Trójfazowy falownik hybrydowy do komercyjnych systemów solarnych

Trójfazowy falownik hybrydowy wysokiego napięcia to wielofunkcyjne urządzenie łączące w sobie funkcje falownika słonecznego i akumulatora. Umożliwia to magazynowanie nadmiaru energii w akumulatorze do późniejszego wykorzystania, szczególnie w nocy i podczas przerw w dostawie prądu. Harmonizuje on wszystkie funkcje, w tym generowanie, zasilanie i magazynowanie. 

Falownik trójfazowy to urządzenie, które przekształca prąd stały na niestabilny prąd przemienny. W dobie odnawialnych źródeł energii, falownik trójfazowy jest najbardziej wydajnym i zrównoważonym rozwiązaniem dla obiektów komercyjnych i mieszkalnych. Falownik ten może zarządzać rozdziałem mocy między trzy fazy. 

Falownik trójfazowy jest stosowany w systemach fotowoltaicznych jako połączenie między wyjściem prądu stałego (DC) panelu fotowoltaicznego a siecią elektryczną lub obciążeniem, a także służy do wytwarzania wysokiej jakości prądu przemiennego. Ponieważ wyjście jest symetryczne, moc jest rozprowadzana bardziej równomiernie między fazami, co zapobiega znacznemu obciążeniu okablowania i minimalizuje straty. W tym wpisie na blogu przedstawimy tajniki trójfazowego falownika wysokiego napięcia dla komercyjnego systemu fotowoltaicznego. Przejdźmy więc do konkretów. 

Trójfazowy falownik hybrydowy do komercyjnego systemu solarnego

Niezawodność i efektywność energetyczna to kluczowe czynniki sukcesu w dynamicznym, współczesnym środowisku biznesowym. Rosnące ceny energii elektrycznej i rosnące zapotrzebowanie na energię przyciągają coraz więcej firm z branży przemysłowej, biurowej i szerokiej gamy zastosowań, wykorzystujących energię słoneczną. Falownik stanowi centralny element każdego efektywnego systemu energii słonecznej, a w zastosowaniach komercyjnych najskuteczniejszym i najmocniejszym rozwiązaniem jest trójfazowy, wysokonapięciowy falownik hybrydowy.

Kluczowe cechy trójfazowego falownika słonecznego

Wybierając odpowiedni trójfazowy falownik hybrydowy wysokiego napięcia, należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych cech. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na jego sprawność. Wyższa sprawność oznacza mniejsze straty energii w procesie konwersji.

Drugim krokiem jest sprawdzenie kompatybilności falownika z różnymi rodzajami akumulatorów i paneli słonecznych. Uniwersalny falownik umożliwi rozbudowę lub modyfikację instalacji fotowoltaicznej bez konieczności jej gruntownego remontu. Prosta instalacja i monitorowanie są również kluczowe. Poniżej przedstawiono kilka kluczowych cech 3-fazowego hybrydowego falownika wysokiego napięcia. 

• Wysoka wydajność: współczynnik konwersji wynosi ponad 97%
• Posiada trójfazowy system podłączenia do sieci.
• Posiadają baterię zapasową.
• Obsługiwane napięcie jest zgodne z 208 VAC i 480 VAC.
• Obsługuje Wi-Fi i ma monitorowanie aplikacji
• Często objęte są gwarancją trwającą 10–15 lat.

Technologie stosowane w trójfazowym falowniku hybrydowym

W trójfazowym falowniku hybrydowym wysokiego napięcia stosowane są dwie technologie: PWM i MPPT. Obie są algorytmami i są wykorzystywane w większości współczesnych falowników fotowoltaicznych. 

Falowniki solarne PWM 

Były one używane w latach 90. Jednak algorytm PWM jest obecnie rzadko wykorzystywany. PWM to skrót od Pulse Width Modulation (modulacja szerokości impulsu). Algorytm ten minimalizuje prąd paneli słonecznych do napięcia ładowania bezpiecznego dla akumulatorów. Produkt końcowy to marnotrawstwo energii.

Falowniki solarne MPPT

W przeciwieństwie do PWM, które zmniejsza moc wyjściową panelu, algorytm MPPT identyfikuje optymalny punkt, w którym panele generują najwyższą moc. Warunki nasłonecznienia zmieniają się w ciągu dnia, dlatego algorytm MPPT działa w czasie rzeczywistym, zapewniając panelom maksymalną możliwą moc w danym momencie. Technologia MPPT może być o 30% wydajniejsza niż PWM.

Jak działa trójfazowy hybrydowy falownik słoneczny?

Panele są przetwarzane na prąd stały przez trójfazowy komercyjny system zasilania słonecznego, który wykorzystuje szybkie przełączniki elektroniczne (jest ich w środku wiele), aby bardzo szybko włączać i wyłączać prąd stały i zamieniać go na trzy fale prądu przemiennego oddalone od siebie o 120 stopni.

 

Etapy działania trójfazowego hybrydowego falownika słonecznego

• Krok 1: Światło słoneczne padające na panel słoneczny jest wykorzystywane do wytwarzania prądu stałego. Panele mogą odbierać sygnały słoneczne i przetwarzać je na prąd stały. Prąd stały zapewnia jednokierunkowy przepływ elektronów, który jest stały. 
• Krok 2: Na tym etapie prąd stały, obecny w szeregach paneli, jest przesyłany kanałami i wyłącznikami bezpieczeństwa do falownika. Falownik rozpoczyna pracę od sprawdzenia okablowania i napięć, po czym rozpoczyna pracę.
• Krok 3: Falownik wykorzystuje wbudowany algorytm MPPT, aby zmaksymalizować pobór mocy. Algorytm MPPT w falowniku stale zmienia napięcie i prąd, aby zapewnić, że panele słoneczne wytwarzają w danym momencie jak najwięcej energii.
• Krok 4: Falownik generuje przebiegi prądu przemiennego. Falownik solarny to model trójfazowy, wykorzystujący bardzo szybkie przełączniki elektroniczne, które dzielą i kształtują prąd stały w trzy przebiegi, przesunięte o 120 stopni. To właśnie czyni go zasilaczem trójstopniowym.
• Krok 5: Falownik synchronizuje się z siecią. Przed dostarczeniem zasilania do sieci i hybrydowych trójfazowych falowników słonecznych, mierzą one napięcie i częstotliwość sieci, a następnie dostosowują się do nich.
• Krok 6: W przypadku instalacji trójfazowej falownik jest zasilany z trzech linii (L1, L2, L3), co pozwala na dzielenie dużych obciążeń, zamiast obciążać je jedną linią. Falowniki są również wyposażone w przewód uziemiający. Niektóre trójfazowe falowniki fotowoltaiczne wykorzystują przewody neutralne. 
• Krok 8: Komercyjny system solarny zapewnia, że Twój dom/firma będzie mógł korzystać z energii słonecznej w pierwszej kolejności. Twoje urządzenia zużywają energię słoneczną tak szybko, jak to możliwe. System hybrydowy wykorzystuje dodatkową energię do ładowania akumulatorów litowych i kieruje ją do sieci. Nadwyżka energii słonecznej jest wykorzystywana w systemie solarnym poza siecią do ładowania akumulatorów.

 

Różnica między falownikami solarnymi jednofazowymi i trójfazowymi

Podstawowa różnica pomiędzy jednofazowymi i trójfazowymi falownikami słonecznymi polega na przydziale mocy przez każdy z nich. 

Jednofazowy falownik słoneczny

Falownik jednofazowy dostarcza jeden rodzaj fali prądu przemiennego. Jest podłączony do jednofazowej sieci energetycznej i może być również stosowany w budynkach trójfazowych. Jednak w takim przypadku zazwyczaj jest podłączony tylko do jednej fazy, co może wymagać równoważenia faz zgodnie z przepisami. Falowniki te są zazwyczaj przeznaczone do obsługi mniejszych systemów (zwykle 1-10 kW) i zapewniają równoważenie obciążenia tylko w systemach jednofazowych. Falowniki jednofazowe nie są zbyt wydajne w systemach dużej mocy, ale są ekonomiczne i odpowiednie dla małych i średnich systemów mieszkaniowych.

Trójfazowy falownik słoneczny

Natomiast trójfazowy, wysokonapięciowy, hybrydowy falownik solarny może generować przebieg prądu przemiennego o rozstawie około 120 stopni, podłączony do trójfazowej sieci energetycznej 400/415 V, 50 Hz. Najlepiej sprawdza się w budynkach, które już posiadają zasilanie trójfazowe. Równoważą one obciążenie i eksport mocy między trzy fazy, zapewniając bardziej równomierną pracę. Ponieważ prąd jest dzielony między trzy linie, linie te są bardziej wydajne w obsłudze dużych obciążeń lub obciążeń silników, a stabilność systemu jest również większa.

Ogólnie rzecz biorąc, jednofazowe falowniki słoneczne nadają się do mniejszych domów o mniejszym zapotrzebowaniu na energię, natomiast trójfazowe falowniki słoneczne są zwykle używane w większych domach i firmach, które potrzebują większej wydajności, płynnej pracy i zrównoważonego zasilania we wszystkich fazach.

Fazy instalacji komercyjnych instalacji solarnych

W przypadku komercyjnej instalacji fotowoltaicznej, najważniejszym krokiem jest ocena lokalizacji. Inżynierowie biorą pod uwagę powierzchnię dachu, profil obciążenia oraz wzorce zużycia energii. Następnie zespół opracowuje projekt systemu, który obejmuje rozmieszczenie paneli, falownika, kondensatorów i pojemności akumulatorów, w oparciu o wymagania. Następnie następuje faza komercyjnej instalacji fotowoltaicznej. Panele, falowniki i akumulatory są montowane z odpowiednim okablowaniem i zabezpieczeniami. Następnie przeprowadzane są testy napięcia, równowagi fazowej i wydajności systemu w warunkach obciążenia. Po zainstalowaniu system jest podłączany do platformy monitorującej, gdzie może monitorować swoją wydajność w czasie rzeczywistym. 

Zalety trójfazowego falownika hybrydowego

Falownik trójfazowy ma wiele zalet i dlatego nadaje się do dużych systemów solarnych w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych. 

Przede wszystkim, system ten charakteryzuje się większym rozmiarem, co przekłada się na większą moc wyjściową i jest bardziej odpowiedni do zastosowań komercyjnych na dachach. Zapewnia płynną pracę przy obciążeniach wymagających dużej mocy silnika, takich jak pompy, sprężarki i wiele klimatyzatorów, dzięki równomiernemu rozłożeniu mocy na wszystkie fazy.

Znacznie minimalizuje również ryzyko spadków napięcia, ponieważ rozdziela eksport mocy na trzy linie, zapobiegając przeciążeniom na jednej linii. Posiada również więcej wejść MPPT, co zapewnia większą elastyczność w projektowaniu układu dachu. Posiada zaawansowane funkcje monitorowania i obsługi sieci, które umożliwiają użytkownikom monitorowanie wydajności i łatwe spełnianie wymagań dotyczących sieci.

Krótko mówiąc, trójfazowy falownik solarny to komercyjny system solarny gwarantujący równowagę mocy, wysoką wydajność i inteligentniejsze zarządzanie energią w dobie rosnącego zapotrzebowania na energię.

Wniosek

Jednym z najważniejszych urządzeń w wysoko rozwiniętych komercyjnych i przemysłowych systemach solarnych jest trójfazowy, hybrydowy falownik wysokiego napięcia. Charakteryzuje się on wysoką sprawnością, przekształcając energię słoneczną w energię użyteczną, bez powodowania niestabilności sieci i zapewniając równomierność wydajności. 

LuxpPowerTek oferuje wysokiej klasy 3-fazowe hybrydowe falowniki wysokiego napięciaNasze komercyjne systemy fotowoltaiczne poprawiają wydajność systemu. Obniżają również koszty eksploatacji i zachęcają do korzystania ze zrównoważonej energii. Technologia ta to idealne, długoterminowe rozwiązanie dla firm i gałęzi przemysłu, które chcą być niezależne energetycznie, oszczędzać pieniądze i dbać o czystość środowiska.