חדשות על ממירים סולאריים וסוללות | Minvon

הלב והאשפה של אחסון סולרי

רבים שמעו על מערכת סולארית עם אגירת אנרגיה, אך מעטים מבינים בבירור מה עושה הממיר ומה עושה הסוללה.

בצורה פשוטה: פאנלים סולריים אוספים אור שמש ויוצרים חשמל. הממיר הוא 'מרכז הפיקוד האנרגטי' של כל המערכת. הסוללה היא מאגר האנרגיה בקנה מידה גדול.

רק כאשר שני הרכיבים עובדים יחד ניתן להמיר את האנרגיה הסולארית הלא יציבה לחשמל מהימן, בטוח וניתן לשימוש לבית.

היום נפרק שני רכיבי הליבה האלה בשפה פשוטה, נסביר את הלוגיקה העומדת מאחורי מערכות סולאריות עם אגירת אנרגיה, ונסייע לכם להימנע מטעויות נפוצות בבחירת המערכת.

1. ממיר: מרכז הפיקוד האנרגטי של המערכת הסולארית עם אגירת אנרגיה

הפריזלים הביתיים מספקים זרם חילופין (AC). מכשירים כמו מקררים, מאווררים, תאורת בית וטלוויזיה פועלים כולם על זרם חילופין.

אך פאנלים סולריים וסוללות אחסון מייצרים ואוחסים זרם ישר, או ז"י. ז"י לא יכול לשמש ישירות על ידי מכשירי חשמל ביתיים. לכן קיים הממיר: הוא ממיר ז"י לזרם חילופין, או ז"ח, והפוך – מז"ח לז"י לפי הצורך.

רבים חושבים שממיר הוא פשוט 'ממיר זרם' פשוט. אך ממירים היברידיים מודרניים עושים הרבה יותר מזה.

מה עושה ממיר היברידי

• מעקב אחר נקודת ההספק המרבית (MPPT) הממיר כולל מודול MPPT שמעקוב אחר הפלט בזמן אמת של הפאנלים הסולריים. כאשר עוצמת האור השמשי משתנה, הוא תופס את ההספק המרבי הזמין ומשפר את יעילות השימוש בסולארית.
• בקרת זרימה דו-כיוונית של הספק במהלך היום, הפאנלים הסולריים מייצרים ז"י. חלק ממנו משמש ישירות את מכשירי החשמל הביתיים. כל עודף הופך נשלט על ידי הממיר ונשמר בסוללה. בערב או בימים מעוננים, הסוללה מפיקה ז"י, והממיר ממיר אותו בחזרה לזרם חילופין נקי ויציב לשימוש בבתים.
• הגנה על הבטיחות ושינוי מצבים כאשר הרשת זמינה, המערכת יכולה לפעול במצב מחובר לרשת. אם הרשת נכשלת, מומר היברידי מוסמך יכול לעבור במהירות למצב גיבוי לא מחובר לרשת, כך שהסוללה ממשיכה לספק את המטענים הקריטיים.
• פלט גל סינוסי טהור מומר באיכות גבוהה מספק פלט של גל סינוס טהור, דומה לכוח שמספקת הרשת. זה מגן על אלקטרוניקה רגישה כמו טלוויזיות ומחשבים. לעומת זאת, ממורים באיכות נמוכה עם גל סינוס معدل יכולים לגרום להפרעות מתח ולפגוע בציוד.

הסוגים העיקריים של ממירים

טבלה

ה אינברטר היברידי היא כיום הבחירה הנפוצה ביותר לאגירת אנרגיה סולרית ביתי.

2. סוללה: האסם לאנרגיה של מערכת הסולארית

אם הממיר הוא הלב של המערכת, הסוללה היא אסם האנרגיה.

היצירת חשמל מסולארית מגיעה לשיא בדרך כלל ביום, אך הצריכה הביתית מגיעה לשיאה בערב ובלילה. ללא סוללה, האנרגיה הסולארית העודפת פשוט תישתרף. הסוללה מאגרת את האנרגיה העודפת הזו ומשחררת אותה כשמצריכים אותה.

סוללות LiFePO4 הן הטכנולוגיה הדומיננטית כיום

טכנולוגיית האגירה הבתית המודרנית הנפוצה ביותר היא סוללת ברזל ליתיום פוספט , שכתובה לעיתים קרובות כ- LifePO4 .

ביחס לסוללות עופרת-חמצן הישנות, ל-LiFePO4 יש יתרונות חשובים:

• יציבות כימית טובה יותר
• ת Resistancיה טובה יותר לחום
• סיכון נמוך יותר לריצה תרמית
• אורך חיים ארוך יותר של מחזורים, בדרך כלל 6,000 מחזורים ויותר
• עומק פריקה גבוה יותר
• יעילות גבוהה יותר להמרת אנרגיה
• אובדן נמוך יותר בתהליכי הטעינה והפריקה

סוללות עופרת-חמצן, להשוואה, בעלות תקופת חיים קצרה יותר, בדרך כלל רק 3–5 שנים, ואינן מתאימות למחזורים מעמיקים. לכן הן נדירות מאוד בפרויקטים חדשים לאחסון ביתי.

BMS: מנהל הבטיחות של הסוללה

כל מערכת סוללת אחסון כוללת מערכת ניהול סוללות , או BMS. ניתן לדמיין אותה כמנהלת הבטיחות של הסוללה.

חבילת סוללות מורכבת ממספר רב של תאים המחוברים בטור. הבדלים קטנים במתח בין התאים הם תופעה טבעית, אך אם לא מאוזנים, עלולים לפגוע בביצועים וליצור סיכונים לביטחון.

ה-BMS עוקב באופן רציף אחר:

• מתח תאי
• נוכחי
• טמפרטורה
• רמת המטען, או SOC

הוא מבצע גם איזון פעיל או פסיבי של התאים ומספק הגנה מפני:

• שחיפה עודפת
• פריקת יתר
• מעבר מתח
• טמפרטורה גבוהה
• טמפרטורה נמוכה

אם מתרחשת חריגה, ה-BMS יכול לנתק את המעגל כדי למנוע נזק. ללא הגנת ה-BMS, חבילת סוללות עלולה לסבול מאיזון לקוי בין התאים, נפיחות או אפילו אירועים מסוכנים.

3. הממיר והסוללה חייבים להתאים זה לזה

הממיר והסוללה אינם פשוט מחוברים זה לזה. הם חייבים לתקשר ולשתף פעולה כראוי.

הממיר קורא נתונים בזמן אמת ממערכת ניהול הסוללה (BMS), כולל:

• הקיבולת הנותרת של הסוללה, או SOC
• טמפרטורת הסוללה
• זרם טעינה מקסימלי
• זרם פריקה מקסימלי

בהתאם למידע הזה, הממיר מסתגל דינמית להספק הטעינה.

כשالסוללה מלאה, הממיר עוצר את הטעינה. כשالסוללה מגיעה לגבול הגנה תחתון, הממיר עוצר את הפריקה. זה מגן על הסוללה מפני פריקה יתרה ומארך את תקופת חייה.

תאימות תקשורת היא קריטית

אם לממיר ולסוללה אין פרוטוקול תקשורת תואם, עלולים להתרחש בעיות חמורות, ביניהן:

• טעינה לא מבוקרת
• כשל בתפקידי ההגנה
• קיצור תקופת חיים של הסוללה
• סיכון גבוה יותר לאי-בטיחות

לכן, לרוב בטוח יותר לבחור מערכת שלמה שמתאימה באופן נativo מאשר לערבב מותגים שונים כרצונכם.

4. טעויות נפוצות בבחירת המערכת שיש להימנע מהן

טעות 1: הנחה שסוללה גדולה יותר תמיד טובה יותר

קיבולת הסוללה חייבת להתאים גם לגודל המערך הסולרי וגם לצריכת החשמל של הבית.

אם המערך הסולרי קטן יחסית, עלול שלא להיות מספיק חשמל עודף במהלך היום כדי לטעון סוללה גדולה. במקרה כזה, סוללה גדולה יותר רק תגביר את העלות בלי לספק ערך מוגדל באופן פרופורציונלי.

טעות 2: בחירת הספק הממיר באקראי

הספק הפלט המדורג של הממיר קובע כמה מכשירים יכולים לפעול בו זמנית.

מכשירים בעלי הספק גבוה, כגון מזגנים ומשאבות מים, לעיתים קרובות דורשים זרמים גדולים בהפעלה ראשונית. אם הספק הממיר קטן מדי, זרמים אלו עלולים לגרום להפעלת מנגנון הגנה והפסקת פעילות.

טעות 3: התעלמות מהסביבה שבה תתבצע ההתקנה

גם הממיר וגם הסוללה דורשים ויסות טוב של אויר וקירור.

סביבה סגורה ובחום גבוה תאיץ את התהליך של ההזדקנות ותקצר את משך החיים היעיל. סביבה לחיה עלולה גם לפגוע בחוטים ולפגוע באימוניות האורכת לאורך זמן.

5. אילו ערכים מספקת מערכת אגירת אנרגיה סולרית?

מערכת סולרית-פלוס-אחסון שתוכננה היטב יכולה לספק יתרונות מעשיים:

• חשבונות חשמל נמוכים יותר באזורים עם תעריפי רשת גבוהים
• מְחַזֵק כּוֹחַ במהלך הפסקות חשמל, במיוחד להדלקה, קירור וציוד תקשורת
• שימוש ארוך טווח באנרגיה נקייה על ידי הגברת הצריכה העצמית של חשמל סולרי
• הפחתת התלות בדליים מאובנים ופחיתת פליטות הפחמן הביתיות

עם זאת, לא ניתן לומר שמערכות אגירת אנרגיה סולריות אינן דורשות כלל תחזוקה.

תחזוקה בסיסית כוללת:

• בדיקה מחודשת של מדדי המצב
• הקשבה לצלילים חריגים
• מעקב אחר חימום יתר
• בדיקה מחודשת של הטרמינלים
• שמירה על הציוד נקי, יבש ומאוורר
• אסור לפרק את הממיר או הסוללה ללא הכשרה מקצועית

עם בחירה מתאימה, התקנה מקצועית ותחזוקה שוטפת, מערכת ממיר וסוללה יכולה לפעול באופן אמין במשך שנים רבות.

סיכום

התפקיד של הממיר הוא:

• המרת זרם ישר לזרם חילופין
• תזמן אנרגיה
• החלפת מצבים
• מערכת הגנה

הסוללה אחראית על:

• אחסון אנרגיית שמש עודפת
• אספקת חשמל כשמתרחשת דרישה לכך
• הגנה על התאים דרך מערכת ניהול הסוללות (BMS)

יחד הם יוצרים מערכת סולארית-אחסון משלימה לדיור.

בחירת צירוף של אינורטר וסוללה מתאימים היא חיונית לבטיחות, יציבות ולתקופת חיים ארוכה. רק אז תהפוך האנרגיה השמשית לחשמל מהימן לשימוש ביתי.

אם אתם מתכננים פרויקט אחסון לבית, התחלו על ידי הערכת קיבולת מערכת הפאנלים הסולאריים על הגג שלכם והפרופיל היומי של הטעינה. לאחר מכן קבעו את הספק האינורטר ואת קיבולת הסוללה בהתאם.