У зв'язку з швидким розширенням поновлюваних джерел енергії, деякі ділянки електромережі більше не можуть вмістити додаткову сонячну електроенергію. Гаваї завершили свою програму розвитку сонячної енергетики в 2015 році, і електроенергетичні компанії ввели обмеження, щоб уникнути навантажень сонячної електроенергії на мережу. У квітні ISO Каліфорнії зажадала тимчасово закрити деякі великі сонячні електростанції, щоб уникнути нестабільності мережі. Автономна сонячна енергосистема все більше стає хорошим варіантом для таких ринків як підготовка гарячої води і харчування систем охолодження.

Нагрівання води, охолодження і кондиціонування повітря мають важливе значення в повсякденному житті. Ми часто не розуміємо, що на них припадає до 50% електроенергії, споживаної в домашньому господарстві. Використовуючи автономну сонячну електроенергію для цих аспектів, можна компенсувати більшу частину витрат по електрозабезпеченню домогосподарства.

Традиційний дизайн автономної системи

Традиційна автономна система виробництва і подачі сонячної електроенергії, як показано на малюнку 1, включає в себе кілька сонячних батарей, з'єднаних послідовно і / або паралельно для подачі постійного струму на контролер заряду, який потім заряджає акумуляторну батарею. Інвертор забирає постійний струм з батареї і подає напругу змінного струму споживачам. Акумуляторна батарея є центральною частиною цієї системи і завжди в роботі, навіть коли світить сонце. Вона повинна бути досить великою, щоб забезпечити подачу електроенергії споживачам протягом дня і ночі. Така постійна робота призводить до зносу, який скорочує термін служби батареї.

Зберігання сонячної електроенергії без акумуляторних батарей

Замість того щоб зберігати електроенергію в акумуляторних батареях, є ще один варіант для зберігання сонячної електроенергії у вигляді гарячої води. На малюнку 2 показаний автономний сонячний інвертор на 1,2 кВт, з'єднаний з нижнім нагрівальним елементом водонагрівача, при цьому сонячна електроенергія подається для нагріву гарячої води безпосередньо від сонячних батарей. Для такої системи акумуляторні батареї не потрібні. Температура для нижнього нагрівального елементу може бути встановлена ​​значно вище, ніж для верхнього. Це не дасть можливості включитися верхньому елементу, який живиться від мережі, до тих пір, поки велика кількість гарячої води не буде використано протягом короткого часу. Гаряча вода завжди буде в наявності, так як електроенергія, яка надходить з мережі, зможе швидко нагріти воду через верхній нагрівальний елемент.

Крім того, унікальна конструкція інвертора CyboInverter, як показано на малюнку, дозволяє безпосередньо підключатися до чотирьох сонячним батареям на 250 - 320 Вт, в той час як традиційний мікроінвертор встановлюється тільки на одній батареї. Таким чином, один інвертор CyboInverter на 1,2 кВт може забезпечити достатньою кількістю гарячої води сім'ю з двох осіб. Крім того, два інвертора CyboInverter, з'єднані послідовно, можна підключити до восьми сонячним батареям і забезпечувати достатньою кількістю гарячої води сім'ю з чотирьох-п'яти осіб.

Це найпростіший спосіб зберігання сонячної електроенергії у вигляді гарячої води без використання акумуляторних батарей. Він дозволить зменшити рахунки за електрику і вирішити проблему нестабільності мережі. Така система, крім того, більш рентабельна, ніж установка сонячних термоколлекторов на даху, так як в ній немає рухомих частин, і вона підходить для холодних кліматичних умов, де вода в колекторах може замерзнути.

Один інвертор як для нагріву води, так і для системи охолодження

Оскільки нагрівальний елемент є резистивної навантаженням, а холодильний компресор вимагає багато електроенергії для запуску, то автономному инвертору дуже важко ефективно і продуктивно працювати з цими обома типами навантаження. На малюнку 3 показаний автономний інвертор з двома виходами, який може подавати живлення змінного струму через автономний вихідний порт 1 або 2 для нагріву води або охолодження відповідно.

Автономна сонячна електростанція для нагрівання та охолодження, показана на малюнку 4, оснащена двома інверторами з подвійними виходами, де основний інвертор послідовно пов'язаний з підлеглим пристроєм і утворює так звану систему на 2,4 кВт. Чотири сонячні батареї на 300 Вт підключаються до чотирьох вхідних каналах двох інверторів. Акумуляторна батарея на 48 вольт підключається до інших чотирьох вхідних каналах паралельно, щоб забезпечити достатню ударну потужність для запуску компресора кондиціонера повітря або холодильника. Акумуляторна батарея може також забезпечувати харчування всієї системи в нічний час. Для перемикання між двома режимами автономної роботи система може бути додатково оснащена перемикачами автоматичними, ручними або дистанційно керованими в системі контролю обладнання через Інтернет IoT.

У першому автономному режимі система збирає електроенергію від сонячних батарей і подає харчування через вихідний порт 1 (ліва сторона) інвертора на одноелементні або двоелементний електричний водонагрівач або кімнатний обігрівач. Потужність сонячної електроенергії не обов'язково повинна відповідати споживаної потужності всіх споживачів, так як інвертори не намагаються регулювати вихідну напругу. В цьому випадку автономні інвертори завжди будуть працювати з MPPT підтримкою для кожної сонячної батареї для отримання максимальної вироблення. Підключення акумуляторні батареї, як правило, знаходяться в режимі очікування, так як немає необхідності подавати електроенергію акумуляторної батареї на електричний водонагрівач.

У другому автономної режимі система може живити лампи, вентилятори, ПК, зарядні пристрої для телефонів і холодильник через вихідний порт 2 (права сторона) інвертора. В цьому режимі акумуляторна батарея на 48 вольт грає важливу роль, оскільки вона забезпечує необхідну потужність постійного струму для інверторів, щоб згенерувати ударну потужність для запуску компресора холодильника. Після запуску холодильника необхідна потужність змінного струму значно знизиться. Якщо сонячна електростанція забезпечує достатню потужність, щоб інвертори могли запустити холодильник, то інверторів буде вже не потрібно тягнути харчування від акумуляторної батареї. Тим самим забезпечується більш тривалий термін служби батареї. Також система може працювати з новими тиками кондиціонерів, яким потрібно набагато менша ударна потужність, ніж для традиційних кондиціонерів.

У порівнянні з традиційними автономними сонячними електросистемами, описана автономна сонячна енергетична система з двома виходами має багато можливостей та переваг, включаючи:

• Не вимагає акумуляторні батареї для нормальної роботи,
• Два виходу змінного струму забезпечують автономне опалення, охолодження та кондиціювання повітря,
• MPPT на рівні сонячної батареї забезпечує максимальне виробництво сонячної електроенергії,
• Ні високої напруги або високого постійного струму, що забезпечує искробезопасность системи,
• Гнучкість при створенні великих мікросетей за допомогою декількох інверторів,
• Економічна ефективність і простота при монтажі та обслуговуванні.

джерело: http://www.solarpowerworldonline.com/2016/10/off-grid-solar-power-system-heating-cooling-refrigeration/

Купити сонячні батареї Миколаїв - Херсон - Одеса - Київ