§2 Схемы подключения солнечных батарей.
Казалось бы, что может быть сложного в солнечной системе энергосбережения, ведь в ее состав входит всего 4 основных элемента: солнечные батареи, аккумуляторы, инвертор и контроллер заряда. Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Все эти компоненты должны подбираться не каждый по отдельности, а только в совокупности, должны строго учитываться все их показатели, в противном случае, на выходе Вы получите неполноценную систему, не способную удовлетворить Ваши потребности.
§2.1. Инверторы для солнечных батарей.
рис.2
Солнечные батареи, также как и аккумуляторы генерируют лишь постоянный ток напряжения в 12, 24 или 48 В. Для работы от сети 220 В такой ток, конечно, не подходит. В этой ситуации на помощь и приходит инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный (рисунок 2).
Инверторы бывают 2 видов:
автономный – для работы в автономной системе.
сетевой – для сетевого использования.
рис.3
Первый случай предусматривает наличие в системе аккумуляторов, к которым и подключается инвертор. Во втором случае, преобразователь подсоединяется непосредственно к батарее (схема приведена нарисунке 3).
По форме выходного сигнала преобразователи напряжения делятся на:
с «чистой синусоидой»;
с «модифицированным синусом» или квази-синусом.
На рисунках 4 и 5 приведены графики для чистой синусоиды и модифицированной.
рис.4
и 5.
Инвертор с модифицированным синусом на выходе может выдавать ток, имеющий форму трапеции, прямоугольника или треугольника. Подобные устройства имеют наибольшую распространенность благодаря своей доступности, но использовать их для работы чувствительной к перепадам напряжения техники не желательно. Инвертор, генерирующий «чистый синус», зачастую выдают ток, форма которого гораздо лучше в сравнении с формой тока в общественной сети. Их минусы – это высокая стоимость и более крупные габариты.
Выбирая преобразователи необходимо учитывать следующие их параметры:
Входное напряжение. Высокие значения входных токов являются причиной больших потерь на соединительных проводах и повышения условий работы транзисторов. Чтобы избежать подобных ситуаций, рекомендуют выбирать более высокое входное напряжение.
Напряжение
Мощность
12 В
До 600 Вт
24 В
600 — 1500 Вт
24 В
Более 1500 Вт
Показатели номинальной и пиковой выходной мощности. Мощность выбираемого инвертора должна равняться сумме мощностей для всех нагрузок, но это в идеале. На практике же чаще всего выбирают максимальную мощность. Стоит помнить, что пусковая мощность не должна быть выше пиковой.
КПД. Чем выше показатель КПД, тем меньшее количество энергии будет тратиться впустую. Оптимальное значение 90-95%.
Потребляемая мощность в режиме ожидания или без нагрузки. Оптимальное значение этого параметра составляет около 1% от значения номинальной мощности.
Вес. Косвенно оценить качество инвертора можно по его весу. В среднем на каждые 100 Вт выходной номинальной мощности приходится 1 кг массы, то есть инвертор мощность 1500 Вт должен весить порядка 15 кг. Это позволяет судить о наличии или отсутствии выходного трансформатора, который должен обязательно использоваться в любом качественном инверторе.
Предусмотренные защиты. Должны быть предусмотрены защиты от:
высокого и низкого напряжения аккумулятора;
перегрузки по выходу;
перегрева;
КЗ по выходу.
Температурный режим работы. Чем шире рабочий температурный диапазон, тем выше качество инвертора.
Если автономный инвертор может выбираться с некоторым послаблением в отношении его параметров, то сетевой должен отвечать более строгим требованиям. К тому же стоит помнить, что сетевой инвертор генерирует электроэнергию только в дневное время, так как он не предусматривает подключения аккумуляторной батареи. В сетевые инверторы встроены регулятор отбора максимальной мощности и блок контроля мощности СБ, который предназначен для автоматического включения инвертора при условии, что мощности СБ достаточно для генерирования переменного сигнала.