מערכות אגירת אנרגיה סולארית חכמות לבית הפכו נפוצות יותר ויותר בשנים האחרונות. ניתן לספק חשמל ירוק למשפחה ביום או בלילה, ועם אנרגיה סולארית, אינכם צריכים לדאוג ממחירי אנרגיה גבוהים. זה חוסך לכם כסף בחשבון החשמל שלכם ומבטיח שלכולם תהיה איכות חיים טובה.
במהלך היום, מערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית ביתית אוספת אנרגיה סולארית ומאחסנת אותה באופן אוטומטי כך שניתן יהיה להשתמש בה על ידי העומס בלילה. אם החשמל נופל פתאום, המערכת יכולה לעבור במהירות למקור חשמל גיבוי כדי לוודא שכל האורות, המכשירים והציוד האחר תמיד פועלים כראוי. ניתן לטעון את חבילת הסוללות במערכת אגירת האנרגיה הביתית באופן עצמאי כאשר החשמל אינו בשימוש. בדרך זו, ניתן להשתמש בה כאשר החשמל נופל או כאשר החשמל נחוץ ביותר. ניתן להשתמש בהתקן אגירת האנרגיה הביתי כמקור חשמל גיבוי במקרה של אסון. הוא יכול גם לאזן את עומס צריכת החשמל, מה שחוסך למשפחה כסף בחשבונות החשמל שלה. מערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית חכמה לבית פועלת כמו תחנת כוח קטנה לאגירת אנרגיה ואינה מושפעת מעומס רשת החשמל בערים.
סימן שאלה לאנשי מקצוע?
אילו סוגי חלקים יש במערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית ביתית כה חזקה, ובמה היא תלויה כדי לפעול? אילו סוגי פתרונות אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית ביתית קיימים? מדוע חשוב לבחור את מערכת אגירת האנרגיה פוטו-וולטאית הביתית הנכונה?
ידע ב-CEM "שניות"
מהי מערכת אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית לבית?
מערכת אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית ביתית מורכבת ממערכת המרה פוטו-וולטאית סולארית וממערכת ציוד אחסון אנרגיה. היא יכולה לאגור חשמל שנוצר על ידי השמש. בעזרת סוג זה של התקנה, אנשים יכולים לייצר חשמל במהלך היום ולאגור את העודף לשימוש בלילה או כאשר אין הרבה אור.
מיון מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאיות ביתיות לקבוצות
נכון לעכשיו, ישנם שני סוגים של מערכות אגירת אנרגיה ביתיות: כאלו המחוברות לרשת החשמל וכאלו שלא.
פתרון אחסון אנרגיה המחובר לרשת החשמל לבית
פאנלים סולאריים, ממירים המחוברים לרשת, מערכת ניהול סוללות (BMS) ועומסי AC מרכיבים את חמשת החלקים העיקריים שלו. פאנלים סולאריים ומערכת אגירת אנרגיה פועלים יחד כדי להפעיל את המכשיר. כאשר אספקת החשמל מופעלת, גם המערכת הסולארית המחוברת לרשת וגם מערכת החשמל מעניקה אנרגיה לעומס. כאשר אספקת החשמל נופלת, גם המערכת הסולארית המחוברת לרשת וגם מערכת אגירת האנרגיה מעניקה אנרגיה לעומס יחד. ישנן שלוש דרכים בהן מערכת אגירת אנרגיה ביתית המחוברת לרשת יכולה לפעול: מצב 1: PV אוגרת אנרגיה ושולחת את החשמל הנוסף לאינטרנט; מצב 2: PV אוגרת אנרגיה ועוזרת למשתמש עם חלק מצרכי החשמל שלו; ומצב 3: PV אוגרת רק חלק מהאנרגיה.
שיטה לאגירת אנרגיה בבית מחוץ לרשת החשמל
ממיר PV יכול לעבוד מכיוון שהוא נפרד מרשת החשמל ואינו צריך להיות מחובר אליה. משמעות הדבר היא שכל המערכת אינה זקוקה לממיר המחובר לרשת. למערכת אגירת אנרגיה ביתית שאינה מחוברת לרשת יש שלושה מצבי עבודה שונים. במצב 1, ה-PV מספק אגירת אנרגיה וחשמל למשתמש בימים שטופי שמש. במצב 2, ה-PV וסוללת האגירה מספקים חשמל למשתמש בימים מעוננים. ובמצב 3, סוללת האגירה מספקת חשמל למשתמש בימים חשוכים וגשומים.
ממיר חשמל הוא כמו המוח והלב של מערכת אגירת אנרגיה ביתית. אי אפשר להפריד אותו מהמערכת, בין אם הוא מחובר לרשת החשמל ובין אם לאו.
האם יש מילה לתגובה הזו?
ממיר הוא חלק נפוץ במערכות חשמל. הוא יכול להמיר זרם ישר (DC) (מסוללות או סוללות רזרביות) לזרם חילופין (220v50HZ סינוס או גל מרובע). במילים פשוטות, ממיר הוא מכונה שהופכת זרם ישר (DC) לזרם חילופין (AC). יש בו גשר ממיר, לוגיקת בקרה ומעגל מסנן. דיודות מיישר ותיריסטורים הם שני חלקים נפוצים. ברוב המחשבים והגאדג'טים הביתיים יש מיישרים (DC ל-AC) מובנים בספקי הכוח שלהם. אלה נקראים ממירים.
מה הופך שנאים לחלק כה חשוב במערכת?
תמסורת AC פועלת טוב יותר תמסורת DC ומשמשת לשליחת אנרגיה למקומות רבים. ניתן לגלות כמה חשמל אובד על ידי הזרם המועבר של החוט באמצעות המשוואה P=I2R, שמשמעותה "הספק = ריבוע התנגדות הזרם". כדי להפחית את אובדן האנרגיה, עליכם להפחית את הזרם המועבר של החוט או את ההתנגדות שלו. קשה להפחית את ההתנגדות של קווי ההולכה (כמו חוטי נחושת) מכיוון שזה עולה הרבה כסף ודורש ידע מדעי רב. משמעות הדבר היא שהדרך היעילה היחידה היא להפחית את ההספק המועבר. הספק = זרם x מתח, או ליתר דיוק, הספק אפקטיבי = IUcosφ. כדי לחסוך באנרגיה, ניתן להפחית את הזרם בקווים על ידי שינוי זרם ישר לזרם חילופין והעלאת מתח הרשת.
באותו אופן, ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי משתמש בפאנלים פוטו-וולטאיים כדי לייצר אנרגיה ישרה (DC). עם זאת, עומסים רבים זקוקים לאנרגיית AC. ישנן כמה בעיות במערכות מקורות חשמל DC. לא קל לשנות את המתח, והעומסים שניתן להשתמש בהם מוגבלים. כל העומסים, למעט עומסי חשמל מסוימים, צריכים להשתמש בממירים כדי להמיר אנרגיה ישרה לאנרגיה AC. ממיר הפוטו-וולטאי הוא החלק החשוב ביותר במערכת חשמל פוטו-וולטאית סולארית. הוא הופך אנרגיה ישרה מהמודול הפוטו-וולטאי לאנרגיה AC, אשר נשלחת לאחר מכן לעומס או למקור חשמל ומגנה על האלקטרוניקה של ההספק. מודולי חשמל, מעגלי בקרה, מפסקי זרם, מסננים, כורים, שנאים, מגענים, ארונות וחלקים אחרים מרכיבים ממיר PV. עיבוד מקדים של חלקים אלקטרוניים, הרכבת מכונה, בדיקות, אריזת מכונה ושלבים אחרים מרכיבים את תהליך הייצור. צמיחתם של שלבים אלה מסתמכת על ההתקדמות שנעשתה בטכנולוגיית אלקטרוניקת ההספק, טכנולוגיית התקני מוליכים למחצה וטכנולוגיית בקרה מודרנית.
סוגים שונים של ממירים
ניתן לחלק באופן גס את הממיר לשלוש קבוצות אלה:
1. ממיר מחובר לרשת החשמל
בנוסף לשינוי זרם ישר לזרם חילופין, ממיר מחובר לרשת החשמל יכול לסנכרן את זרם החילופין המוצא שלו עם התדר והפאזה של מתח החשמל. משמעות הדבר היא שניתן להזין את זרם החילופין המוצא בחזרה לרשת החשמל. במילים אחרות, ממיר מחובר לרשת החשמל יכול להתחבר לקו החשמל באופן סינכרוני. ממיר זה יכול לשלוח חשמל שאינו בשימוש לרשת ללא סוללות, וניתן להתאים את מעגל הקלט שלו לעבודה עם טכנולוגיית MTTP.
2. ממירים שאינם צריכים להיות מחוברים לרשת החשמל
ממירים מחוץ לרשת החשמל, המחוברים בדרך כלל לפאנלים סולאריים, טורבינות רוח קטנות או מקורות חשמל ישרים אחרים, הופכים חשמל ישר לחשמל AC שהבית יכול להשתמש בו. הם יכולים גם להפעיל עומסים באמצעות אנרגיה מהרשת ומסוללות. זה נקרא "מחוץ לרשת החשמל" מכיוון שהוא אינו מתחבר לרשת החשמל ואינו זקוק למקור חשמל חיצוני.
ממירים מחוץ לרשת החשמל הם המערכות הראשונות המופעלות על ידי סוללות המאפשרות למיקרו-רשתות חשמל לפעול באזורים ספציפיים. ממיר מחוץ לרשת החשמל יכול לאגור אנרגיה ולהפוך אותה לצורות אחרות. יש לו כניסות זרם, כניסות DC, כניסות טעינה מהירה, יציאות DC בעלות קיבולת גבוהה ויציאות AC מהירות. הוא משתמש בתוכנת בקרה כדי לשנות את תנאי הקלט והפלט כך שמקורות כמו פאנלים סולאריים או טחנות רוח קטנות יעבדו בצורה היעילה ביותר האפשרית. הוא גם משתמש בפלט גל סינוס טהור כדי לשפר את איכות האנרגיה.
סוללות של ממיר סולארי שאינו מחובר לרשת החשמל הן הכרחיות למערכות סולאריות שאינן מחוברות לרשת החשמל מכיוון שהן אוגרות אנרגיה שניתן להשתמש בה כאשר החשמל נופל או כאשר אין חשמל. ממירים שאינם מחוברים לרשת החשמל גם עוזרים לכם להיות פחות תלויים ברשת החשמל הראשית, מה שעלול לגרום להפסקות חשמל, הפסקות חשמל ובעיות אחרות שחברות אינן יכולות לתקן.
ממיר שאינו מחובר לרשת החשמל עם בקר טעינה סולארי כולל גם בקר סולארי פנימי מסוג PWM או MPPT המאפשר למשתמש לחבר את כניסות ה-PV לממיר הסולארי ולראות את סטטוס ה-PV על הצג של הממיר הסולארי. זה מקל על ההגדרה והבדיקה של המערכת. ממירים שאינם מחוברים לרשת החשמל במנועי גיבוי ובסוללות מבצעים בדיקה עצמית כדי לוודא שאיכות החשמל יציבה ומלאה. בעוד שממירים בעלי הספק נמוך משמשים להפעלת מכשירי חשמל ביתיים, ממירים בעלי הספק גבוה משמשים בעיקר להפעלת פרויקטים עסקיים ופרטיים.
3. ממיר היברידי
ישנם שני סוגים עיקריים של ממירים היברידיים: האחד הוא ממיר שאינו מחובר לרשת החשמל עם בקר טעינה סולארי מובנה, והשני הוא ממיר המחובר לרשת ומחוץ לרשת, שניתן להשתמש בו הן עבור מערכות פוטו-וולטאיות המחוברות לרשת והן עבור מערכות פוטו-וולטאיות שאינן מחוברות לרשת, וניתן להגדיר את הסוללות שלו במגוון דרכים.
מה עושה השנאי באופן כללי
1. פונקציות להפעלה וכיבוי אוטומטיים
ככל שהיום מתקדם וזווית השמש עולה באיטיות, כך גם עוצמת קרני השמש יורדת. מערכת ה-PV יכולה לקלוט יותר אנרגיה סולארית, וכאשר היא מגיעה לרמת הספק המוצא הנדרשת לעבודת הממיר, היא יכולה להתחיל לפעול באופן עצמאי. היא תפסיק לעבוד ותיכנס למצב שינה כאשר תפוקת הממיר המחובר לרשת/אחסון תהיה 0 או קרובה מאוד ל-0. זה קורה כאשר הספק המוצא של מערכת ה-PV יורד.
2. פונקציה של אפקט נגד אי-התפשטות
תהליך ייצור החשמל הפוטו-וולטאית המחובר לרשת החשמל, מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית ותפעול רשת מערכת החשמל. כאשר רשת החשמל הציבורית קורסת או מתנהגת בצורה מוזרה, אפקט האי-התנגשות מתרחש אם מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית לא מצליחה להפסיק לעבוד בזמן או מנותקת ממערכת החשמל אך עדיין מקבלת חשמל. זה מזיק הן למערכת הפוטו-וולטאית והן למקור החשמל כאשר ישנם איי-כוח.
לממיר המחובר לרשת/אגירת אנרגיה יש מעגל הגנה פנימי נגד אי-התנגשות שיכול לזהות באופן חכם את הרשת בזמן אמת ולכלול מידע על מתח, תדר ומידע נוסף. אם מתגלות חריגות ברשת הציבורית, הממיר יכול להשתמש בערכים נמדדים שונים בזמן הנכון כדי לנתק את הזרם, לעצור את הפלט ולדווח על תקלות.
3. תכונת בקרה למעקב אחר נקודות הספק מקסימליות
הטכנולוגיה החשובה ביותר של ממיר מחובר לרשת החשמל או ממיר אחסון היא פונקציית בקרת מעקב אחר נקודות הספק מקסימליות (פונקציית MPPT). פונקציה זו מאפשרת לממיר למצוא ולצפות בהספק המוצא הגבוה ביותר של רכיביו בזמן אמת.
ישנם דברים רבים שיכולים לשנות את עוצמת המוצא של מערכת פוטו-וולטאית, ולא תמיד ניתן לשמור אותה בהספק המוצא הטוב ביותר המוצהר שלה.
פונקציית ה-MPPT של ממיר החשמל המחובר לרשת/אחסון יכולה לעקוב אחר תפוקת ההספק הגבוהה ביותר של כל רכיב בזמן אמת. לאחר מכן, היא יכולה להתאים באופן חכם את מתח נקודת העבודה (או הזרם) של המערכת כדי לקרב אותה לנקודת ההספק השיא, מה שימקסם את ההספק המיוצר על ידי מערכת ה-PV ויבטיח שהיא תוכל לעבוד ברציפות וביעילות.
4. תכונה חכמה למעקב אחר מיתרים
בהתבסס על מעקב ה-MPPT הראשון, הממיר המחובר לרשת/אגירת אנרגיה כבר השלים את פונקציית זיהוי המחרוזות החכם. זיהוי המחרוזות בודק נכון את המתח והזרם לכל מחרוזת ענפה, בניגוד למעקב MPPT. זה מאפשר למשתמש לראות את נתוני הפעולה בזמן אמת של כל מחרוזת.
מערכות אגירת האנרגיה שאנשים רוצים כיום הן מערכת ניהול סוללות BMS, ממיר PV המחובר לרשת, וממיר אגירת אנרגיה. על מנת לענות על צרכים אלה עבור ציוד אגירת אנרגיה ביתי ולשלב את תכונות הבידוד הבטיחותי של כל מעגל יחידת מערכת פוטו-וולטאית, Huashengchang הוציאה סט מלא של מערכות אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית ביתיות. מערכות אלו מורכבות בעיקר ממירים המחוברים לרשת וממירים היברידיים.
