Yhä useammat kotitaloudet varustetaan erilaisilla aurinkopaneeleilla järjestelmät. Nykyaikaiset PV-moduulit pystyvät jo muuntamaan noin 20 % auringon energiaa sähköksi, mikä tekee tämän tyyppisestä sähkön tuotannosta erittäin houkutteleva

Varavoimageneraattori aurinkojärjestelmille ilman ja akkuvarastolla

PV-järjestelmän sydän on invertteri. On olemassa verkkoon kytkettyjä, hybridimalleja ja sähköverkosta riippumattomat invertterit

Verkkoon kytketyt ja hybridimuuntajat on synkronoitu julkisen verkon kanssa ja ovat kykenevä syöttämään ylimääräistä energiaa julkiseen verkkoon.

Aurinkojärjestelmien varavoimageneraattori ei voi korvata julkista sähköverkkoa verkkoon kytketyille ja hybridivaihtosuuntaajille, koska se ei voi imeä ylimääräistä energiaa. Invertterin palaute voi vahingoittaa generaattoria.

Poikkeuksena voivat olla invertterit, joilla on ylimääräinen generaattorin tulo, jossa takaisinkytkentä voidaan estää 100 % sisäänrakennetuilla virta-antureilla. Kuitenkin, tällainen generaattorilla on oltava invertterille hyväksyttävät jänniteparametrit, mikä ei aina ole tavanomaisen sähköntuottajan tapauksessa.

Sähkökatkoksen sattuessa aurinkosähköjärjestelmän varavoimageneraattori järjestelmän, jossa on verkkoinvertteri, tulisi toimittaa sähköä vain kuluttajille jotka ovat oikeutettuja varavirtalähteeseen, invertteri ja mahdollinen olemassa oleva AC-tallennus jäävät puolelle julkinen sähköverkko ja irtikytkentä kaikilla pylväillä vaihtokytkimellä, jotta generaattori ei käy rinnakkain invertterin tai vaihtovirran kanssa varastointi.

Aurinkojärjestelmän 230V varavirtalähteen kytkentäkaavio käytettäessä inverterigeneraattorit ilman ATS:ää toiminto:

Automaattinen kytkin varavirtalähteelle 230V:n virrankuluttajille on myös mahdollista käytettäessä generaattoreita ATS-toiminnon kanssa.

Aurinkojärjestelmän 230V varavirtalähteen kytkentäkaavio inverttorigeneraattori KS 5500iES ATSR ulkopuolisella ATS-yksiköllä KS ATS 4/25 Inverter:

 

Aurinkojärjestelmän 230V varavirtalähteen kytkentäkaavio invertterigeneraattori KS 8100iE ATSR ulkoisella ATS-yksiköllä KS ATS 4/25 Bensiini:

Kaikissa edellä kuvatuissa tapauksissa varavirtalähde on 230V. Tällä tavalla, lähes kaikkia talon sähkönkuluttajia voidaan toimittaa tapauksessa sähkökatkos. Kolmivaiheiset kuluttajat (jos niitä on) on toimitettava erikseen. 3-vaiheiset sähkönkuluttajat, joilla on elektroninen ohjaus, tarvitsevat yleensä "puhdas" siniaalto, jota perinteinen generaattori ei pysty tuottamaan. Lisää tietoa 230V ja 400V varavirtalähteistä löytyy meidän informaatiomateriaali

Jos generaattoria ei ole tarkoitus asentaa pysyvästi tai se sijaitsee kaukana vaihtokytkin, suosittelemme käyttämään ainutlaatuisia invertterigeneraattoreitamme sisäinen ATS-moduuli. Tämä kuitenkin vaatii ulkoisen prioriteetin käyttöä automaattinen siirtokytkin toisella puolella.

Generaattori valvoo pistorasian jännitettä, joka on kytketty ennen kytkin ja suojattu katkaisijalla ja vikavirtasuojalla tai ylivirtasuojalla (ylikuormitus ja kosketussuoja yhdessä). Tämä pistorasia ilman kytkettyä generaattoria voi olla käytetään tavallisena ulkopistorasiana. Tämä pistorasia on jännitteetön sähkökatkon aikana katkos ja tämä on kriittinen ATS:n generaattorin hallinnalle. Se on signaali käynnistä generaattori.

 

Aurinkojärjestelmän 230V varavirtalähteen kytkentäkaavio invertterigeneraattori KS 6000iES ATS Versio 2, jossa VERKKOTULO valvoo 230V, mutta ei välitä sitä lähtö odotustilassa:

Piirikaavion generaattoria ei ole pysyvästi asennettu, mutta kytketty esiasennettuun pistorasiaan ja CEE 230V 32A -sisääntuloon tarpeen mukaan. Tämä tarkoittaa, että generaattoria voidaan tarvittaessa käyttää myös liikkeellä ollessa. A kiinteä asennus on tietysti myös mahdollinen, mutta tarvitset sopivan huoneen ja pakokaasujärjestelmä tätä varten.

Generaattori on kytketty automaattisen siirtokytkimen N-puolelle. jossa on prioriteetin vaihto, joten kun päävirta palaa, kytkin ei vaihda sähköverkkoon heti, vaan vasta kun generaattori sulkee lähtönsä. KS 6000iES ATS version 2 -generaattori analysoi jännite sen VERKKOTULON liitännässä noin 1 minuutin ajan ja vasta sitten sammuttaa lähdön ja mahdollistaa siten siirtymisen päävirtalähteeseen. Tämä vastaa sääntöä, jonka mukaan automaattinen kytkentä laitteen ei tule siirtyä julkiseen sähköverkkoon välittömästi, vaan 1 minuutin viive.

Automaattinen toiminta on mahdollista vain KS 6000iES version 2:n kanssa (ilman vaihtaminen MAINS INPUTista ulostuloon). ATS-toiminnon tulisi olla aktivoitu niin, että generaattori käynnistyy automaattisesti, jos ei enää ole pistorasiassa ei ole jännitettä ja vastaavasti verkkojännite puuttuu SYÖTE.

Hybridimuuntajat PV DC -varastointijärjestelmällä siirtyvät varakäyttöön tehon käyttö sähkökatkoksen sattuessa. Prosessin aikana energia aurinkokennojen toimittama ja PV-tallennusyksikköön varastoitu energia on käytetty loppuun.

Aurinkojärjestelmissä, joissa on hybridi-invertteri, on yleensä pienempi akkupankki kapasiteetit, koska nämä on tarkoitettu vain ylimääräisen energian varastointiin käytettäväksi yö, jne. Mutta mitä teet, kun aurinko ei paista ja varastoitu energia on käytetty loppuun? Sitten tarvitset generaattorin.

Tässä tapauksessa suosittelemme lataamaan energian varastoinnin (vain tasavirta) seuraavista varavoimageneraattori, jotta hybridi-invertteri voi jatkaa sähkönsyöttöä talo kuten tavallista.

Tehoakku ladataan joko vaihtovirtageneraattorilla ja laturilla tai DC-generaattorista. Laturin tai DC-generaattorin on vastattava PV-tehoa varastointi.

Aurinkojärjestelmän varavirtalähteen kytkentäkaavio inverterigeneraattori KS 6000iES ATS Versio 2, jossa VERKKOTULO valvoo 230V, mutta ei siirrä sitä lähtöön odotustilassa

Akun jännitteen ohjausyksikkö valvoo akun jännitettä ja keskeyttää 230V Schuko-pistorasiaan, jos akun jännite laskee asetetun arvon alapuolelle. Generaattori käynnistyy ja syöttää vaihtojännitteen laturille, joka puolestaan lataa virtalähteen yksikön tarjotakseen riittävästi energiaa invertterille.

KS 6000iES ATS on varustettu litiumakulla, joka latautuu niin kauan koska 230V on läsnä VERKKOSYÖTTEESSÄ tai generaattori on käynnissä. Akku on aina ladattu ja käyttövalmis. Litiumakulla on vähän kapasiteettia, mutta sillä on suuri käynnistysvirta ja se latautuu suhteellisen nopeasti jälkeen generaattori on käynnistetty.

HUOMIO!
Tällainen kytkentäkaavio on mahdollinen vain generaattorilla KS 6000iES ATS versio 2! Riippuen laturin suunnittelusta (riippuen tehosta tekijä ja virrankulutuksen tyyppi), latauskapasiteetti mukaan tällainen kytkentäkaavio voi olla jopa 2-4 kW.

Energiahallintajärjestelmillä varustetuissa järjestelmissä vain aurinkopaneelien latausprosessi MPPT-ohjain ottaa usein huomioon varastoinnin. Kysy inverterisi valmistajalta, lataako se akkupankkia ulkoinen tasavirtalähde on teknisesti sallittu eikä aiheuta mitään virheet.

Tällaisen tasavirtalähteen tulisi toimia IU-latausmoduulina ominaisuus, joka tekee puhtaan tasajännitelähteen käytön mahdottomaksi. Tällaisella laturilla tai latausmoduulilla tulisi olla niin sanottu 'Maksimiteho' Piste, jossa jännite laskee, kun lähtövirta saavuttaa maksimiarvo. Latausmoduulin tehtävänä ei ole ladata täyteen akku, mutta ainakin osittain niin, että virtalähde voidaan ylläpitää. Akun täysi lataus tapahtuu aurinkopaneelien kautta latauksen avulla ohjain.

Akkusäilytyksen lataaminen varavirtalähteen avulla on selkeä edut suhteessa toimitettaviin sähkönkuluttajiin. Sähkö on edelleen varustettu "puhtaalla" siniaallolla, jonka invertteri tuottaa. Maksimi teho määräytyy edelleen invertterin ja tehon parametrien mukaan varastointi. Generaattorin tarvitsee vain täydentää riittävästi energiaa.

Järjestelmissä, joissa virrankulutus ei ole vakio (esim. talo tai toimisto) generaattori ei käy jatkuvasti, vaan vain tarpeen mukaan. Jälkeen akku on ladattu akun valvontalaitteeseen asetettuun jännitteeseen asti, generaattori sammuu ja sähkönkuluttajat saavat virtaa akku invertterin kautta. Tällä tavalla keskeytymätön virransyöttö on mahdollista pitkällä aikavälillä, mikä on erittäin tärkeää pitkäaikaisen sähkökatkon sattuessa katkos. Generaattori käy taukojen kanssa ja sillä on myös aikaa jäähtyä. The polttoainetta käytetään myös optimaalisesti, koska moottorin ei tarvitse käydä ilman ladata.

Sähköverkosta riippumattomat invertterit eivät syötä julkiseen verkkoon ja toimittavat vain liitetyt sähkönkuluttajat. Nämä invertterit toimivat yhdessä DC:n kanssa tehon varastointi ja niissä on tyypillisesti liitäntä ulkoiselle AC-virralle lähde, joka voi tarjota virtaa tarvittaessa.

Invertterin asetuksista riippuen tämän ulkoisen vaihtovirran lähteen on myös oltava kykenevä toimittamaan riittävästi energiaa akun lataamiseen. Tässä yhteydessä jotkut inverttereissä on ylimääräinen asetus, joka rajoittaa kokonaistehoa, jonka invertteri voi ottaa virtaa ulkoisesta vaihtovirtalähteestä. Tämä virta jaetaan sitten DC-akkuvaraston ja toimitettavien sähkönkuluttajien välillä.

Akkujen lataaminen suurella teholla vaihtovirtalähteestä on erityispiirteet, jotka on otettava huomioon, erityisesti generaattoria käytettäessä. The reaktiivinen teho ja latausprosessin aikana syntyvät ohimenevät prosessit voi vahingoittaa generaattoria.

Useimmilla AC/DC-latureilla tai latausmoduuleilla on pulssimainen virrankulutus AC-puolella ja ladata akkuvarastolaitetta pulssimaisella tavalla:

AC-jännite näytetään keltaisella. Latureiden tai latausmoduulien tapauksessa ilman tehokerroinkorjausta, vain siniaallon huiput ovat kulutettu.

Akun lataaminen invertteriin asennetun latausmoduulin kautta usein on sama ongelma. Akku latautuu erittäin impulsiivisesti:

Vasemmalla keltaisella on akun jännite ja oikealla on verkkojännite jännite. Vihreällä on akun kaapelista mitattu latausvirta, kun lataaminen invertterin kautta.

Sellaisten latausmoduulien latausvirta säädellään pulssinleveyden avulla. joka voi pahentaa siniaallon epätasaisen kuormituksen ongelmaa:

PV-järjestelmän tehon varastointi ladataan 100 pulssilla sekunnissa (at 50Hz jännite). Tällaisessa tapauksessa järjestelmää ei saa laskea RMS:llä pelkkiä arvoja, vaan on myös otettava huomioon hetkelliset amplitudit.

Pulssivirran kulutus on teho-ominaiskertoimeltaan 0,5-0,7, mikä voi johtaa korkea loisteho. Jos syötät laturin tai latausmoduulin invertteri sähköverkosta, se kompensoidaan muulla sähköllä kuluttajat sähköverkossa. Se on erilaista, kun käytetään generaattoria.

Generaattori ja sähkönkuluttajat muodostavat suljetun järjestelmän, jonka osat jotka vaikuttavat toisiinsa ja on erittäin tärkeää, että ne sopivat yhteen ja järjestelmä ei värähtele

Pulssimainen virrankulutus tarkoittaa, että parhaassa tapauksessa et voi käyttää yli puolet nimellisgeneraattorin tehosta ja lisätoimenpiteitä on toteutettava pulssimaisen virrankulutuksen aiheuttamia harmonisia vastaan vakiinnuttaa piiri.

Käytännössä se johtaa usein latausmoduulin epävakaaseen toimintaan ja jopa generaattorin vauriot, kuten ylikuumentuneet käämit, rikkoutunut jännite säätimen tai invertterimoduulin.

Useimmissa tapauksissa off-grid-invertterit kytkevät ulkoisen virtalähteen läpi ja lataa se pulsseina ladatakseen oman PV-tallennusjärjestelmänsä, mikä voi vääristää perinteisen generaattorin jännitemuoto siinä määrin, että se voi vaikuttaa herkät tehonkuluttajat.

Suosittelemme käyttämään invertterigeneraattoreita ulkoisena vaihtovirtalähteenä varmuuskopiona sähkönsyöttö off-grid-inverttereistä, jotka voivat ylläpitää jännitemuotoaan paljon parempi, mikä voi olla erittäin tärkeää herkälle sähkölle kuluttajat.

Aurinkosähköjärjestelmän 230V varavirtalähteen kytkentäkaavio Inverterigeneraattori KS 6000iES ATS Versio 2, jossa VERKKOTULO valvoo 230V, mutta ei välitä sitä lähtöön odotustilassa:

Tätä ratkaisua saa käyttää VAIN off-grid-invertterien ja virran kanssa saaret!

KS 6000iES ATS version 2 -invertterigeneraattori käynnistyy heti, kun akun jännitteen ohjausyksikkö keskeyttää haarautuneen 230V jännitteen invertterin lähtö GENERAATTORIN VERKKOTULOON ja pysähtyy, kun se tulee takaisin.

On huomattava, että generaattorin on tuotettava energiaa sekä sähkönkuluttajat, joita on toimitettava ja sähkövaraston lataamista varten laite.

Sähköverkon ulkopuolisissa ratkaisuissa, joissa on sähköverkon ulkopuolinen invertteri, tehon varastointi (DC) voidaan ladata generaattorilla + laturilla, aivan kuten järjestelmissä joissa hybridimuuntajat. Tällä tavalla muuntajan 3-vaiheinen virtalähde voi jatka juoksemista.

Aurinkojärjestelmän varavirtalähteen kytkentäkaavio Inverterigeneraattori KS 6000iES ATS Versio 2, jossa VERKKOTULO valvoo 230V, mutta ei välitä sitä lähtöön odotustilassa:

 

DC-akkuvarastoa voidaan myös ladata suoraan sopivasta DC:stä generaattori, jos tämä on teknisesti mahdollista kyseiselle PV:lle järjestelmä.

Esimerkki KS 48V-DC:n käytöstä virtasaari-ratkaisussa:

Esimerkki KS 48V-DC:n käytöstä hybridivaihtosuuntaajan kanssa, jossa on 48V teho varastointi:

Se tasavirtageneraattori on kytketty suoraan 48V:n virtavarastoon laite jotta sen voi ladata suoraan.

KS 48V-DC voi joko itse valvoa akun jännitettä tai sitä voidaan ohjata ulkoisesti „kuivilla” kontakteilla.

Generaattori käynnistyy AUTO-tilassa, kun alhaisempi jännitearvo on 48V saavutettu, lataa akun jopa 54V jännitteellä ja virralla jopa 70A ja sammuu, kun jännite saavuttaa 53,5-54V ja lataus virta laskee alle 20A. Generaattori voidaan myös käynnistää ja pysäyttää manuaalisesti tai ulkoisesti PF-kontaktien kautta, mahdollistaen eri sovellukset ja integrointi olemassa oleviin järjestelmiin. Generaattorilla ei ole omaa akkua ja käyttää akun energiaa AUTO-tilassa käynnistämiseen ja EXTERN CONTROL -tila. Manuaalinen käynnistys vetokäynnistimellä on myös mahdollista.

Esimerkkejä tuetuista 48V DC akkuvarastoista:

1. 4 AGM-akkua kytketty sarjaan, jännitealue noin 48-54V
2. 14 LiIon-kennoa sarjaan kytkettynä paristot jännitealueella noin 47-56V
3. Akkupaketit, joissa on 16 LiFePo4-kennoa kytketty sarjaan jännitealueella noin 48-54V
4. Akkupaketit, joissa on 15 LiFePo4-kennoa kytketty sarjaan jännitealueella n. 45-51V (SUOSITELLAAN ULKOISTA OHJAUSTILAA).

Riippuen tehoakusta ja invertteristä, joko AUTO tai EXTERNAL CONTROL tilaa tulisi käyttää. Generaattorin tehtävä on toimia varajärjestelmänä virtalähde ja tarvittaessa ladata muutama kWh energiaa tasavirtajärjestelmään akkusäilytys, jotta invertterin toimittamat sähkönkuluttajat pysyvät toimitettuina, vaikka auringosta saataisiin liian vähän energiaa ja ilman tehoa DSO-verkosta (sähkösaarekeratkaisu tai sähköverkon vika). Joten generaattori käy yleensä noin 1-2 tuntia ja sammutetaan. Talo on DC-akkuvaraston voimin, joka voi myös kompensoida tehohuippuja kun generaattori on käynnissä.

Talo kuluttaa yleensä vain muutamia satoja watteja jatkuvasti ja vain silloin kun tehokas laite kytketään päälle, lisääntyykö sähkönkulutus muutama kW, jolloin energia voi tulla sekä generaattorista että akun varastointi, koska ne toimivat rinnakkain. Tällä tavalla, teho kulutus voi lyhyen aikaa ylittää generaattorin tuotannon ja talon sähkönsyöttö voi jatkua normaalisti.

Generaattori AUTO-tilassa sammuu, kun virta laskee alle 20A. Vasteaika noin 30 sekuntia. Jos talon energiankulutus on jatkuvasti yli 1 kW, suosittelemme käyttämään EXTERNAL CONTROL -tilaa tai generaattorin sammuttaminen manuaalisesti.

Erilaisten toimintatilojen ansiosta generaattori voidaan integroida erilaiset virtalähdejärjestelmät.

Tasavirtageneraattori on paljon polttoainetehokkaampi ja mahdollistaa keskeytymättömän varavirtalähde useiksi päiviksi, kun generaattori toimii taukojen aikana ja siinä on tarpeeksi aika rauhoittua.

Tasavirtageneraattori suorittaa saman tehtävän kuin aurinkopaneeli + lataus ohjain ja on paljon tehokkaampi kuin 'AC-generaattori + laturi' yhdistelmä. Tasavirtageneraattorin latausvirta ei ole impulssimainen (on vain väreilyä) ja siten samassa maksimissa paljon korkeampi tehokkuus arvo saavutetaan, mikä on myös erittäin tärkeää akuille ja BMS:lle ohjaimet (litiumakuille).

Tasavirtageneraattorissa on useita käämejä ja elektroninen ohjaus, mikä tekee siitä lähtövirta paljon tasaisempi. Näin latausvirta (vihreällä) on LiFePo4-akku (äärimmäinen tapaus) 40A ja 70A virralla (rms-arvo) näyttää kuten:

Tasavirtageneraattorin lähtöjännitteen aaltoilu on vähäistä, mikä voi silti aiheuttaa latausta nykyinen rippeli LiFePo4-akussa. Kun latausvirta kasvaa, niin ero akun oman jännitteen ja generaattorin jännitteen välillä kasvaa, mikä voi johtaa latausvirran rippelin vähenemiseen.

Tasavirtageneraattori akkujen lataamiseen on hyvä ratkaisu kaikista näkökulmista näkymä ja joissakin tapauksissa ei ole parempaa, jos ollenkaan, vaihtoehtoa.

Useita KS 48-DC -laitteita voidaan kytkeä rinnakkain kokonaiskapasiteetin lisäämiseksi suorituskykyä tai varmistaa virtalähteen pidemmäksi ajaksi aika.

Kaikki KS 48-DC on kytketty 48V-väylään, johon muut tasavirtalähteet, teho varastointi ja invertterit ovat myös kytkettyinä.

Riippuen tarvittavasta tehosta, tietty määrä generaattoreita voidaan aktivoitu ulkoisella ohjauksella, toimii vuorotellen, jne.

Jos kaikki 48V-kiskoon kytketyt tasavirtageneraattorit ovat AUTO-tilassa, vain yksi generaattori käynnistyy, ja ohjauselektroniikka reagoi hieman aikaisemmin, ja muut käynnistetään vain tarvittaessa, esim. jos teho tulee pelkkä ensimmäinen generaattori ei riitä ja akun varastointijännite jatkaa laskuaan, tai jos ensimmäisessä generaattorissa on tapahtunut vika. Joten Tasavirtageneraattorit tukevat toisiaan, niin sanotusti, ylläpitääkseen jännitteen 48V:n kiskojärjestelmä
Tämä ominaisuus on erittäin tärkeä järjestelmissä, joissa useat Tarvitaan kW tehoa. Käytät yksinkertaisesti useita KS 48-DC:tä kattamaan turvallisesti tehontarve. Jolloin osa generaattoreista voi jäädä varalle tapauksessa, jossa yksi aktiivisista tasavirtageneraattoreista kokee toimintahäiriön (esim. pois käytöstä bensiini).

Tässä on esimerkki siitä, kuinka käyttää useita KS 48-DC -laitteita samanaikaisesti:

Vastuuvapauslauseke

Näitä ohjeita voidaan pitää vain suosituksena, ne ovat havainnollistavia ja se on mukautettava tarkkoihin paikallisiin olosuhteisiin ja edellytyksiin aikana asennus. Asennuksen itsensä tulisi tapahtua kaikkien standardit ja määräykset. Emme ota vastuuta virheellisestä asennukset ja niiden seuraukset.