Делаем бюджетный солнечный инвертор для дома: часть 1
Нас часто спрашивают Клиенты: «Можно ли сделать бюджетную солнечную электростанцию для дома на базе обычного бесперебойника?». На этот вопрос ответит наш специалист.
Да, такое действительно такое возможно реализовать, но есть небольшой нюанс – не все источники бесперебойного питания подойдут для этого. О выборе подходящего бесперебойника для этой цели, мы расскажем ниже.
Какой бесперебойник можно использовать для совместной работы с солнечными батареями?
Для эффективной работы с солнечными батареями необходимо использовать специальные солнечные инверторы , функционал которых позволяет подключение солнечных батарей – они оснащены контроллерами заряда аккумуляторов и у них присутствует возможность выбора приоритета работы – от внешней сети или от солнечных батарей.
Но когда бюджет не позволяет использовать такой вариант, необходимо найти более бюджетное решение, и оно есть, стоит только учесть, что эффективность его буде ниже.
Есть ряд бесперебойников, у которых встроенное зарядное устройство – многостадийное автоматическое, функционал которого позволяет регулировать зарядный ток в зависимости от степени заряда аккумулятора. Благодаря этой особенности, возможно использовать солнечные батареи с такими источниками бесперебойного питания, какой тип зарядного устройства установлен, можно найти в инструкции к устройству.
Принципиальная схема работы
Для полноценного функционала такой схемы, необходимо использовать такую систему:
- бесперебойник с автоматическим зарядным устройством.
- контроллер заряда аккумуляторов.
- аккумуляторные батареи.
- солнечные батареи.
При обычном режиме → источник бесперебойного питания заряжает аккумуляторные батареи от внешней сети, в тот момент → когда солнечные батареи начинают генерировать ток – он поступает на аккумуляторные батареи через контроллер заряда → встроенное зарядное устройство бесперебойника уходит в пассивный режим работы → заряд аккумуляторов происходит от солнечных батарей.
В момент, когда солнечные панели для дома прекращают генерировать энергию (Солнце зашло или нашла туча), зарядное устройство вновь начинает заряжать батареи от внешней сети.
Основной задачей остается только эффективно использовать солнечную энергию, но об этом мы поговорим в следующей статье.
Для такого решения отлично подойдут данные бесперебойники:
- Бесперебойники серии ФОРТ FX – со встроенным трех-стадийным автоматическим зарядным устройством, с мощностями от 1-6кВт.
- Бесперебойники серии ФОРТ XT – линейка гибридный бесперебойников со встроенным трех-стадийным автоматическим зарядным устройством и возможностью выбора приоритета работы (от сети либо от аккумуляторных батарей), с мощностями от 1-6кВт.
Если у вас остались вопросы, которые мы не затронули в данной статье, пишите на нашу почту
info@home-energy.com.ua а также звоните по телефонам (050) 105-62-29, (067) 157-16-63
Мы с радостью ответим Вам на ваши вопросы.
Источники бесперебойного питания с возможностью подключения солнечной панели
Система из источника бесперебойного питания и солнечных батарей позволяет экономить электроэнергию, меньше зависеть от работы электросетей и обеспечить стабильное электроснабжение используемого оборудования. Такие системы выручают в разных случаях, когда нужно обеспечить независимое электроснабжение отдельного потребителя – частного дома, загородного предприятия, пасеки, кемпинга, автодома и т.д.
Применение ИБП с подключением к солнечным панелям
Энергосистема на солнечных батареях может использоваться для разных целей:
- Для создания аварийного резерва – чтобы обеспечить бесперебойную работу оборудования при аварийных ситуациях и пропадании напряжения в основной сети. В таком случае комплектация системы минимальна. Достаточно, чтобы она обеспечивала резервное питание наиболее важных приборов, например, системы отопления, осветительных устройств, холодильника и компьютера.
- В целях экономии – когда энергия солнца дополняет электроэнергию, оплачиваемую по счетчику. Для реализации такой схемы можно нарастить мощность системы и использовать инвертор в режиме «подмешивания» солнечной энергии или питать от солнечных батарей отдельные линии. Кроме экономии, этот вариант включает и аварийно-резервной питание.
- Для полной замены городской электросети, за исключением аварийного резерва на случай поломки системы на солнечных панелях. Реализация этой схемы требует наибольших затрат, т.к. необходимо создать мощную систему и дополнить ее генератором на случай недостаточной активности солнца.
Использование энергии солнца
В системах альтернативного электроснабжения энергия солнца преобразуется в напряжение постоянного тока. Напрямую подключить солнечную панель к электросети с характеристиками 220 В переменного тока и 50 Гц нельзя. Вначале необходимо преобразовать постоянное напряжение. Для этого применяют инвертор солнечных батарей. Кроме функций преобразователя напряжения, он выступает контроллером сетевого напряжения и заряда АКБ.
Для накопления и хранения вырабатываемой солнечной энергии используются аккумуляторные батареи. Их назначение – запасать энергию и отдавать ее через инвертор в нагрузку. Благодаря этому пользователи получают электроэнергию даже в пасмурную погоду и ночью. Инвертор направляет вырабатываемую панелями энергию на зарядку буферной АКБ, а когда нужно отдать ее в нагрузку – преобразует в параметры 220 В, 50 Гц и отдает.
Если солнце неактивно, а аккумуляторы в ИБП разрядились, происходит их подзарядка от основной сети. В таком случае инвертор работает по принципу «байпас», без преобразования поступающего тока. Характерным отличием солнечных инверторов является приоритетный забор энергии от солнечных батарей, а не от городской электросети.
Выбор солнечных панелей
Самые эффективные и долговечные панели производят из монокристаллического кремния, более дешевые – из поликристаллического и аморфного кремния. Для создания системы с высокой энергоотдачей желательно выбирать солнечные панели с наибольшим КПД на единицу площади. Размещать их рекомендуется на южной стороне под углом 45°. Есть панели, устанавливаемые на крышу по принципу мансардных окон. Более простые модели поставляются в раме из алюминия и крепятся к накладным рейлингам.
Мощность панелей рассчитывается так, чтобы иметь достаточный зарядный ток в пасмурную погоду, утренние и вечерние часы. Важно, чтобы восполняемый энергетический баланс позволял стабильно работать хотя бы основному оборудованию.
Назначение и виды солнечных контроллеров
Выходное напряжение солнечных панелей нестабильно – в зависимости от уровня освещенности его значение меняется от 0 до максимума. Поэтому для заряда АКБ напряжение необходимо преобразовывать. В простейшем варианте используется контроллер, отключающий буферные аккумуляторы при достижении ими полного заряда и подключающий их обратно, когда:
- Нужна подзарядка.
- Uвых солнечных панелей подходит для нормального заряда.
Ввиду неэффективности этого метода в бюджетных контроллерах чаще применяется ШИМ-модуляция. Она позволяет получить нужные параметры для заряда буферных аккумуляторов в расширенном входном диапазоне. Но Uвых массива солнечных панелей нужно хоть приблизительно совместить с напряжением АКБ.
Наиболее эффективны MPPT-контроллеры. Они преобразовывают напряжение в широком диапазоне и в процессе работы контролируют точку предельной мощности, позволяя снимать больше энергии и заряжать аккумуляторы даже в утренние и вечерние часы. С MPPT-контроллером можно соединять АКБ последовательно и не бояться нестандартных значений напряжения при сопряжении.
Выбор инвертора
Для работы ИБП необходимы инвертор, зарядное устройство и реле, переключающее нагрузку при исчезновении Uвх. У универсальных инверторов эти функции объединены, что позволяет получить 100% автономную работу устройства – без ручного перезапуска после отключения и других вариантов обслуживания. При выборе учитывайте алгоритм работы инвертора – нужно, чтобы заряд АКБ автоматически стартовал после возникновения сетевого напряжения, а напряжение отключения нагрузки для инвертора было больше, чем напряжение отключения контроллера.
Обычно инверторы имеют солидный запас по пусковому току. Поэтому их номинальную мощность выбирайте по реальному максимуму нагрузки, которую вы планируете подключать к резервной линии. Выбирайте прибор в герметичном корпусе, с низким уровнем шума и небольшим потреблением мощности, с чистой или модифицированной синусоидой – в зависимости от того, насколько чувствительны к форме напряжения используемые вами приборы.
Полезная функция солнечного инвертора – экспорт электроэнергии. При полном заряде АКБ избыточная энергия от солнечных панелей передается во внешнюю цепь. За эту функцию стоит доплатить, если вы собрали мощную солнечную электростанцию.
Типы АКБ в источниках бесперебойного питания
В зависимости от класса используемых аккумуляторов, выделяют несколько видов источников бесперебойного питания. Из закрытых свинцово-кислотных аккумуляторов применяются VRLA – модели с клапанной регулировкой выделяемых газов:
- AGM – батареи с электролитом в стеклопластиковых капсулах – популярны в системах большой емкости;
- GEL – модели с намазанным на пластины гелеобразным электролитом – востребованы в компактных ИБП.
Эффективной альтернативой свинцово-кислотным АКБ являются современные батареи Li-ion типа. Они имеют большой запас емкости при компактных размерах и служат в разы дольше. От характеристик АКБ зависит мощность и эффективность всей системы. Поэтому лучше купить литиевые АКБ с достаточным запасом емкости.
установка солнечной батареи и зарядник из UPS
Еще два года назад, собирая машину из руин, я полностью избавился от любой дополнительной проводки, оставив только штатную, которая была установлена на заводе.
Задумка была такой — вся штатная электрика питается только от штатного аккумулятора. А вот вся дополнительная проводка, все дополнительные потребители питаются от отдельного аккумулятора. В качестве такого аккумулятора, была приобретена Оптима «Желтая» на 55 ач, а для зарядки обоих батареек, Т-максовская система зарядки. Это электронный блок, который замеряет батарейки и при помощи электромагнитного реле раздает зарядку на нуждающуюся батарейку.
Как-нибудь, посвящу этой схеме и моей системе внутренних потребителей отдельный пост, а пока, пока расскажу про дополнительные пути зарядки севших аккумуляторов.
Путь первый, от внешнего источника 220 Вольт.
Путь второй, от солнечной батареи, установленной на крыше авто.
Началось всё с того, что я устал спотыкаться о бесхозный UPS — источник бесперебойного питания для компьютера. Валялся он долго, внутренняя батарейка там уже давно скончалась. Хотел выкинуть… потом внезапно подумалось… а почему бы, если этот прибор может заряжать свою батарейку, ему не заряжать и аккумулятор в машине. Скажем, стоит машина в лагере, вечером работает генератор, который даёт энергию в лагерь и заодно питает машину заряжая её батарейку.
Сказано — сделано. Распотрошил UPS, вытащил внутреннюю батарейку, вывел наружу провода, которые к ней шли. При помощи дримеля сократил размер UPSа, сделал ему крепления. Поставил большой внешний вентилятор для охлаждения. А еще, снял панель управления UPSом и удлинил его провода, что бы установить её на заднюю стенку «собачатника», вместе с остальными системами контроля и управления.
теперь всё это стоит на авто, но… но не доделал самую малость — не поставил солнечную батарею на 100 ватт на крышу и не вывел вилку подключения к внешнему 220 Вольт. Хотя проводка уже давно прокинута.
Эх лень… :((
Источник https://home-energy.com.ua/kak-sdelat-bjudzhetnyj-setevoj-solnechnyj-invertor-dlja-doma.html
Источник https://virtustec.ru/news/istochniki-besperebojnogo-pitaniya-s-vozmozhnostyu-podklyucheniya-solnechnoj-paneli.html
Источник https://www.drive2.ru/l/9242955/
