Система HUB-1 Victron Energy – солнечная электростанция для дома

Категория: Электроснабжение для дома, коттеджа и квартиры

Опубликовано 25.08.2015 18:31

Автор: Abramova Olesya

Компания Victron Energy предлагает универсальное решение для организации солнечной электростанции на базе современного комплекса оборудования с высоким показателями эффективности.

Электроэнергия, производимая при помощи Солнца, редко бывает востребована в тот момент, когда установка обеспечивает максимальную мощность, по этой причине избыточная мощность должна накапливаться в аккумуляторных батареях, а когда их заряд составляет 100%, избыток выработанной электроэнергии поступает в общие сети. Количество переданной энергии оплачивает государство в соответствии с «зеленым» тарифом. В те моменты, когда потребление превышает мощность солнечной электростанции для дома, электроэнергия будет поступать от сети.

Рис. 1. Оборудование солнечной электростанции для дома.

Солнечная электростанция HUB-1

Система HUB-1 состоит из программируемых инверторов напряжения, контроллера заряда аккумуляторов, солнечных батарей и аккумуляторов. Дополнительно система может комплектоваться панелями управления, в т.ч. продвинутого типа, которые позволяют собирать более 50 параметров о системе и ее отдельных узлах, после чего передавать их при помощи сети Интернет на удаленный сервер для последующего анализа пользователем.

Комплекс HUB-1 Victron Energy предназначен для максимальной эффективности использования солнечной энергии, схема работы устроена таким образом, что сначала принятая энергия от Солнца, преобразованная в электрическую, сохраняется в аккумуляторных батареях и только после этого доступна к использованию.

Рис. 2. Схема работы системы HUB-1.

Схема работы системы HUB-1

Система может работать в трех режимах, настройка которых возможна при помощи дополнительного интерфейса MK2-USB и компьютера под управлением Windows ОС.

Режим 1
Максимальная эффективность использования солнечной энергии
(сеть переменного тока стабильная)

Схема работы. Данный вариант предполагает максимально эффективный способ использования солнечной энергии, когда аккумуляторы будет заряжаться от контроллера солнечных панелей, избыток постоянного тока будет преобразован инвертором в переменный ток для электроснабжения домашних систем или передан в общую сеть в соответствии с «зеленым» тарифом, если таков подключен. Таким образом, для энергоснабжения дома в большинстве случаев используются аккумуляторные батареи или энергия, поступающая от солнца в период его активности. По стандартной программе, один раз в месяц происходит полный заряд аккумуляторов, если энергии солнца в этот момент недостаточно, будет использована сеть переменного тока.

Оптимальное использование. Главным достоинством данного режима работы является наиболее эффективное использование солнечной энергии для собственных нужд. Когда ее недостаточно или подключены более мощные потребители, используется дополнительная мощность от линии электропередач. Рекомендуется применять данный вариант в тех случаях, когда аварийные ситуации в сети происходят редко и отсутствуют плановые отключения электроэнергии – стабильная сеть.

Режим 2
Аккумуляторные батареи всегда заряженные
(сеть переменного тока нестабильная)

Схема работы. В этом режиме инверторы напряжения MultiPlus / Quattro в подавляющем числе случаев будет работать от сети, когда она доступна. Заряд батарей осуществляется как от солнечного контроллера MPPT BlueSolar, так и от инвертора, поэтому аккумуляторы практически всегда находятся в заряженном состоянии. В условиях нехватки солнечной энергии для обеспечения систем дома, происходит дополнительное потребление мощности из сети переменного тока, но не от аккумуляторных батарей. Избыток солнечной энергии, когда аккумуляторы будут полностью заряжены, будет расходоваться на домашние системы и / или отдаваться в электрическую сеть по «зеленому» тарифу.

Оптимальное использование. Использование этого варианта прекрасно подходит для тех сетей, где наблюдаются частые отключения. Второй вариант, при котором актуален подобный вариант, когда имеется PV-массив с небольшой мощностью, но требуются полностью заряженные аккумуляторы для резервного питания при отключениях от сети.

Недостатком данной системы является не оптимальный расход определенной части энергии Солнца.

Режим 3
Минимальная зависимость от сети переменного тока
(сеть переменного тока нестабильная)

Схема работы. Инверторы напряжения MultiPlus / Quattro подавляющее количество времени будет работать от основной сети. В моменты, когда энергия Солнца будет покрывать потребности заряда аккумуляторов и потребности работающих систем в доме, инвертор напряжения автоматически переключится на работу от аккумуляторного кабинета и солнечного контроллера. Избытки выработанной электроэнергии отправятся в сеть. Если будет подключено оборудование требующие большей мощности, MultiPlus / Quattro перейдет в режим работы от сети.

Оптимальное использование. При использовании данного метода, солнечная электростанция используется достаточно эффективно, а сам метод рассчитан для наиболее эффективной работы в сетях частыми отключениями электроэнергии.

Компоненты системы HUB-1

Солнечные панели – модули могут быть производства любого завода, важно быть уверенным, что они обладают высокой эффективностью, качеством и выбраны в соответствии с требованиями MPPT контроллера.

Контроллер заряда MPPT BlueSolar – работает на базе новой технологии, которая существенно увеличивает эффективность использования солнечной энергии как в солнечную погоду, так и при переменной облачности. Система содержит более семи алгоритмов заряда аккумуляторов разных типов, которые могут эксплуатироваться в разных режимах. Поддерживают автоматический выбор напряжения. Возможна работа до 25 инверторов параллельно с полной синхронизацией.

Рис. 3. Высокоэффективные контроллеры MPPT Victron Energy.

Инвертор напряжения MultiPlus / Quattro – для одного ввода переменного тока (сеть), как правило, применяются инверторы MultiPlus, если в системе предусмотрен топливный генератор или дополнительный ввод сети, рекомендуется применять инверторы с двумя вводами переменного напряжения – Quattro. Когда необходимо создавать системы большой мощности, инверторы можно соединять параллельно. Также доступна функция создания трехфазной сети с синхронизацией трех инверторов одной серии для генерации 380/400В переменного тока. В запасе инверторов содержится множество дополнительных функций, которые обеспечат комфортную работу в любых системах.

Рис. 4. Программируемые инверторы MultiPlus и Quattro Victron Energy.

Панель управления Color Control GX – дает возможность получить исчерпывающую информацию о всей системе: нескольких десятках параметров и каждом узле солнечной электростанции в отдельности. Широкий набор коммуникационных портов позволяет подключить к ней практически любой продукт компании Victron Energy, а также оборудование других производителей. Наличие порта Ethernet и дополнительного модуля Wi-Fi позволяет автоматически передавать все собранные параметры на сервер при помощи сети Интернет, где пользователь при помощи специального WEB-сайта может строить разнообразные графики, наблюдать за количеством произведенной и использованной электроэнергии, состоянием аккумуляторных батарей, количеством переданной электроэнергии в сеть для учета по «зеленому» тарифу. Дополнительно можно установить бесплатное приложение для смартфонов iPhone или на базе Android и получать всю информацию независимо от местоположения, в любое время.

Рис. 5. Панель контроля солнечной электростанции Color Control Victron Energy.

Аккумуляторные батареи – солнечные электростанции для дома могут комплектоваться различными типами аккумуляторов, которые обеспечат разный ресурс и срок службы.

• Литий-железо-фосфатные – самые высокотехнологичные, обладают очень большим ресурсом работы и сроком службы. Эти аккумуляторы имеют максимально компактные размеры и работают без малейшего выделения газов, чистые экологически и могут применяться в любого рода помещениях.

• Аккумуляторы OPzS – идеально подходят для солнечных электростанций, также обеспечивают высокий ресурс – до 1500 циклов при 80% разряде. Срок службы – более 20 лет в буферном режиме.

• Аккумуляторы OPzV – идеально подходят для домашних солнечных электростанций, обеспечивают большой ресурс в циклическом режиме – 1500 при 80% разряде. Срок службы – более 20 лет в буферном режиме.

• Аккумуляторы GEL VRLA – свинцово-кислотные батареи с гелевым электролитом, которые оптимизированы специально для применения в системах солнечной электрогенерации. Такие серии как Solar GEL Range, предоставят порядка 1000 циклов при 80% разряде и более 12 лет службы в буферном режиме.

• Аккумуляторы AGM VRLA – классические батареи свинцово-кислотного типа, которые как и гелевые имеют необслуживаемый герметичный корпус. К примеру, серия Standard Range обеспечит 800 циклов заряд/разряд при глубине 80%, в буферном режиме служат около 10 лет.

Рис. 6. Аккумуляторные батареи Victron Energy.