Știri despre invertorii solari și baterii | Minvon

Inima și grâul stocării solare

Mulți oameni au auzit de sistemele solare cu stocare, dar puțini înțeleg clar ce fac, de fapt, invertorul și bateria.

Pe scurt: Panourile solare colectează lumina solară și generează electricitate. Invertorul este «centrul de comandă al energiei» al întregului sistem. Bateria este depozitul de energie la scară largă.

Doar atunci când cele două componente funcționează împreună poate energia solară instabilă fi transformată într-o electricitate fiabilă, sigură și utilizabilă pentru locuință.

Astăzi vom analiza, în termeni simpli, aceste două componente esențiale, vom explica logica de bază a sistemelor solare cu stocare și vă vom ajuta să evitați greșelile frecvente de selecție.

1. Invertorul: Centrul de comandă al energiei în sistemele solare cu stocare

Prizele casnice furnizează curent alternativ (AC). Electrocasnicele, cum ar fi frigiderele, ventilatoarele, iluminatul și televizoarele, funcționează toate pe curent alternativ.

Totuși, panourile solare și bateriile de stocare produc și stochează curent continuu (DC). Curentul continuu nu poate fi folosit direct de electrocasnice. De aceea există invertorul: acesta convertește curentul continuu în curent alternativ (AC) și, dacă este necesar, convertește din nou curentul alternativ în curent continuu.

Mulți oameni consideră invertorul doar un „convertor de curent” simplu. Totuși, invertorii hibridi moderni fac mult mai mult decât atât.

Ce face un invertor hibrid

• MPPT – Urmărirea punctului de putere maximă Invertorul include un modul MPPT care urmărește în timp real producția panourilor solare. Când intensitatea luminii solare se modifică, acesta captează puterea maximă disponibilă și îmbunătățește utilizarea energiei solare.
• Controlul bidirecțional al fluxului de putere În timpul zilei, panourile solare generează curent continuu. O parte din acesta este folosită direct de electrocasnicele din casă. Orice exces de putere este reglat de invertor și stocat în baterie. În seara zilei sau în zilele înnorate, bateria furnizează curent continuu, iar invertorul îl convertește din nou în curent alternativ curat și stabil pentru uzul casnic.
• Protecție antidecizii și comutare între moduri Când rețeaua este disponibilă, sistemul poate funcționa în modul conectat la rețea. Dacă rețeaua cade, un invertor hibrid calificat poate comuta rapid în modul de rezervă autonom, astfel încât bateria să continue să alimenteze sarcinile critice.
• Ieșire pură de undă sinusoidală Un invertor de înaltă calitate oferă o ieșire cu undă sinusoidală pură, similară cu cea a rețelei electrice. Acest lucru protejează echipamentele sensibile, cum ar fi televizoarele și calculatoarele. În schimb, invertorii de calitate scăzută cu undă sinusoidală modificată pot cauza fluctuații de tensiune și deteriorarea echipamentelor.

Principalele tipuri de invertori

tabel

Piața invertor hibrid este în prezent alegerea principală pentru stocarea energetică solară residentială.

2. Baterie: Depozitul de energie pentru energia solară

Dacă invertorul este inima sistemului, bateria este depozitul de energie.

Generarea solară atinge de obicei vârful în timpul zilei, dar consumul casnic are de obicei vârfuri seara și noaptea. Fără o baterie, excesul de energie solară s-ar pierde pur și simplu. Bateria stochează acea energie suplimentară și o eliberează atunci când este necesară.

Bateriile LiFePO4 sunt în prezent tehnologia dominantă

Tehnologia cea mai răspândită în stocarea modernă pentru uz rezidențial este baterie cu fosfat de fier litiu liFePO4 LiFePO4 .

Comparativ cu bateriile mai vechi cu plumb-acid, LiFePO4 oferă avantaje importante:

• Stabilitate chimică superioară
• Rezistență la căldură mai bună
• Risc redus de rulare termică
• Durată de viață mai lungă în ceea ce privește numărul de cicluri, de obicei 6.000 de cicluri sau mai mult
• Adâncime mai mare de descărcare
• Eficiență mai ridicată a conversiei energetice
• Pierderi mai mici la încărcare-descărcare

Bateriile cu plumb-acid, în comparație, au o durată de viață mai scurtă, de obicei doar 3–5 ani, și nu sunt potrivite pentru ciclarea profundă. Prin urmare, ele sunt folosite rar în proiectele noi de stocare rezidențială astăzi.

BMS: Managerul de siguranță al bateriei

Fiecare sistem de baterii de stocare include un Sistem de gestionare a bateriei , sau BMS. Gândește-te la el ca la managerul de siguranță al bateriei.

Un acumulator este format din multe celule conectate în serie. Mici diferențe de tensiune între celule sunt normale, dar, dacă nu sunt echilibrate, pot reduce performanța și pot crea riscuri de siguranță.

BMS monitorizează în mod continuu:

• Tensiunea celulei
• Actual
• Temperatură
• Starea de încărcare, sau SOC

De asemenea, efectuează echilibrarea activă sau pasivă a celulelor și oferă protecție împotriva:

• Supra-incarcare
• Descărcare excesivă
• Supra-curent
• Temperatură ridicată
• Temperaturi scăzute

Dacă apare o anomalie, BMS poate deconecta circuitul pentru a preveni deteriorarea. Fără protecția BMS, un acumulator poate suferi dezechilibru al celulelor, umflare sau chiar incidente de siguranță.

3. Inversorul și bateria trebuie să fie corect potriviți

Inversorul și bateria nu se conectează pur și simplu unul de celălalt. Acestea trebuie să comunice și să colaboreze corect.

Inversorul citește date în timp real de la sistemul de management al bateriei (BMS), inclusiv:

• Capacitatea rămasă a bateriei, sau SOC
• Temperatura bateriei
• Curent maxim de încărcare
• Curent maxim de descărcare

Pe baza acestor informații, inversorul ajustează dinamic puterea de încărcare.

Când bateria este complet încărcată, inversorul oprește încărcarea. Când bateria atinge limita inferioară de protecție, inversorul oprește descărcarea. Acest lucru protejează bateria împotriva descărcării excesive și prelungește durata sa de funcționare.

Compatibilitatea comunicării este esențială

Dacă inversorul și bateria nu folosesc un protocol de comunicare compatibil, pot apărea probleme grave, cum ar fi:

• Încărcare necontrolată
• Defecțiunea funcțiilor de protecție
• Durata de viață redusă a bateriei
• Creșterea riscurilor de siguranță

Din acest motiv, este de obicei mai sigur să se aleagă un sistem complet, nativ compatibil, decât să se amestece în mod arbitrar diferite mărci.

4. Erori frecvente de selecție de evitat

Eroare 1: Presupunerea că o baterie mai mare este întotdeauna mai bună

Capacitatea bateriei trebuie să corespundă atât dimensiunii panourilor solare, cât și consumului de energie electrică al gospodăriei.

Dacă panourile solare sunt relativ mici, poate nu va exista suficientă energie excedentară în timpul zilei pentru a încărca o baterie mare. În acest caz, o baterie mai mare va crește doar costurile, fără a aduce o valoare proporțional mai mare.

Eroare 2: Alegerea puterii invertorului în mod aleator

Puterea nominală de ieșire a invertorului determină numărul de electrocasnice care pot funcționa simultan.

Dispozitivele de mare putere, cum ar fi aerul condiționat și pompele de apă, au adesea vârfuri de pornire. Dacă puterea invertorului este prea mică, aceste vârfuri pot declanșa oprirea automată din motive de protecție.

Eroare 3: Ignorarea mediului de instalare

Atât invertorul, cât și bateria necesită o bună ventilare și răcire.

Un mediu închis și cu temperatură ridicată va accelera îmbătrânirea și va scurta durata de funcționare. Un mediu umed poate, de asemenea, coroda cablurile și poate afecta fiabilitatea pe termen lung.

5. Ce valoare poate aduce un sistem de stocare solară?

Un sistem bine proiectat, care combină energia solară cu stocarea acesteia, poate oferi beneficii practice:

• Facturi mai mici de energie electrică în regiunile cu tarife ridicate ale rețelei electrice
• Energie de rezervă în timpul întreruperilor de alimentare, în special pentru iluminat, echipamente de refrigerare și echipamente de comunicații
• Utilizarea pe termen lung a energiei curate prin creșterea autoconsumului de energie solară
• Reducerea dependenței de combustibili fosili și reducerea emisiilor de carbon la nivelul gospodăriei

Totuși, stocarea energiei solare nu este complet fără întreținere.

Întreținerea de bază include:

• Verificarea periodică a indicatorilor de stare
• Ascultarea zgomotelor neobișnuite
• Monitorizarea suprâncălzirii
• Inspectarea periodică a terminalilor
• Menținerea echipamentului curat, uscat și bine ventilat
• Nu desmontați niciodată invertorul sau bateria fără instruire profesională

Cu o selecție adecvată, instalare profesională și întreținere rutinieră, un sistem invertor-baterie poate funcționa fiabil timp de mulți ani.

Rezumat

Invertorul este responsabil pentru:

• Conversia CC/CA
• Programarea energiei
• Comutarea modului
• Protecție a sistemului

Bateria este responsabilă pentru:

• Stocarea excesului de energie solară
• Furnizarea electricității atunci când este necesară
• Protecția celulelor prin sistemul de management al bateriei (BMS)

Împreună, ele formează un sistem complet de stocare solară pentru locuințe.

Alegerea unei combinații potrivite între invertor și baterie este esențială pentru siguranță, stabilitate și durată lungă de funcționare. Doar astfel poate lumina soarelui deveni o sursă fiabilă de electricitate pentru gospodărie.

Dacă plănuiești un proiect de stocare casnică, începe prin evaluarea capacității panourilor solare de pe acoperiș și a profilului zilnic de consum. Apoi dimensionează puterea invertorului și capacitatea bateriei în consecință.