaki değişikliklerinin voltajını ve sıklığını izleyen ve bu parametrelerin değerlerindeki değişikliklere tepki veren bir sistemle donatılmalıdır - izin verilen aralığın aşılması durumunda kurulumun ağdan ayrılması. Ne yazık ki, bu fotovoltaik panellerden enerji alımında bir kesintidir - bu tür cihazlar bir ağ arızası durumunda ev cihazlarının paneller üzerinden güç beslemesine izin vermezler. Bu nedenle, acil durum güç kaynağı yapmak için bağımsız bir batarya sistemi gerekir.
Panellerin elektrik şebekesinden galvanik izolasyonu bir trafo ile sağlanabilir, ancak modern inverterlerde daha küçük ve hafif olan daha gelişmiş korumalarla değiştirilir. Ve en önemlisi, bu cihaz kadar enerji kaybına neden olmazlar. Bununla birlikte, sadece transformatör invertörlerinin genellikle ince film panellerle çalışmasına izin verilir. Transformatörsüz bir invertör kullanılıyorsa, AC tarafındaki galvanik izolasyon eksikliğinden dolayı artık bir akım cihazı gerekir.
İnvertörler standart bir parafudr ile donatılmıştır, ancak bazıları ilave tip 2 parafudr (monofaze geriliminin daha da azaltılmasını sağlar) kurulmasına ve durumlarının izlenmesine izin verir. Onlar sayesinde yıldırımdan korunma sistemiyle kolayca entegrasyon mümkündür.
Fotovoltaik zincirlerin elektronik olarak korunması, panellerin zarar görmesi veya kutupları değiştirirken oluşan yangına neden olabilecek tehlikeli ters akımların oluşmasını önler. Bu koruma ayrıca, açtıktan sonra değiştirilmesi gereken basit sigortalardan vazgeçmenizi sağlar. Evirici, çalışma sırasında ısınır, bunun için montaj yeri seçerken göz önünde bulundurulması gerekir. Bazılarında soğutma fanı bulunur - kesintisiz çalışmak yerine sıcaklık kontrollü olduğunda daha iyidir, çünkü daha az enerji harcar.
İyi sınıf cihazlar, kurulumun geçerli işletim parametrelerini, belirli bir günde ve sistemin çalışmasının başlangıcından itibaren elde edilen enerji miktarını ve hatta cihazın verimlilik eğrisini gösteren ekranları gösterir. Arıza durumunda, hata hakkında bilgi görünür. Haberleşme, RS485 arayüzü ve hatta bilgi almak veya ayarları uzaktan değiştirmek için Bluetooth ile kolaylaştırılabilir.
Evirici, dağıtım sistemi operatörü tarafından sunulan şebeke servislerini kullanma fonksiyonuna sahip olabilir (aktif güç sınırlaması veya reaktif güç paylaşımı). Fotovoltaik tesisler için 3 kW'lık en yüksek güce sahip transformatörsüz inverter 2, 5 - 7 bin maliyet. zł. % 97'nin üzerinde en iyi verim elde etmek.
Mikrofalowniki
Tüm sistem için bir invertör yerine, her bir paneli bağımsız olarak çalıştıran mikrodalga tesisleri de küçük tesisatlarda kullanılır. Birkaç mikrodalga fırına sahip bir sistem, genel bir invertöre göre daha pahalıdır - toplam birkaç kW gücünde kurulumlarda, yaklaşık% 15, yani birkaç bin zloti söz konusu olduğunda.
Böyle bir çözüm kullanmaya değer mi? Mikrodalga seçimi, tesisatın genişletme ve onarım kolaylığı ile desteklenir. Gerisi hala çalışıyorsa, bir panelin hasar görmesi durumunda doğrudan panellere tutturulurlar. Ancak en önemli avantaj, bazı panellerin kısmen gölgelendirilmesinde ortaya çıkan avantajdır. Bağımsız mikrodalga fırınlar, enerji veriminin, tüm kurulum için ortak bir invertör kullanılmasından (özellikle çok gelişmiş değil) elde edilenden daha yüksek olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, kullanımları sadece paneller güneş ışığına - bacalar, dormerler, cumbalı pencereler, yüksek binalar veya ağaçlar - periyodik olarak ulaşılmasını zorlaştıran nesnelerin yanına yerleştirildiğinde dikkate alınmalıdır.
Sistem çalışmasının simülasyonunu mümkün kılan bilgisayar programları, mikrodalga kullanımın karlılığının değerlendirilmesinde yardımcı olmaktadır. Simülasyonun, elektrik üretiminin ortak bir invertör kullanmaya oranla en az bir düzine veya daha fazla olacağını göstermesi durumunda, yatırım yapmaya değer olduğu düşünülebilir. Ancak, bu daha pahalı olan çözüm sayesinde elde edilen enerji kullanım derecesinin düştüğünü, ekonomik sonucun daha kötü olduğunu - geri dönüş zamanının daha uzun olduğunu da hesaba katmalısınız. 250 W en yüksek güce sahip bir modül için bir mikrodalga fırın için 650-900 PLN ödemek zorundasınız (3 kW'lık bir kurulum için 12'ye ihtiyacınız var).
Güneş sistemindeki piller
Ada kurulumlarında, bunlar zorunludur - onlarsız, sadece güçlü güneş ışığı dönemlerinde çalışması gereken cihazları çalıştırmak mümkün değildir. Öncelikle, böyle bir sistemde ne kadar güneş enerjisi kullanılabileceğine karar verirler.
Elbette, batarya kapasitesi, alıcıların ne kadar süre dayanacağını, aynı zamanda fotovoltaik hücrelerden ne kadar enerji toplayabileceğinizi gösterir - ne kadar yüksek, o kadar iyi. Piller hızlı bir şekilde şarj edilirse, fotovoltaik paneller enerji sağlayabilseler de çoğu zaman işe yaramaz ve bu da geri ödeme süresini önemli ölçüde artırır.
Güneş sisteminin uygunluğu, bataryanın sık sık şarj olma ve derin deşarja karşı direnci ile belirlenir - deşarj eşiği ne kadar düşük olursa, o kadar iyidir. Marş akü denilen popüler, ucuz kurşun-asitli araba akülerinde, kapasitelerinin% 80'inin altına boşaltılması, bunların tahrip olmasına neden olur. Bu yüzden kullanılabilir kapasiteleri nominal kapasitenin sadece% 20'sidir. Bu tip bataryanın tasarımı kısa bir süre için çok yüksek akım vermek (içten yanmalı bir motorun marşını açmak için) sağlamak için geliştirilmiştir ve evdeki elektrik tesisatında saatlerce daha az akıma ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu nedenle, çekiş bataryaları güneş enerjisi sistemi için çok daha uygundur - diğerleri arasında, elektrikli araçları sürmek için kullanılırlar. Bazıları neredeyse sıfıra boşaltılabilir ve birçok yükleme ve boşaltma döngüsünden kurtulabilirler.
Ömür boyu arttırılmış ve derin deşarj direncine sahip piller sıvı elektrolitle doldurulabilir - buna EFB denir. Polyester ile güçlendirilmiş daha kalın plakalar kullanılarak sıradanlerden farklıdırlar. HZY kısaltmasıyla işaretlenmiş, konsantre elektrolit jeli olan akümülatörler. Daha güvenlidirler çünkü korozif asit sızıntısı riski yoktur. Genellikle güneş enerjisi sistemleri için özel olarak tasarlanmış piller olarak sunulurlar. Bu uygulama için en azından eşit derecede iyi olan, elektrolit - AGM içine batırılmış cam paspaslı pillerdir, ancak çok iyi, fakat çok daha pahalı nikel metal hidrit (NiMH) piller, nikel kadmiyumun yanı sıra, yüksek fiyatı nedeniyle çok yaygın olarak kullanılmazlar. (NiCd) ve lityum polimer (LiPo).
100 Ah kapasiteli kaliteli 12 V jel akü satın almak için yaklaşık PLN 1.000 harcamanız gerekir (1 kW'lık kurulumlar için yaklaşık 4000 Ah faydalı kapasiteye sahip 12 V akü gerekir).
Şarj regülatörleri
Fotovoltaik bir sistemde pilleri şarj etmek için mümkün olduğunca fazla güneş enerjisi kullanmak ve kayıpları önlemek için, tercihen daha önce tarif edilen maksimum güç noktası kontrol sistemi (MPPT) ile, mikroişlemci teknolojisine dayalı modern bir şarj kontrol cihazı (kontrol cihazı) kullanılmalıdır. Bu cihazın amacı, diğer şeylerin yanı sıra, sistemi ters akıma karşı korumaktır, böylece piller çalışmadıklarında fotosellerle deşarj olmazlar.
Batarya ömrü, bazı regülatörlerde kullanılan üç seviyeli sıcaklık dengelemeli şarj algoritması ile uzatılmıştır. Kontrolörler ters voltaj polarite korumasına (artı ve eksi), aşırı akım, kısa devre ve sıcaklık korumasına sahiptir. Herhangi bir giriş voltajıyla çalışabilir ve pil sisteminin nominal voltajını otomatik olarak tanır. Aşırı yüklenmeye ve aşırı boşalmaya izin vermezler. Güneş enerjisini mümkün olduğunca kullanmaya yardımcı olan alıcıları kontrol eden zamanlayıcılarla donatılmış düzenleyiciler vardır. 3 kW'a kadar kapasiteye sahip bir güneş enerjisi kurulumu için çok iyi parametrelere sahip (% 99 verimlilik) bir marka şarj regülatörü yaklaşık 2, 5 bin zł.