Воскресенье 19 мая 2019

solar energyСолнечная энергия

Благодаря технологическим прорывам в области производства Солнечных батарей на основе кремния (Si) цены на них в последнее время резко упали. Это привело к массовому производству и внедрению альтернативных источников энергии с применением энергии Солнца.

Типы систем энергетики с использованием Солнечных батарей классифицируют по-разному.  Мы, в своих анализах, классифицируем их по принципу хранения энергии:

ТИП 1: С аккумулированием и хранением электрической энергии в аккумуляторных батареях с последующим преобразованием в инверторе DC/AC в переменный ток напряжением 220В и частотою 50Гц.

ТИП 2:   С непосредственной передачей электрической энергии в промышленную сеть.

            Пока самым распространенным являются системы ПЕРВОГО ТИПА, но с увеличением мощности и снижением цен на энергетической оборудование всё больше находит применение системы ВТОРОГО ТИПА. Его основное преимущество то, что потребителю не нужно иметь аккумуляторные батареи, которые занимают много места, потенциально взрывоопасны, дорогие и которые необходимо менять через определённый промежуток времени (т 3 до 8 лет).

Наша компания в сфере Солнечной энергетики

        Более 5-ти лет наша компания производит для систем Солнечной энергетики котроллеры и инвертора DC/AC, которые используются в системах ПЕРВОГО ТИПА. В последние 2 года проводятся исследовательские работы (НИОКР) по созданию и производству систем ВТОРОГО ТИПА.  На сегодня у нас проводятся тестовые испытания.

20140418 120341      Рассмотрим по отдельности узлы для систем ПЕРВОГО ТИПА, а также те преимущества, которые получает Заказчик при работе с нами.

Контроллеры – ток заряда аккумуляторов от 3А до 50 А; напряжение зарядки – от 13.7В до 220В. Инверторы – с возможностью работы от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12В до 192В и выходной мощностью от 1кВт до 25кВт. С синусоидальным выходным напряжением максимальная мощность ограничена значением 10кВт.

Преимущества: вы можете заказать инвертор и/или котроллер «под себя», т.е. под то напряжение аккумуляторной батареи и количество Солнечных батарей, которое у вас есть в наличии. Это позволяет гибко и с наименьшими затратами проектировать вашу систему.

     Важным является выбор формы тока на выходе инвертора. Для лучшего понимания приведем некоторые объяснения.

           

20140418 120246

  Существуют два основных вида инверторов DC/AC:

-      выходным током синусоидальной формы

-       с выходным током «модифицированная синусоида»

Конечно, большинство считают, что только инвертор с синусоидальным напряжением является „правильнм».

Ниже приводим таблицу сравнения основных технико-экономических характеристик инверторов:

Табл.1 Сравнение типов инверторов 

  Параметр   Форма выходного тока  
 синусоидальная   «модифицированная синусоида» 
   КПД  (80-92)%  Выше 95%
 (5-20)%    (150-300)%
  Относительная цена

  Минимум на 15% выше цены инвертора с

«модифицированной синусоидой» той же мощности  

Как видим из таблицы КПД синусоидальных инверторов в среднем на 10% ниже инверторов с «модифицированным синусом», так же ниже перегрузочная способность, а вот цена выше.

Что такое КПД? Это коэффициент полезного действия, т.е. чем он выше, тем бОльшая часть энергии аккумуляторов (Солнца) будет преобразована в промышленный ток. Поэтому высокое КПД – это и повышенное на (5-10)% время работы системы от аккумуляторов при отсутствии Солнца.

Что такое «перегрузочная способность»? Это способность инвертора в течении небольшого времени (3-10 сек) обеспечить повышенную мощность. Т.е. инверторы с «модифицированной синусоидой» могут обеспечивать в 2.5, а то и 4 раза больше мощности для запуска таких сложных нагрузок как  двигатели, блоки питания с зарядом конденсаторов большой ёмкости… в то же время для такой же возможности с инвертором синусоидальным выходным током необходимо выбирать его мощность в 2.5-4 раза выше, т.е. для запуска «тяжелых» нагрузок понадобится заплатить в разы больше.

В каких случаях необходим инвертор с синусоидальной формой тока?  Синусоидальная форма тока необходима двигателям переменного тока всех типов с мощностью выше 500Вт – погружные насосы, холодильные установки большой производительности, кондиционеры без «инверторной» технологии. Необходимо помнить, что так называемый «крест-фактор» (отношение максимального тока пуска к номинальному току потребления) у большинства двигателей постоянного тока больше 3, а в некоторых случаях доходит и до 10. При проектировании системы необходимо учесть этот факт и закладывать номинальную мощность инвертора с учётом перегрузки в момент запуска, иначе инвертор обесточит питание объекта по защите от повышенного тока потребления нагрузкой (защита по току).

Выводы:

  1. Для питания большинства нагрузок форма тока на выходе инверторов не имеет значения.
  2. Для питания нагрузок, в состав которых входят двигатели переменного тока мощностью 500Вт и более необходимы инверторы с синусоидальной формой выходного тока и номинальной мощностью в 2-3 раза выше (для обеспечения запуска этих двигателей).
  3. Для питания активных и ёмкостных нагрузок форма тока не имеет значения.
  4. 4.При выборе типа инвертора по форме тока необходимо знать какая индуктивная нагрузка предполагается и, если её мощность ниже 500Вт, можно применять более дешевый инвертор.

 

Примеры разных нагрузок в домашнем хозяйстве:

АКТИВНАЯ – лампы накаливания, нагревательные элементы.

ЁМКОСТНАЯ – так называемые «экономные лампы», компьютеры, телевизоры, СВЧ-печи.

ИНДУКТИВНАЯ – холодильники,погружные насосы,стиральная машина (частично).

SC ЭНЕРГИЯ  -  зарегестрированный товарный знак фирмы "SINCOS-PLUS" SRL