Види сонячних батарей. Типові рішення.

Часті відключення основного електроживлення, а також зростання тарифів на електроенергію, впливають на те, що все більш популярними в нашій країні стають сонячні батареї для дому та комерційних організацій.

У більшості випадків сонячна електростанція складається з наступних основних компонентів:

• Сонячна панель (фотоелектричний модуль) – напівпровідниковий пристрій, який перетворює енергію сонця у постійний електричний струм.
  
• Контролер заряду – пристрій, що перетворює напругу від сонячних панелей до значення, придатного для заряду акумуляторних батарей.
• Акумуляторні батареї – застосовуються для накопичення електричної енергії від сонячних панелей, зовнішньої електромережі або автономного електрогенератора.
• Інвертор – перетворює постійну напругу акумуляторних батарей в змінну напругу для живлення навантаження, а також здійснює управління переключенням живлення споживачів між джерелами електроенергії в залежності від їх наявності та пріоритету, для деяких моделей може включати в себе контролер заряду.

Також до складу входять елементи кріплення та різне комутаційне обладнання для підключення і захисту компонентів системи.

Для того, щоб правильно здійснити розрахунок сонячної електростанції, рекомендується на першому етапі визначити завдання, які вона буде виконувати. Це впливає на тип і комплектацію, а відповідно і на те, скільки буде коштувати сонячна батарея.

Нижче перераховані основні завдання, для вирішення яких рекомендується купити сонячну батарею.

Автономне енергопостачання в разі неможливості підключення до зовнішньої електромережі

Таке завдання виникає на об'єктах, де немає можливості підключитися до основного енергопостачання. Для вирішення цього завдання застосовуються сонячні електростанції типу Off Grid. У цьому випадку об'єкт стає повністю автономним і його електроживлення здійснюється тільки від сонячної енергії. У таких рішеннях сонячні батареї складаються з фотоелектричних модулів, контролера заряду, комплекту акумуляторних батарей та інвертора. Електроенергія, вироблена сонячними панелями, через контролер заряду та інвертор надходить для живлення споживачів. У сонячні дні виробляється більше електроенергії, ніж необхідно для забезпечення енергопостачання навантажень. Тому надлишок виробленої електроенергії накопичується в акумуляторних батареях. У похмурі дні і нічний час доби, коли відсутнє сонце, живлення споживачів здійснюється за рахунок електроенергії, накопиченої у батарейному масиві.

Економія на енергопостачанні без резервування електроживлення

Таке завдання виникає, коли Ви хочете заощадити на своїх витратах на електроживлення при підключенні об'єкту до основного енергопостачання. Для вирішення цього завдання рекомендується встановлення сонячних батарей типу On Grid. Така схема є найбюджетнішою за ціною, оскільки до її складу входять тільки сонячні панелі і мережевий інвертор. Навантаження завжди отримує електроживлення тільки від зовнішньої мережі. При цьому енергія, вироблена сонцем, в повному обсязі через інвертор експортується в мережу. Ви оплачуєте тільки різницю між спожитою електроенергією і експортованою в мережу. Ця різниця контролюється спеціальним двонаправленим лічильником. Якщо Ви передали більше електроенергії ніж спожили, то держава оплачує Вам різницю за актуальним «зеленим» тарифом. Більш детально про «зелений» тариф можна дізнатися у відповідній статті на нашому сайті. Однак потрібно пам'ятати, що дане рішення не забезпечить Вашим споживачам автономного енергопостачання на випадок відключення зовнішньої мережі, так як в такій схемі відсутні компоненти для резервного і безперебійного електроживлення. Якщо з якої-небудь причини відключитися зовнішня мережа, то інвертор автоматично відключить живлення навантаження. Також інвертор відключить експорт в зовнішню мережу електроенергії, яку можуть в даний момент виробляти фотоелектричні модулі.

Резервування за електроживлення з економією на енергопостачанні

Таке завдання виникає, якщо Ви хочете побудувати систему резервного енергопостачання об'єкта і при цьому отримати економію при оплаті за електроенергію. У цьому випадку необхідно купити сонячну електростанцію Grid Interactive. У даній схемі в обов'язковому порядку будуть сонячні панелі, контролер заряду, мережевий інвертор і комплект акумуляторних батарей. До инвертору підключаються всі джерела електроенергії - зовнішня мережа, сонячна панель, в деяких схемах і резервний електрогенератор (дизельна електростанція або бензогенератор). Найчастіше основним джерелом електроенергії в такій схемі виступають фотоелектричні модулі. У ясні і сонячні дні вироблена ними електроенергія забезпечує живлення навантаження, а також накопичується в акумуляторних батареях. Накопичена в акумуляторних батареях електроенергія забезпечує живлення навантаження в похмурі дні, у вечірній час і вночі, коли сонячні електростанції не працюють. Якщо електроенергії, яку виробляють сонячні панелі не достатньо для живлення навантаження, а акумуляторні батареї розрядилися до встановленого рівня, то відсутній обсяг електроенергії автоматично починає надходити на навантаження від зовнішньої мережі через інвертор. Також від зовнішньої мережі відбуватиметься підзаряд акумуляторних батарей до необхідного рівня. У залежності від моделі інверторів крім зовнішньої мережі може бути підключений дизель генератор або електростанція бензинова. Це підвищує гарантію безперебійного енергопостачання. Якщо вночі або в похмурий день зовнішня мережа відключиться, коли сонячна електростанція не виробляє електроенергію, а акумуляторні батареї будуть розряджені, то енергопостачання об'єкта буде здійснювати бензиновий або дизельний генератор.

Окрім безперебійного електроживлення така схема забезпечує і економію при оплаті за енергопостачання від зовнішньої мережі, оскільки значну частину споживаної електроенергії виробляють сонячні батареї. Якщо ж сонячна електростанція виробляє більше електроенергії, ніж необхідно для живлення навантаження на даний момент, а акумуляторні батареї повністю заряджені, то надлишок виробленої електроенергії може бути експортований у мережу і проданий за «зеленим» тарифом.

Сонячна батарея може бути як з однофазною, так і з трифазною вихідною напругою. У другому випадку необхідно використовувати трифазний інвертор або встановлювати три однофазних інвертора по одному на кожну фазу.

Також може бути збільшена і кількість контролерів заряду в разі, якщо сонячні панелі мають сумарну встановлену потужність, яка перевищує потужність одного контролера заряду. Тоді кількість контролерів заряду повинна бути такою, щоб їх сумарна потужність була не меншою сумарної встановленої потужності, яку можуть згенерувати фотоелектричні модулі.

Подібне рішення застосовується для випадків, коли потужність навантаження перевищує номінальну потужність одного інвертора. Для вирішення цього завдання інвертори встановлюють в паралель. Загальна потужність паралельно працюючих інверторів повинна дорівнювати сумі потужностей кожного інвертора окремо. Іншими словами, кількість інверторів має бути такою, щоб сума їх потужностей становила не менше суми потужностей споживачів, які будуть до них підключатися.

Для того, щоб правильно підібрати сонячні електростанції під конкретні завдання на Ваших об'єктах, рекомендуємо Вам звернутися до фахівців компанії «ВІНУР».

Для цього необхідно зателефонувати нам або заповнити відповідний опитувальний лист на нашому сайті. Досвідчені інженери нашої компанії допоможуть правильно підібрати необхідне обладнання і здійснять монтаж сонячних батарей «під ключ» на Вашому об'єкті.

Відео "Види сонячних електростанцій зі схематичними прикладами від компанії Вінур"