Дана стаття пояснює принцип роботи домашньої (і не тільки) сонячної електростанції з накопичувачами електроенергії (акумуляторами).
В ній пояснюється принцип роботи, основні схеми підключення та режими роботи електростанції.
В ній ви знайдете пояснення роботи основних компонентів, способи включення в існуючу електропроводку та основні моменти по експлуатації.
Примітки: дана стаття є офіційною офертою публічного договору. Перед замовленням станції радимо ознайомитися з усіма наведеними поясненнями.
Про даний документ
● Даний документ є частиною комерційної пропозиції, що описує загальний принцип
роботи системи. Вона також виконує роль технічного завдання, що формує
загальне бачення роботи системи на етапі планування замовлення.
● Дана ПЗ є узагальненими вимогами для пакету робочої документації.
● Даного проектоного рішення достатньо для будівництва сонячної електростанції
при врахуванні Комерційної пропозиції з повним переліком допоміжних
комплектуючих.
● “Технічне завдання” (далі по тексту ТЗ) складається окремо для кожного об’єкту та
міститься в Додатку №1 до даної ПЗ.
1. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ
Побудувати електростанцію для резервного електроживлення і можливості роботи
від генератора. Станція з можливістю подальшого розширення по потужності інвертора, ємностіакумуляторної батареї та установки фотомодулів.
2. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
2.1. Дана система призначена в першу чергу для забезпечення безперебійного
електроживлення.
2.2. Фотомодулі працюють для компенсації власного споживання.
2.3. Система працює автоматично без будь-якого втручання обслуговуючого персоналу.
2.4. Система побудована на інверторі напруги (далі Інвертор). Інвертор забезпечує перетворення напруги від фотомодулів, акумуляторної батареї (далі АБ) в напругу змінного струму. Він забезпечує заряд акумуляторної батареї.
2.5. Живлення навантаження здійснюється від Мережі загального користування (далі Мережа), котра є основним джерелом електроживлення.
2.6. Фотомодулі є допоміжним джерелом електроживлення. При достатній сонячній активності вони компенсують власне споживання, а також заряджають акумуляторну батарею. В разі пропадання Мережі вони здійснюють заряд акумуляторної батареї.
2.7. Система може бути запрограмована для продажів надлишків електроенергії по системі Net billing / Net metering (знаходиться в процесі затвердження).
2.8. Основним резервним джерелом живлення є Акумуляторна батарея. Акумуляторна батарея використовується лише при пропаданнях Мережі. Заряд АБ здійснюється від Мережі або від фотомодулів (далі по тексту ФЕМ).
2.9. Станція може бути запрограмована на використання Мережі лише під час дії “нічного” тарифу.
2.10. В разі недостатньої сонячної активності та розряду АБ, генератор запускається вручну.
2.11. Система передбачає нарощування ємності АБ та потужності інверторів. Інвертори та акумуляторна батарея мають бути однотипними.
3. ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ СИСТЕМИ
● Інвертор напруги – перетворює напругу від фотомодулів та акумуляторних батарей в напругу змінного струму, заряджає акумуляторну батарею, котролює запуск генератора
● Сонячні панелі – генеруюють електроенергію
● Акумуляторна батарея – запас та балансування електроенергії
● Шафа для встановлення акумуляторів Dovshe – шафа для установки акумуляторних батарей (а також автоматики захисту)
● Генератор (бензо- або дизель-генератор) – резервне джерело живлення
4. ЗОНИ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ ТА ГАРАНТІЙНІ ОБМЕЖЕННЯ
4.1. Установка джерела безперебійного живлення
Рис.1. Зони відповідальності компанії при установці станції
Примітка: зона відповідальності SWS закінчується на шинах розподілення струмів (точка підключення вихідного кабелю до шини). Починається з точки підключення кабеля живлення системи.
Електростанція інтегрується у вже існуючу схему електроживлення об’єкту. При установці враховуючть всі особливості об’єкта так, щоб після установки схема функціонувала справно і з дотриманням всіх вимог ПУЕ (правил улаштування електроустановок споживачів).
Схема має відповідати:
● струмовим навантаженням кабельних провідників
● захисту від коротких замикань в зоні відповідальності SWS
● генерацією електроенергії відповідно до стандартів Мережі
● надійним клемним з’єднанням
Примітка. Всі вимоги справедливі при правильній установці обладнання та дотриманням експлуатаційних вимог (приводяться в Паспорті на обладнання). Відповідність вимогам фіксується в Технічному Акті виконанних робіт на основі проведення успішного тестування, про що складається Протокол вводу в експлуатацію.
4.2. Установка фотомодулів
4.2.1. Загальні вимоги.
Фотомодулі встановлюються на дах будинку або на наземну станцію.
При установці враховуються можливі затінення.
Не критичними вважаються можливі затінення в літній період часу до 10 години ранку та після 17 години вечора. При суттєвих мігруючих протягом дня затіненнях від дерев, димарів чи опор стовпів рекомендується встановлювати оптимізатори потужності на кожну панель, що підпадає в зону тіні.
Якщо під мігруючу тінь підлягають всі або більшість панелей сонячного масиву, доцільніше використати мікроінвертори. Постійне затінення протягом дня в будь-яку пору року частини однієї панелі не допустиме. Підключення фотомодулів здійснюється фотовольтаїчним проводом, що має подвійну ізоляцію, котра витривала до ультра-фіолетового випромінювання та морозостійка.
В схемі з трьома та більше групами фотомодулів на один мррт-трекер інвертора, обов’язкова установка плавких запобіжників на кожну групу. Згідно ПУЕ, кожна кабельна лінія має бути захищена ПЗіП (пристроєм захисту під імпульсних перенапруг)
4.2.2. Наземна станція.
Наземна станція будується з використанням конструкцію, що може бути побудована на
● чорному металі
● оцинкованому залізі
Враховується кривизна ділянки. При цьому можливі два варіанти:
● вирівнювання по рівню горизонта
● повторення кривизни ланшафту
У всіх випадках здійснюється бетонування опорної конструкції. Бетонування виконується на глибині непромерзання грунту. Конструкція має витримувати вагу панелей, враховуючи снігові та вітрові навантаження.
5. РЕЖИМИ РОБОТИ УСТАНОВКИ
● Нормальний режим. В нормальному режимі при наявності Мережі все навантаження підключене до Інвертора. АБ заряджена і знаходиться в буферному режимі. ФЕМ при сонячні активності заряджають АБ і компенсують споживання електроенергії.
● Режим пропадання мережі. При пропаданні Мережі Інвертор переключається з часом затримки від 0 до 20мсек (4-6мсек в середньому) на роботу від акумуляторних батарей. Якщо при цьому іде генерація від ФЕМ, то можливі два варіанти:
а) генерація більша за споживання: АБ не розряджаються;
б) генерація менша за споживання: АБ розряджаються, але повільніше.
● При розряді АБ. Якщопри пропаданні Мережі сонячної генерації не достатньо для підтримання заряду і живлення навантаження, в певний момент (налаштовується) іде звуковий періодичний сигнал (або візуальний сигнал) від Інвертора про необхідність запуску генератора. При запуску генератора (в ручному режимі) і виході його на нормальний режим, відбувається подача електроенергії на вхід інвертора. Інвертор переключається на роботу від генератора. При цьому відбувається заряджання АБ та живлення навантаження.
● При відновленні Мережі. Після відновлення Мережі генератор симикається автоматично. АБ заряджаються від Мережі, відбувається живлення навантаження.
● Аварійний режим. В разі виходу Інвертора з ладу в системі передбачений Байпас, що являє собою перемикач типу 1-0-2 для живлення навантаження напряму від Мережі.
4.1. Електростанція SWS Блок схема підключення інвертора
В даному розділі приводиться типова схема і типові режими роботи інвертора
Рис. 3. Блок-схема всіх можливих підключень Інвертора в будинкову схему.
Всі споживачі в будинку розділяються на дві групи: гарантованого електроживлення та негарантованого електроживлення (на схемі позначено “некритичне навантаження”). В нормальному режимі основним джерелом енергії є Мережа загального користування для всіх типів споживачів. При простій схемі включення все навантаження в будинку живиться від інвертора. Можливі декілька варіантів схем, коли частина обладнання заживлена в обхід інвертора.
Рис.3.1. Способи розділення споживачів по категоріям.
Примітка: Не пріоритетне навантаженння може бути вимкнене на весь час роботи від генератора Всі споживачі (прилади) можна розділити на дві категорії: ті, що будуть працювати при пропаданнях мережі, і ті що ні.
| Споживачі | Шина електроживлення | Опис |
| Критичне навантаження | гарантоване електроживлення | живляться від акумулятора |
| Не критичне навантаження | Не гарантоване електроживлення | вимикаються при відключеннях Мережі |
В свою чергу, все критичне навантаження можна також розділити на дві групи: одні будуть вимикатися раніше, щоб зберегти запас енергії для більш важливих приладів.
| Споживачі критичного навантаження | Шина електроживлення | Опис |
| Пріоритетні | шина пріоритетного електроживлення | живляться під акумулятора до повного його розряду |
| Не пріоритетні | шина не пріоритетного живдлення | деякий час працюють від акумулятора; вимикаються раніше інших критичних |
4.2. Однофазні інвертори для трифазних мереж.
В деяких випадках можливе використання одного однофазного інвертора в трифазній мережі
Це можливо якщо:
● всікритичні споживачі на одній фазі (схема “1 в 1”)
● споживання всього будинку не велике (схема “1 в 3”)
● споживання контрольоване (схема “3 в 1”).
Додаток №2-1 (до чек-листа Інженера). Спосіб включення однофазного інвертора в трифазну мережу.
Додаток №2-2 (до чек-листа Інженера). Спосіб включення однофазного інвертора в трифазну мережу.
Рис.3.2. Способи включення однофазного інвертора в трифазну мережу.
4.2.1. “1 в 1”. Можна розподілити все навантаження на критичних і не критичних споживачів. А потім всі критичні залишити на одній фазі. Застосовно лише при умові можливості розділення придладів по категоріям (будинковий розподільчий щит має достатню кількість автоматичних вимикачів та фідерів (кабельних ліній) до окремих каьегорій).
4.2.2. “1 в 3”. Якщо використать потужній інвертор, то його потужності може вистачить для живлення всього будинку, навіть якщо в звичайному режимі приєднана трифазна мережа. Всі споживачі після інвертора шунтуються і всі вони отримують гарантовану фазу від інвертора. Якщо ввід по одній фазі менший за потужність інвертора, в його налаштуваннях ставляться обмеження. Не вистачаючу потужність він буде добирати від акумуляторної батареї. Така схема застосовна, коли середнє щосекундне споживання менше за потужність однієї фази.
4.2.3. “3 в 1”. В нормальному режимі ви живимо гарантованою напругою лише одну фазу, на котрій знаходяться лише самі критичні споживачі. Під час блекуауту дві інші фази відключені. Але ми маємо на кожній з тих фаз по байпасу. котрий дозволяє підключати дві “відключені” фази до інвертора.
Застосовно лише при умові, що споживання всіх тьрох фаз не буде перевищувати потужність інвертора.
Примітка: схеми «3 в 1» та «1 в 3» застосовані лише при умові відсутності трифазних споживачів.
Якщо обладнання потребує тьох фаз, тоді необхідно використовувать або трифазний інвертор, або підключати навантаження до інвертора (на шину «не гарантованого електроживлення» див.Додаток 1)
Лише для станцій з фотомодулями: при достатній інсоляції, енергія від фотомодулів (Сонячні панелі) надходить до всіх споживачів (при установці трансформаторів струму).
Під час пропадання напруги Мережі, в роботі залишаються лише ті споживачі, що підключені до шини гарантованого електроживлення ( див. “навантаження гарантованого електроживлення” на рис.3).
При недостатній сонячній активності під час блекауту, енергія отримується від акумуляторної батареї. Дозарядити батарею можна додатково запустивши генератор напруги:
● вручну
● автоматично (вимагає додаткової атоматики пуску генератора)
В разі недостатньої потужності інвертора для живлення всіх споживачів, виконується
1) перерозподіл частини навантаження на шину негарантованого електроживлення, АБО
2) збільшення потужності інвертора (і можливо, в залежності від величини навантаження та тривалості його включення, доустановка додаткових акумуляторних блоків) шляхом установки однотипного додаткового інвертора.
Доцільність установки додакового інвертора та додаткових акумуляторів з’ясовується в процесі експлуатації. Для цього інвертор приєднується до системи моніторингу SOLARMAN, котра дозволяє вести статистику використання інвертора.
Червоними (рис.4) та пунктирними (рис.3) лініями зображено можливі аварійні варіанти живлення навантаження при використанні механічних байпасів (обвідних ліній). Дані байпаси використовуються в разі несправності інверторного обладнання для швидкого заживлення споживачів в будинку.
6. Експлуатація.
Рис.4. Типова блок-схема електроустановки
Опис автоматики:
● QF1-автоматичний вимикач входу інвертора. Захищає вхідні кола від коротких замикань та перенавантажень. Знімає напругу з входу інвертора.
● QF2-вихідний автоматичний вимикач інвертора. Знімає напругу з виходу інвертора.
● QF3-автоматичний вимикач генератора. Вимикає напругу від генератора.
● QS1- байпас інвертора. Обвідна лінія електроживлення. Використовується в разі несправності інвертора. Переводить живлення споживачів в обхід інвертора. Споживачі отримують електроживлення від Мережі в обхід інвертора.
● QS2- обвідна лінія генератора. Споживачі отримують електроживлення напряму від генератора.
Дії персоналу при виникненні непередбачуваних ситуацій.
Висновок
В результаті отримуємо збалансовану по потужності універсальну систему безперебійного електроживлення, що може бути заживлена від:
● Мережі
● акумуляторної батареї
● фотомодулів
● генератора
Система працює автоматично без будь-якого втручання користувача
Система дозволяє поетапне будівництво та модернізацію з можливістю розширення потужності.
Перспективи:
Система може бути дооснащена автоматикою запуска генератора.
Інвертор може керувати автоматичним запуском і зупинкою генератора. В разі зниження напруги на акумуляторах нижче певного заданого рівня, інвертор запустить генератор. Після заряду акумуляторів або при відновленні напруги мережі, інвертор вимкне генератор.
Для організації автоматчиного запуску необхідно:
1) прокласти до генератора від інвертора сигнальний кабель типу КВВГ 9х1,5мм2.
2) Прокласти сигнальний кабель наявності мережі типу КВВГ 9х1,5мм2
Або Прокласти силовий кабель від генератора до інвертора типу: ВВГнгд 5х4мм2 (мінімум)
Підписуйтесь на нас: