Inversor solar híbrido: tipos, visão geral dos melhores modelos + recursos de conexão

Benefícios das baterias do inversor

As casas modernas estão frequentemente sujeitas a picos de energia e quedas de energia. O sistema de aquecimento é o que mais sofre com isso, pois na maioria das casas a água é aquecida com eletricidade. A presença de eletricidade constante afeta o bom funcionamento da caldeira a gás. Bomba circulante e automação de controle.

Se a caldeira de aquecimento parar, é provável que os tubos pelos quais a água passa se rompam, o que levará à destruição de materiais de acabamento e ao aparecimento de rachaduras na estrutura do edifício. As baterias inversoras ganharam grande popularidade nos últimos anos e começaram a substituir geradores individuais.Os inversores funcionam graças ao fato de baterias especiais fornecerem uma fonte de energia.

Vantagens do inversor:

Som e ligar rápido. O inversor inicia silenciosamente: ninguém percebe como a energia da bateria dos inversores é iniciada.

Silencioso no trabalho. Se os geradores a combustível forem muito barulhentos, o inversor não fará nenhum ruído.

Sem exaustão

Ao usar geradores, é importante pensar cuidadosamente sobre a localização e a saída das tubulações por onde os gases saem da sala. O inversor não emite gases de escape

segurança contra incêndios

O inversor não requer combustível, o que reduz o risco de incêndio.

Mobilidade. O inversor pode ser localizado em qualquer local conveniente.

Ao colocar o inversor, é importante prestar atenção ao fato de que a sala deve ter isolamento térmico de alta qualidade. O uso de inversores não é apenas eficiente, mas também lucrativo. Obviamente, sua compra e instalação custarão dinheiro, mas no futuro os inversores valerão a pena e economizarão muito dinheiro.

Obviamente, sua compra e instalação custarão dinheiro, mas no futuro os inversores valerão a pena e economizarão muito dinheiro.

Obviamente, sua compra e instalação custarão dinheiro, mas no futuro os inversores valerão a pena e economizarão muito dinheiro.

Como calcular a potência do inversor

A potência deste equipamento depende da potência nominal dos painéis solares (do lado DC) e da potência máxima de carga do lado AC.

Em outras palavras, você precisa levar em consideração a potência total de todos os painéis solares (erro permitido de 90% a 120%) na rede e a potência de todos os dispositivos que podem ser alimentados simultaneamente nesta rede.

Se tudo estiver claro com os painéis, sua potência nominal é indicada nas características, então é cada vez mais difícil com o consumo. É necessário determinar o pico consumido ou a potência de partida dos dispositivos, que pode ser 5-7 vezes maior que a de trabalho.

Mesmo uma carga curta durante a inicialização de 2-3 segundos, excedendo a potência do inversor, não permitirá que tal dispositivo seja iniciado através dele.

Escolha por voltagem

Um parâmetro como a tensão de entrada também é importante, pois afeta diretamente a eficiência do sistema. Parâmetros recomendados:

• 12 V para potência do sistema até 600 W,
• 24 V com potência do sistema de 600 a 1500 W,
• 48V com potência do sistema acima de 1500W.

Escolha por eficiência

Este indicador é determinado pela quantidade de energia que o dispositivo desperdiçou, por exemplo, para seu trabalho. O consumo de energia do próprio inversor não deve exceder 5-10% da energia que passa por ele. Caso contrário, este dispositivo pode ser considerado ineficaz.

A maioria dos inversores modernos tem uma eficiência de 90-95%.

Peso do equipamento

Um inversor de qualidade não pode ser leve, pois usa um transformador. Convencionalmente, você pode obter os seguintes números: 1 quilograma por 100 watts.

Onda quadrada e senoidal, tipo de sinal

Esquerda - sistema senoidal, direita - meandro.

Meandro, uma opção mais barata, no entanto, esses dispositivos não protegem a rede contra surtos de tensão e permitem surtos repentinos, que podem afetar negativamente o funcionamento de eletrodomésticos e muitos equipamentos. Este problema pode ser resolvido instalando um estabilizador adicional.

sinusoidal mais caro, mas a tensão na entrada e na saída é quase a mesma, e as flutuações são mais suaves e não prejudicam o equipamento.

Um inversor senoidal é adequado para uma casa particular, pois todas as cargas indutivas (geladeiras, máquinas de lavar, bombas, condicionadores de ar etc.) simplesmente não funcionarão com uma tensão de saída de onda quadrada.

Quase-sinusóide - este é um tipo de compromisso entre uma forma retangular e um seno puro. A maioria dos padrões senoidais são bons, mas também existem exemplos não confiáveis.

1 ou 3 fases

Tudo é simples aqui, qualquer um deles é adequado para uma casa particular. Mesmo que você não precise de 3 fases, você usará uma. Para a indústria, apenas o trifásico é necessário, pois a maioria dos equipamentos funciona com esse princípio.

O que mais considerar

• A entrada U, a saber: os indicadores de tensão e potência devem ser perfeitamente combinados entre si. Isso ajudará a evitar sérios vazamentos de corrente. Portanto, garantirá a operação medida e produtiva do inversor, sem um perigoso “limite de possibilidades”. Os especialistas há muito tempo têm algo como "uma ligação entre potência e tensão". Tipos recomendados de tais pacotes: 12 V e 600 W, 24 V e de 600 a 1500 W. Se U for 48 V, a potência pode ser superior a 1500 watts.
• Potência de saída, idealmente calculada com base no total somado por todos os consumidores de energia. Na realidade, os cálculos são realizados com base na carga máxima que pode estar na rede elétrica. Ao operar um grande número de unidades domésticas, o nível de corrente de partida pode se tornar muito maior que a capacidade nominal do inversor. Portanto, você deve se concentrar nos indicadores de potência de pico.
• Tipos de proteção.Se o inversor for de alta qualidade, está sempre equipado com mais de um circuito de proteção. Por exemplo, refrigeração em caso de superaquecimento, proteção contra surtos de U e curtos-circuitos. Além disso, um bom conversor sempre prevê um circuito de proteção contra sobrecargas que possam ocorrer na saída.
• A temperatura de operação do inversor é especialmente importante se for instalado em uma sala sem aquecimento. Se a faixa de indicadores de temperatura for ampla, o conversor é de boa qualidade.
• Peso. Se for grande, é muito bom, porque um transformador de qualidade não pode pesar muito pouco. Existem conversores de baixo grau para baterias solares. Não há transformador neles, portanto, assim que a corrente de partida aumentar, todo o sistema pode parar de funcionar instantaneamente.
• O conceito de modo de espera. O modo de espera economiza muita energia na bateria e o consumo de energia é realizado apenas se for necessário manter o desempenho do sistema.
• Eficiência do inversor. Você deve escolher modelos de alta qualidade com um indicador de pelo menos 90%. Se a eficiência for menor, a perda de energia fornecida ao sistema solar pelo Sol será de um décimo, o que é inaceitável.

Recursos modernos

Além das funções básicas, os inversores híbridos podem executar vários recursos adicionais.

Vamos destacar os principais:

• Misturar a energia da bateria com a energia de uma rede doméstica com seleção de prioridade.
• Regulação da frequência da corrente na saída, levando em consideração a tensão da bateria.
• Conectando um inversor fotovoltaico à rede na saída.
• Adicionando energia a um parâmetro de rede existente.
• Transferência automática de energia da bateria para a rede externa, levando em consideração a tensão na fonte CC.
• Interação combinada com um conversor de rede.
• Adição automática de potência do inversor.
• Seleção da fonte de corrente mais atrativa.
• Suporte para diferentes tipos de baterias.
• Regulagem do tempo de carregamento da bateria.
• Configurando o parâmetro de tensão.
• Atualização de software, etc Muitos modelos modernos podem ser conectados a um computador para monitoramento e programação.

Observe que a presença de opções adicionais afeta o custo do produto.

O que mais considerar

• A entrada U, a saber: os indicadores de tensão e potência devem ser perfeitamente combinados entre si. Isso ajudará a evitar sérios vazamentos de corrente. Portanto, garantirá a operação medida e produtiva do inversor, sem um perigoso “limite de possibilidades”. Os especialistas há muito tempo têm algo como "uma ligação entre potência e tensão". Tipos recomendados de tais pacotes: 12 V e 600 W, 24 V e de 600 a 1500 W. Se U for 48 V, a potência pode ser superior a 1500 watts.
• Potência de saída, idealmente calculada com base no total somado por todos os consumidores de energia. Na realidade, os cálculos são realizados com base na carga máxima que pode estar na rede elétrica. Ao operar um grande número de unidades domésticas, o nível de corrente de partida pode se tornar muito maior que a capacidade nominal do inversor. Portanto, você deve se concentrar nos indicadores de potência de pico.
• Tipos de proteção. Se o inversor for de alta qualidade, está sempre equipado com mais de um circuito de proteção. Por exemplo, refrigeração em caso de superaquecimento, proteção contra surtos de U e curtos-circuitos.Além disso, um bom conversor sempre prevê um circuito de proteção contra sobrecargas que possam ocorrer na saída.
• A temperatura de operação do inversor é especialmente importante se for instalado em uma sala sem aquecimento. Se a faixa de indicadores de temperatura for ampla, o conversor é de boa qualidade.
• Peso. Se for grande, é muito bom, porque um transformador de qualidade não pode pesar muito pouco. Existem conversores de baixo grau para baterias solares. Não há transformador neles, portanto, assim que a corrente de partida aumentar, todo o sistema pode parar de funcionar instantaneamente.
• O conceito de modo de espera. O modo de espera economiza muita energia na bateria e o consumo de energia é realizado apenas se for necessário manter o desempenho do sistema.
• Eficiência do inversor. Você deve escolher modelos de alta qualidade com um indicador de pelo menos 90%. Se a eficiência for menor, a perda de energia fornecida ao sistema solar pelo Sol será de um décimo, o que é inaceitável.

A diferença entre um inversor e um BBP

Ao projetar um sistema de alimentação híbrido, é necessário levar em consideração o potencial do inversor principal para fornecer eletricidade à carga conectada. Muitas vezes, esses dispositivos são chamados de fontes de alimentação ininterruptas (UPS). No entanto, apesar de toda a lista de funções e tarefas idênticas, esses são essencialmente dois dispositivos diferentes que são notavelmente diferentes um do outro.

O fato é que o BBP é um inversor, no qual um carregador é incorporado adicionalmente. Este módulo foi projetado para priorizar o consumo de energia elétrica gerada pelas fotocélulas, e somente quando insuficiente, comuta para o consumo da rede. O BBP não possui um circuito que permita o compartilhamento de energia da bateria e eletricidade da rede central. Eles são projetados para consumo separado e alternam entre si quando ocorrem certas condições.

Tal operação no modo de comutação constante aumenta o número de ciclos de carga e descarga da bateria, causando seu desgaste prematuro. Fontes de alimentação ininterruptas baratas não têm a capacidade de ajustar os valores de tensão limite.

Em inversores híbridos usados ​​em conjunto com painéis solares, não existem todas as desvantagens listadas que são típicas do UPS. Esses dispositivos se ajustam independentemente à potência necessária e podem operar simultaneamente com diferentes tipos de fontes de alimentação. Os regulamentos prevêem a escolha do consumo prioritário e, na maioria dos casos, esse papel é atribuído aos painéis solares. Alguns modelos híbridos são capazes de limitar a potência proveniente da rede central.

TOP 1: MAPA HÍBRIDO 243X3

Características

• Número de fases - 3;
• Potência máxima - 9 kW;
• Valor de pico - 15 kW;
• Potência total recomendada - 100 W;
• Frequência - 50 Hz;
• Temperatura de trabalho - menos 25 - mais 50;
• Tamanho - 630x370x510mm;
• Peso - 61,5 kg.

Compatibilidade

O modelo de inversor híbrido trifásico é compatível com estações solares elétricas e uma rede doméstica, que se distingue por um valor de eficiência invejável.Na ausência de tensão em uma das fases, as duas restantes continuarão a transmiti-la à rede, e a geração será realizada pela bateria.

Os inversores, ao alterar a frequência, mantêm a comunicação entre si e com o gerador, podendo ajustar-se suavemente à frequência disponível.

Importante: a duração da operação quando o valor de pico de potência é atingido é de 5 segundos, e o valor que excede o valor nominal (modo autônomo) é de 20 minutos

Preço

O que é um inversor híbrido

Recentemente, houve confusão sobre a definição desse conceito, pois muitos fabricantes chamam seus inversores de híbridos, embora na verdade não sejam.

O inversor pode incluir um controlador para carregar baterias de uma fonte DC - painéis solares ou turbinas eólicas. Muitas vezes, esses inversores do fabricante também são chamados de "híbridos". A razão para isso é o fato de que este inversor combina 2 dispositivos diferentes - um inversor e um controlador para painéis solares ou um gerador eólico. No entanto, esses dispositivos são melhor chamados de "combinados" em vez de híbridos.

Uma característica do inversor híbrido é justamente a possibilidade de operação paralela com uma fonte de corrente alternada - uma rede ou um gerador - no modo inversor. O inversor híbrido pode usar a energia das baterias carregadas pela fonte de energia renovável ao mesmo tempo que a energia da rede/gerador sem ser desconectado da rede.Ao mesmo tempo, deve ser possível definir a prioridade para uma fonte de corrente contínua ou alternada; por exemplo, ao priorizar uma fonte DC, a carga é alimentada primeiro pelas baterias e a energia que falta é retirada da fonte AC. Muitas vezes é possível limitar a corrente ou potência que é retirada de rede ou gerador.

A prioridade para a fonte CC só é possível desconectando completamente a rede da entrada e mudando para operação completamente a partir de baterias. Isso leva a uma operação "inconstante" do sistema e a um ciclo adicional das baterias. Bem, se é possível escolher a tensão na qual a rede está desligada e conectada. Mas em muitos BBPs de baixo custo, isso não é possível, e as tensões limite são rigidamente definidas sem a possibilidade de regulação.

Alguns inversores híbridos têm a função de somar a potência do inversor à potência da fonte CA. Este recurso é muito útil quando a fonte CA tem uma capacidade limitada que não é suficiente para alimentar a carga de pico. Neste caso, a corrente máxima é definida no UPS, que pode ser retirada da rede ou do gerador, e a energia que falta é retirada das baterias e misturada na rede. Desta forma, é possível alimentar a carga com uma potência igual à soma das potências do inversor e da fonte CA (rede ou gerador). Diferentes fabricantes chamam essa função de forma diferente - por exemplo, ela é chamada de Smart Boost em inversores Studer Xtender, Power Shaving em inversores Schnieder Electric Conext XW, suporte de rede em inversores Outback G(V)FX, etc.

Comparação de uma fonte de alimentação ininterrupta e uma instalação híbrida

Algumas empresas inadvertidamente enganam o consumidor referindo-se à unidade de alimentação ininterrupta (UPS) como um inversor híbrido. Parece que ambos os dispositivos executam tarefas semelhantes, mas há uma diferença significativa.

O BBP é um inversor com carregador. O módulo garante principalmente o consumo de energia da instalação fotovoltaica e, em caso de falta, comuta para o consumo da rede.

O BBP não é capaz de realizar a função de "misturar" a eletricidade acumulada das baterias com a rede elétrica. O consumo prioritário de uma fonte DC é implementado desconectando-se da rede e mudando para operação com bateria

A operação do sistema em modo "twitchy" provoca ciclagem adicional da bateria e acelera seu desgaste. Na maioria dos UPSs baratos, a tensão limite é definida como não ajustável.

Nos modelos de inversores híbridos para painéis solares, esses saltos são excluídos - a unidade se ajusta à potência necessária e funciona simultaneamente com diferentes fontes de corrente.

Você pode escolher seu consumo prioritário. Como regra, a ênfase está no consumo de energia dos painéis solares. Algumas unidades híbridas têm a opção de limitar a potência proveniente da rede da cidade.

Comparação de funções de modificações populares de "conversores" híbridos e BBP. A série de modelos Victron oferece a possibilidade de aumentar a potência do inversor usando a rede

Inversor Solar Híbrido: Desvantagens

Uma alternativa para receber energia do sol e convertê-la em eletricidade são as usinas de energia solar. O sistema pode converter energia solar em corrente alternada somente se houver um inversor de alta qualidade. Os inversores híbridos combinam dois tipos de inversores: em rede e autônomos.

A maior vantagem é que o inversor híbrido pode usar corrente contínua e alternada para seu trabalho.

É importante notar que a quantidade de luz solar e energia que é convertida não aumenta. Mas o inversor funciona muitas vezes mais seguro

Desvantagens do inversor híbrido:

• Impossibilidade de funcionamento sem tensão de rede.
• O conversor de energia é alimentado por uma bateria e, se estiver descarregado, o inversor deixará de funcionar.

É possível resolver este problema. Para fazer isso, por precaução, você deve sempre ter elementos adicionais que funcionem através do controlador. O uso de um inversor híbrido é uma ótima opção para o uso econômico e inteligente da energia solar. O custo de comprar um inversor e instalá-lo rapidamente compensa.

Tipos e recursos

Os inversores híbridos diferem condicionalmente em vários critérios - a forma do sinal e o número de fases. Vamos dar uma olhada nas características de cada direção.

forma de onda de saída

Existem três tipos de inversores de acordo com a forma de onda:

Onda senoidal pura. Na saída, é produzida uma curva quase ideal, que pouco difere da forma da senóide de uma rede convencional. Esta é a melhor solução quando você precisa alimentar equipamentos caros, como compressores, caldeiras, motores elétricos e muito mais.

Quase-seno. Aqui, a curva de saída não é a ideal, o que pode afetar negativamente o funcionamento de alguns dispositivos.Como regra, aparecem ruídos e interferências, que em casos difíceis levam à falha do equipamento. Se os motores (síncronos ou assíncronos) são alimentados através de um inversor híbrido, a potência é reduzida em cerca de um terço e há sinais de superaquecimento.

Dispositivos quase senoidais são pequenos em tamanho e acessíveis. Eles são recomendados para aparelhos que não possuem cargas indutivas, como lâmpadas incandescentes, aquecedores, etc. Na hora de comprar, é preciso observar o coeficiente harmônico, que deve ser inferior a oito por cento.

Quanto à última forma (meandro), quase nunca é usada. Sua desvantagem é uma mudança brusca de polaridade, que pode causar mau funcionamento e danos ao equipamento.

Por número de fases

O próximo critério para inversores híbridos é o número de fases.

Há duas opções disponíveis aqui:

Fase única. A saída é 210-240 V. Usado para uma rede doméstica. Frequência - de 47 a 55 Hz, potência de 0,3 a 5 kW. Disponível para baterias com tensão de 12, 24 e 48 V

Para um funcionamento adequado, é importante combinar a potência do dispositivo e a tensão da bateria solar.
Trifásico. São utilizados para alimentar motores elétricos trifásicos em oficinas, indústrias

Eles têm potência de 3 a 30 kW. Voltagem - 220 ou 400 V.

Se desejar, você pode comprar uma versão combinada. Uma característica do modelo é a capacidade de alimentar uma carga monofásica ou trifásica devido ao deslocamento de fase.