Ako si (ne)postaviť fotovoltaickú elektráreň V.

Autor: Ján Otčenáš | 24.5.2015 o 21:21 | (upravené 24.5.2015 o 21:56) Karma článku: 3,36 | Prečítané:  919x

Striedač - srdce a mozog malého fotovoltaického systému. Načo vlastne máme ďalšiu plechovú krabicu s displejom zavesenú na stene niekde v garáži alebo v technickej miestnosti domu?

Striedač, po anglicky Inverter, mení jednosmerný prúd z fotovoltaických modulov na striedavý. Dnešné moderné striedače vykonávajú popri tom viac činností. Stručne sa zmienime o základných moduloch z ktorých sa skladá moderný striedač.

ON-GRID STRIEDAČE

MPPT - táto zvláštna skratka je z angličtiny a znamená "Maximum Power Point Tracking", čo v preklade je vyhľadávanie optimálneho pracovného bodu. Vieme, že fotovoltaické články dodávajú výkon premenlivý, v závislosti na intenzite svetla ktoré na nich dopadá. Na to, aby sme v každom momente získali z modulov maximum možného výkonu, slúži práve tento modul. Striedače môžu mať týchto modulov aj viac ako jeden. Niekedy sú dva a niekedy tri. Výhodou je, že na každý MPPT modul môžeme pripojiť moduly na inej časti strechy, napríklad máme časť modulov namontovaných na východnej časti strechy a druhú časť na južnej časti strechy. V prípade, ak by sme ich spojili do jedného fotovoltaického poľa, časť s nižším výkonom by znižovala aj časť výkonu z lepšie osvetlenej časti strechy. Pri použití dvoch nezávislých MPPT vstupov tento problém odstránime a z každej čast strechy dostaneme to najlepšie, čo v každom okamihu ponúka.

RIADENIE A DIAGNOSTIKA - Moderný striedač je inteligentné zariadenie, ktoré vie čo robiť s napätiami a prúdmi, ako optimalizovať výkon v každom momente. V každej sekunde  meria kvalitu parametrov prúdov a napätí na vstupe aj výstupe, izolačný odpor, účinník, frekvenciu siete a mnoho ďalších. Sám vie aj povedať - aha, tu je problém. Takže základ riadiaceho a diagnostického modulu je výkonný počítač s DPS procesorom, ktorý každú stotinu sekundy vyhodnocuje viac ako 50 rôznych parametrov.

KOMUNIKAČNÝ MODUL - Ako sme si ukázali, striedač je múdre zariadenie. A na to, aby vedel komunikovať s nami, mu slúži komunikačný modul. Štandartné rozhranie pre komunikáciu RS485 sa dnes dopĺňa USB alebo Ethernet rozhraním, pre jednoduchšie pripojenie k počítaču. Pre pokec medzi viacerými kamarátmi striedačmi, prípadne inými súvisiacimi zariadeniami môže obsahovať komunikačnú zásuvku MOD BUS alebo CAN BUS. 

VÝKONOVÝ MODUL - Uskutočňuje samotnú premenu jednosmerného prúdu a napätia na striedavý prúd a napätie.

HYBRIDNÉ STRIEDAČE A SYSTÉMY

RIADENIE NABÍJANIA AKUMULÁTOROV - tento modul obsahujú hybridné striedače, ktoré vedia pracovať aj po výpadku distribučnej siete. Ako už názov napovedá, potrebujú mať pripojené akumulátory, kde počas dňa ukladajú prebytky energie zo slnka, aby mohli byť použité v noci alebo v prípade výpadku elektrickej energie. Striedače vybavené touto funkcionalitou sa nazývajú hybridné a sú podstatne drahšie ako striedače, ktoré pracujú len počas dňa a len v spolupráci s frekvenciou distribučnej siete (tzv. on-grid striedače).

Vo svete sa začína presadzovať aj koncepcia tzv ESS (energy storage system), teda sklad (úložisko) energie, ktoré dokáže pracojovať nezávisle od striedača, avšak v úzkej spolupráci so striedačom je efektivita a dosiahnutie úspor na faktúrach za elektrickú energiu najvyššie.

OFF-GRID STRIEDAČE alebo OSTROVNÉ SYSTÉMY

OSTROVNÉ SYSTÉMY - nezávislé systémy od distribučnej siete, budované hlavne z dôvodu vysokých nákladov na pripojenie vo vzdialených lokalitách, napr. chaty. K ostrovným systémom radíme aj malé aplikácie pre napájanie nezávislého verejného osvetlenia alebo zdroje na budovanie komunikačných trás. 

MIKROINVERTORY

Samostatná kategória ON-GRID striedačov, kde v princípe každý fotovoltaický modul má svoj vlastný malý striedač. Striedače sa potom pripájajú do spoločného okruhu striedavého elektrického prúdu. Používajú sa pre malé inštalácie, napríklad v bytoch. Kúpite fotovoltaický modul, zavesíte ho na balkón, pripojíte mikroinvertor a kábel zasuniete do zásuvky, ktorá je v tom okruhu, kde máte napríklad chladničku. A ročne usporíte možno 25 euro na elektrickej energii. Jednoduché, však? cena? cca 250-300 euro za komplet. A okrem úspory môžete mať oprávnene dobrý pocit že robíte niečo aj pre budúce generácie.

Mikroinvertory je možné samozrejme spájať dohromady do väčších inštalácií, ich primárne určenie je však pre malé inštalácie, kde je realizácia skutočne najjednoduchšia, ako hovoria amíci "Plug&Play".

 

VYBRANÉ PARAMETRE STRIEDAČOV

Výstupný výkon - Aký maximálny okamžitý výstupný výkon poskytuje striedač. Ak je to on-grid striedač, a momentálne potrebujú moje spotrebiče vyšší výkon, zoberú si všetko čo vyrobí môj striedač a rozdiel si doplnia výkonom zo siete. Ak moja domácnosť potrebuje práve teraz menší výkon ako poskytne striedač, prebytok elektrickej energie ide do distribučnej siete.

Krátkodobé maximálne povolené preťaženie - tento parameter má zmysel pri hybridných a ostrovných striedačoch. Súvisí to s prevádzkou niektorých elektrospotrebičov. napríklad práčka má elektromotor. Elektromotory na to, aby sa rozbehli, spotrebujú krátkodobo (cca 20 ms) až 6x vyšší výkon ako je ich nominálny príkon. Takže ak máme napríklad elektromotor s nominálnym príkonom 750 W, potrebujeme striedač, ktorý dokáže krátkodobo poskytnúť výkon 4,8 kW ! našťastie, pre nové výrobky platí európska smernica, že spotrebiče ktoré majú vysoký nábehový prúd, majú obsahovať reguláciu na postupný nábeh výkonu. Napríklad, súčasne dodávané tepelné čerpadlá majú riešenie s postupným nábehom výkonu. Udeje sa to však v takom krátkom čase, že užívateľ nič nespozoruje.

Účinnosť - znamená koľko energie mi ostane po premene z jednosmerného prúdu na striedavý. Dnešné striedače majú maximálnu účinnosť viac ako 99%.

EÚ účinnosť - tzv. vážený priemer účinnosti striedača v závislosti na veľkosti vstupného výkonu. Poskytuje lepší obraz o efektivite streidača v reálnej prevádzke. EÚ účinnosť viac ako 97,5% je výborná.

Vlastná spotreba - striedač ako elektronické zariadenie časť energie spotrebuje na svoju činnosť, napríklad na riadenie a monitoring. Veľa striedačov je možné nastaviť tak, aby sa v noci počas nečinnosti vypli. Netýka sa to samozrejme hybridných a ostrovných systémov.

Rozsah DC napätia - striedač začne pracovať, keď hodnota napätia z fotovoltických modulov prekročí minimálne napätie (tzv. štartovacie napätie) pre daný striedač. Ak napätie z modulov prekročí maximálne napätie, striedač spracuje len výkon maximálneho povoleného napätia. Pri podstatnom prekročení maximálneho povoleného napätia poškodíte striedač.

Maximálny DC prúd - definuje aké moduly a v koľkých stringoch môžete na daný vstup striedača pripojiť.

Počet MPPT - hovorí, koľko nezávislých stringov môžeme na striedač pripojiť.

Rozsah napätia pre MPPT - rozsah napätia z fotovoltaických modulov, kedy funguje optimalizácia výkonu.

 

Na čo je dobré dať si pozor.

Keďže nasledovné riadky sa týkajú elektroinštalácie, sú to rady pre elektroinštalatérov, ktorí majú príslušné oprávnenia a odborné skúšky. 

Pri pripojovaní káblov od fotovoltaických modulov dajte pozor na polaritu. Väčšina striedačov má síce ochranu pred prepólovaním, ale chcete si vyskúšať či funguje za Vaše peniaze?

Inštaláciu pripojovacích konektorov na DC káble urobte vždy predpísaným náradím. Vo vačšine prípadov "krimpovanie" kombinačkami dopadne zle. V lepšom prípade nebude fungovať, v horšom prípade fungovať bude ale po čase vám zhorí konektor a často aj so vstupným konektorom do striedača.

Dôsledne skontrolovať zapojenie konektora AC, ktorý slúži pre pripojenie striedavého prúdu do striedača. Opäť, nejeden konektro už zhorel "vďaka" zle dotiahnutej skrutke. Niektoré striedače majú pre pripojenie káblov vlastnú svorkovnicu. Dávať pozor najmä na tzv. "click" systémy, prívodné vodiče odizolovať v dostatočnej dĺžke.

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

DOMOV

Stálicou maďarskej politiky na Slovensku je Béla Bugár

Maďarskú menšinu na Slovensku reprezentujú v podstate od roku 1989 tie isté tváre.

KOMENTÁRE

Vyčerpá sa s Ficom III Bugárov kredit?

Most-Híd je taký baleťák na hrane.


Už ste čítali?