Stále více domácností je vybaveno různými typy fotovoltaických systémů systémy. Moderní fotovoltaické moduly již dokážou přeměnit kolem 20 % slunečního energii na elektřinu, což činí tento typ výroby elektřiny velmi atraktivní

Záložní generátor pro solární systémy bez a s bateriovým úložištěm

Srdcem fotovoltaického systému je měnič. Existují on-grid, hybridní a off-grid měniče

On-grid a hybridní měniče jsou synchronizovány s veřejnou sítí a jsou schopen dodávat přebytečnou energii do veřejné sítě.

Záložní generátor pro solární systémy nemůže nahradit veřejnou síť pro on-grid a hybridní měniče, protože nemůže absorbovat přebytečnou energii. Zpětná vazba z měniče může poškodit generátor.

Výjimkou mohou být měniče, které mají další vstup pro generátor, kde zpětné vazbě lze 100% zabránit vestavěnými proudovými senzory. Nicméně, takový generátor musí mít napěťové parametry, které jsou přijatelné pro měnič, což není vždy případ u konvenčního generátoru energie.

V případě výpadku proudu záložní generátor v solárním systému systém s on-grid měničem by měl dodávat elektřinu pouze spotřebitelům kdo má nárok na záložní napájení, s měničem a jakýmkoli stávajícím AC úložištěm zůstávajícím na straně veřejná elektrická síť a odpojení na všech pólech pomocí přepínače tak, aby generátor neběžel paralelně s měničem nebo střídavým proudem úložiště.

Schéma zapojení záložního napájení 230V pro solární systém při použití invertorové generátory bez ATS funkce:

Automatické přepnutí na záložní napájení pro spotřebiče na 230V je také možné při použití generátorů s funkcí ATS.

Schéma zapojení záložního napájení 230V pro solární systém s invertorový generátor KS 5500iES ATSR s externí jednotkou ATS KS ATS 4/25 Inverter:

 

Schéma zapojení záložního napájení 230V pro solární systém s invertorový generátor KS 8100iE ATSR s externí jednotkou ATS KS ATS 4/25 Benzín:

Záložní napájení ve všech výše popsaných případech je 230V. Tímto způsobem, téměř všichni odběratelé elektřiny v domě mohou být zásobováni v případě výpadek proudu. Třífázoví spotřebitelé (pokud jsou přítomni) musí být napájeni odděleně. Spotřebitelé třífázového napájení s elektronickým ovládáním obvykle potřebují "čistá" sinusová vlna, kterou konvenční generátor energie nemůže generovat. Více informace o záložním napájení 230V a 400V naleznete v našem informační materiál

Pokud generátor nemá být trvale instalován nebo je umístěn daleko od přepínač přenosu, doporučujeme používat naše jedinečné invertorové generátory s interní modul ATS. To však vyžaduje použití externí priority automatický přepínač na jedné straně.

Generátor monitoruje napětí v zásuvce, která je připojena před spínač a chráněný jističem a proudovým chráničem nebo RCBO (přetížení a ochrana kontaktů v jednom). Tato zásuvka bez připojeného generátoru může být používá se jako běžná venkovní zásuvka. Tato zásuvka je bez napětí během výpadku proudu výpadek a to je zásadní pro řízení ATS generátoru. Je to signál pro spusťte generátor.

 

Schéma zapojení záložního napájení 230V pro solární systém s invertorový generátor KS 6000iES ATS Verze 2, ve kterém VSTUP SÍTĚ monitoruje 230V, ale nepředává jej do výstup v režimu čekání:

Generátor na schématu zapojení není trvale nainstalován, ale připojeno k předinstalované zásuvce a vstupu CEE 230V 32A podle potřeby. To znamená, že generátor může být v případě potřeby používán i na cestách. pevná instalace je samozřejmě také možná, ale potřebujete vhodnou místnost a výfukový systém pro toto.

Generátor je připojen k N-straně automatického přepínače. který má prioritní přepínání, takže když se hlavní napájení vrátí, přepínač nepřepíná se okamžitě na rozvodnou síť, ale pouze když generátor vypne svůj výstup. Generátor KS 6000iES ATS verze 2 analyzuje napětí na jeho PŘÍPOJCE SÍTĚ po dobu přibližně 1 minuty a teprve poté vypne výstup a tím umožní přepnutí na hlavní napájení. To odpovídá předpisu, podle kterého automatické přepínání zařízení nesmí přepnout na veřejnou elektrickou síť okamžitě, ale s zpoždění 1 minuty.

Automatický provoz je možný pouze s verzí KS 6000iES verze 2 (bez přepínání z MAINS INPUT na výstup). Funkce ATS by měla být aktivováno, aby se generátor automaticky spustil, pokud již není žádný napětí v zásuvce a podle toho již není žádné napětí na MAINS VSTUP.

Hybridní měniče s PV DC úložným systémem přepínají na zálohu provoz při výpadku napájení. V tomto procesu se energie dodávaná solárními články a uložená v jednotce PV úložiště je spotřebována.

Solární systémy s hybridním měničem obvykle mají bateriovou banku s menší kapacity, protože tyto jsou určeny pouze k ukládání přebytečné energie pro použití v noc, atd. Ale co dělat, když slunce nesvítí a uložená energie je vyčerpána? Pak potřebujete generátor.

V tomto případě doporučujeme nabíjet úložiště energie (pouze DC) z záložní generátor energie, aby hybridní měnič mohl pokračovat v dodávce dům jako obvykle.

Úložiště energie je nabíjeno buď z AC generátoru s nabíječkou nebo z DC generátoru. Nabíječka nebo DC generátor musí odpovídat výkonu PV úložiště.

Schéma zapojení záložního napájení pro solární systém s invertorový generátor KS 6000iES ATS Verze 2, ve kterém MAINS INPUT monitoruje 230V, ale v pohotovostním režimu jej nepředává na výstup

Jednotka řízení napětí baterie monitoruje napětí baterie a přerušuje 230V do zásuvky Schuko, pokud napětí baterie klesne pod nastavenou hodnotu. Generátor se spustí a dodává střídavé napětí do nabíječky, která následně nabíjí jednotku pro ukládání energie, aby poskytla dostatek energie pro měnič.

KS 6000iES ATS je vybaven lithium-iontovou baterií, která se nabíjí, dokud protože na VSTUPU SÍTĚ je přítomno 230V nebo běží generátor. Baterie je vždy nabitá a připravená k použití. Lithium-iontová baterie má malou kapacitu, ale má vysoký startovací proud a je relativně rychle dobíjen po generátor je spuštěn.

POZOR!
Takový schéma zapojení je možné pouze s generátorem KS 6000iES ATS verze 2! V závislosti na návrhu nabíječky (v závislosti na výkonu faktor a typ aktuální spotřeby), nabíjecí kapacita podle takový obvodový diagram může mít výkon až 2-4 kW.

V systémech s řízením energie je pouze nabíjecí proces fotovoltaiky úložiště je často zohledňováno MPPT regulátorem. Zeptejte se výrobce vašeho měniče, zda nabíjí bateriovou banku z externí zdroj stejnosměrného proudu je technicky přípustný a nezpůsobuje žádné chyby.

Takový zdroj stejnosměrného proudu by měl fungovat jako nabíjecí modul s IU charakteristika, která znemožňuje použití čistého stejnosměrného napěťového zdroje. Taková nabíječka nebo nabíjecí modul by měl mít takzvaný „Maximální výkon“ Bod, kde napětí klesá, když výstupní proud dosáhne maximální hodnota. Úkolem nabíjecího modulu není plně nabít baterie, ale alespoň částečně tak, aby bylo možné udržet napájení. Plné nabíjení baterie je prováděno ze solárních panelů prostřednictvím nabíječky. ovladač.

Záložní napájení nabíjením bateriového úložiště je jasné výhody s ohledem na spotřebitele energie, kteří mají být zásobováni. Energie je stále napájeno „čistou“ sinusovkou, kterou generuje měnič. Maximální výkon je stále určován parametry měniče a výkonem úložiště. Generátor musí pouze doplnit dostatek energie.

V systémech, kde spotřeba energie není konstantní (např. dům nebo kancelář) generátor nebude běžet nepřetržitě, ale pouze podle potřeby. Po baterie byla nabita na napětí nastavené na monitoru baterie, generátor se vypne a spotřebitelé elektřiny jsou napájeni baterie přes měnič. Tímto způsobem je možný nepřerušovaný zdroj napájení z dlouhodobého hlediska, což je velmi důležité v případě dlouhodobého výpadku proudu výpadek. Generátor běží s přestávkami a také má čas na ochlazení. The palivo je také optimálně využíváno, protože motor nemusí běžet bez zatížení.

Ostrovní měniče nekrmí veřejnou síť a pouze zásobují připojení odběratelé elektřiny. Tyto měniče pracují ve spojení s DC ukládání energie a obvykle mají připojení pro externí střídavý proud zdroj, který může poskytnout energii, když je potřeba.

V závislosti na nastavení měniče musí být tento externí AC zdroj také schopen dodávat dostatečnou energii k nabíjení baterie. V tomto kontextu někteří měniče mají další nastavení, které omezuje celkový výkon, který měnič může čerpat z externího zdroje střídavého proudu. Tato energie je pak rozdělena mezi úložištěm DC baterií a napájenými spotřebiteli.

Nabíjení baterií vysokým výkonem z AC zdroje má specifika, která je třeba zvážit, zejména při použití generátoru. The jalový výkon a přechodové procesy generované během nabíjecího procesu může poškodit generátor.

Většina AC/DC nabíječek nebo nabíjecích modulů má pulzní spotřebu proudu na straně střídavého proudu a nabíjet zařízení pro ukládání baterií pulzním způsobem:

Střídavé napětí je zobrazeno žlutě. V případě nabíječek nebo nabíjecích modulů bez korekce účiníku jsou pouze maxima sinusové vlny spotřebováno.

Nabíjení baterie prostřednictvím nabíjecího modulu instalovaného v měniči často má stejný problém. Baterie se nabíjí extrémně impulzivně:

Vlevo žlutě je napětí baterie a vpravo je síťové napětí napětí. Zeleně je nabíjecí proud měřený na kabelu baterie, když nabíjení přes invertor.

Nabíjecí proud takových nabíjecích modulů je regulován šířkou pulzu. což může zhoršit problém nerovnoměrného zatížení sinusového signálu:

Úložiště energie fotovoltaického systému je nabíjeno 100 pulzy za sekundu (při napětí 50 Hz). V takovém případě nesmí být systém počítán s RMS hodnoty samy o sobě, ale je třeba brát v úvahu také okamžité amplitudy.

Spotřeba pulzního proudu má účiník 0,5-0,7, což může vést k vysoký jalový výkon. Pokud napájíte nabíječku nebo nabíjecí modul měnič z rozvodné sítě, je kompenzován jinou elektřinou spotřebitelé v rozvodné síti. Je to jiné při použití generátoru.

Generátor a spotřebitelé elektřiny tvoří uzavřený systém, prvky které se vzájemně ovlivňují a je velmi důležité, aby do sebe zapadaly a systém neosciluje

Pulzní spotřeba proudu znamená, že v nejlepším případě nemůžete použít více než polovina jmenovitého výkonu generátoru a musí být přijata další opatření proti harmonickým kmitočtům způsobeným pulzním odběrem proudu za účelem stabilizovat obvod.

V praxi to často vede k nestabilnímu provozu nabíjecího modulu a dokonce i poškození generátoru, jako jsou přehřáté vinutí, zlomené napětí regulátor nebo invertorový modul.

Ve většině případů přepínají off-grid měniče externí zdroj energie a načítat to v pulzech, aby nabili svůj vlastní PV úložný systém, což může zkreslit napěťová forma konvenčního generátoru do takové míry, že to může ovlivnit citliví spotřebitelé energie.

Doporučujeme používat invertorové generátory jako externí zdroj střídavého proudu pro zálohování. napájení z off-grid měničů, které mohou udržovat svůj tvar napětí mnohem lepší, což může být velmi důležité pro citlivou elektřinu spotřebitelé.

Schéma zapojení záložního napájení 230V pro solární systém s invertorový generátor KS 6000iES ATS verze 2, ve kterém VSTUP SÍTĚ monitoruje 230V, ale v pohotovostním režimu jej nepředává na výstup:

Toto řešení je určeno POUZE pro použití s off-grid měniči a napájením ostrovy!

Invertorový generátor KS 6000iES ATS verze 2 se spustí, jakmile jednotka řízení napětí baterie přerušuje 230V napětí odbočené z výstup měniče na VSTUP SÍTĚ generátoru a zastaví se, když přijde zpět.

Je třeba poznamenat, že generátor musí poskytovat energii jak pro odběratelé elektřiny, kteří mají být zásobováni, a pro nabíjení úložiště elektřiny zařízení.

V případě off-grid řešení s off-grid měničem, úložiště energie (DC) může být nabíjeno generátorem + nabíječkou, stejně jako v systémech s hybridní měniče. Tímto způsobem může 3fázové napájení z měniče pokračujte v běhu.

Schéma zapojení záložního napájení pro solární systém s Invertorový generátor KS 6000iES ATS verze 2, ve kterém monitoruje VSTUP SÍTĚ 230V, ale v pohotovostním režimu jej nepředává na výstup:

 

DC bateriové úložiště může být také nabíjeno přímo z vhodného DC generátor, pokud je to technicky možné pro příslušné PV systém.

Příklad použití KS 48V-DC v řešení ostrovního napájení:

Příklad použití KS 48V-DC s hybridním měničem s výkonem 48V úložiště:

Ten generátor stejnosměrného proudu je připojen přímo k 48V úložišti energie zařízení aby se mohl přímo nabíjet.

KS 48V-DC může buď monitorovat napětí baterie sám, nebo být řízen externě pomocí „suchých” kontaktů.

Generátor se spustí v režimu AUTO, když je nižší hodnota napětí 48V dosaženo, nabíjí baterii napětím až 54V a proudem až do 70A a vypne se, když napětí dosáhne 53,5-54V a nabíjení přijde, když proud klesne pod 20 A. Generátor lze také spustit a zastavit manuálně nebo externě pomocí PF kontaktů, což umožňuje různé aplikace a integrace do stávajících systémů. Generátor nemá vlastní baterii a využívá energii z baterie k napájení pro start v režimu AUTO a Režim EXTERNÍ KONTROLA. Ruční startování pomocí startovací šňůry je také možné.

Příklady podporovaného 48V DC bateriového úložiště:

1. 4 AGM baterie zapojené do série s napěťovým rozsahem přibližně 48-54V
2. Baterie se 14 LiIon články zapojenými do série s napěťovým rozsahem přibl. 47-56V
3. Baterie se 16 články LiFePo4 zapojenými do série s napěťovým rozsahem cca 48-54V
4. Baterie s 15 články LiFePo4 zapojenými do série s napěťovým rozsahem cca 45-51V (doporučen režim EXTERNÍHO OVLÁDÁNÍ).

V závislosti na úložišti energie a měniči buď AUTO nebo EXTERNÍ OVLÁDÁNÍ mód by měl být použit. Funkce generátoru je sloužit jako rezerva zdroj energie a v případě potřeby načíst několik kWh energie do DC bateriové úložiště, aby spotřebitelé energie byli napájeni měničem zůstat zásobován i tehdy, když je příliš málo energie ze slunce a bez energie z distribuční sítě (řešení ostrovního provozu nebo výpadek elektrické sítě). Takže generátor obvykle běží asi 1-2 hodiny a je vypnut. Dům je napájeno z úložiště baterií DC, které může také kompenzovat výkonové špičky když je generátor v provozu.

Dům obvykle spotřebovává pouze několik stovek wattů nepřetržitě a pouze když výkonné zařízení je zapnuto, zvyšuje se spotřeba elektřiny o několik kW, v tomto bodě může energie pocházet jak z generátoru, tak i z bateriové úložiště, protože oba běží paralelně. Tímto způsobem se energie spotřeba může na krátkou dobu překročit výkon generátoru a napájení domu může pokračovat jako obvykle.

Generátor v režimu AUTO se vypne, když proud klesne pod 20A. Doba odezvy přibližně 30 sekund. Pokud je spotřeba energie v domě neustále nad 1 kW, doporučujeme použít režim EXTERNÍHO OVLÁDÁNÍ nebo ruční vypnutí generátoru.

Díky různým provozním režimům lze generátor integrovat do různé systémy napájení.

Generátor na stejnosměrný proud je mnohem úspornější a umožňuje nepřerušovaný záložní napájení na několik dní, protože generátor běží s přestávkami a má dostatek čas na zklidnění.

Generátor stejnosměrného proudu plní stejnou funkci jako solární panel + nabíjení regulátor a je mnohem účinnější než „AC generátor + nabíječka“ kombinace. Nabíjecí proud z DC generátoru není impulsivní (existuje pouze vlnění) a tedy na stejných maximech mnohem vyšší účinnost hodnota je dosažena, což je také velmi důležité pro baterie a BMS regulátory (pro lithiové baterie).

DC generátor má více vinutí a elektronické řízení, což činí výstupní proud je mnohem plynulejší. Takto vypadá nabíjecí proud (zeleně) u LiFePo4 baterie (extrémní případ) při proudu 40A a 70A (efektivní hodnota) vypadá jako:

Výstupní napěťové zvlnění DC generátoru je nízké, což může stále způsobovat nabíjení. aktuální zvlnění v baterii LiFePo4. Jak se nabíjecí proud zvyšuje, rozdíl mezi vlastním napětím baterie a napětím generátoru zvyšuje, což může vést ke snížení zvlnění nabíjecího proudu.

Generátor stejnosměrného proudu k nabíjení baterií je dobré řešení ze všech hledisek pohled a v některých případech neexistuje lepší, pokud vůbec nějaká, alternativa.

Několik KS 48-DC lze připojit paralelně pro zvýšení celkového výkon nebo zajištění napájení na delší dobu čas.

Všechny KS 48-DC jsou připojeny k 48V sběrnici, ke které jsou připojeny i další DC zdroje, napájení úložiště a měniče jsou také připojeny.

V závislosti na požadovaném výkonu může být určitý počet generátorů aktivováno externím ovládáním, střídavě spuštěno atd.

Pokud jsou všechny DC generátory připojené k 48V sběrnici v režimu AUTO, pouze jeden generátor se spustí, přičemž řídicí elektronika zareaguje o něco dříve, a ostatní budou spuštěny pouze v případě potřeby, např. pokud energie z sám první generátor nestačí a napětí bateriového úložiště pokračuje v poklesu, nebo pokud došlo k poruše v prvním generátoru. Takže DC generátory se budou, tak říkajíc, navzájem podporovat, aby udržely napětí na 48V sběrnice.
Tato vlastnost je velmi důležitá v systémech, kde několik Je vyžadován výkon v kW. Jednoduše použijte několik KS 48-DC, abyste bezpečně pokryli požadavek na výkon. Část generátorů může zůstat jako rezerva v případ, kdy jeden z aktivních DC generátorů zažije poruchu (např. mimo benzín).

Zde je příklad, jak používat více KS 48-DC najednou:

Vyloučení odpovědnosti

Tyto pokyny lze považovat pouze za doporučení, jsou ilustrativní a musí být přizpůsobeno přesným místním okolnostem a podmínkám během instalace. Samotná instalace by měla být provedena v souladu se všemi standardy a předpisy. Nepřebíráme žádnou odpovědnost za nesprávné instalace a jejich důsledky.