Трифазни автономни соларни системи

Какво представлява трифазната автономна соларна система?

Трифазната соларна система подава електроенергия към трифазна инсталация с номинално напрежение 400 V между фазите и 230 V между фаза и неутрален проводник. Трифазният хибриден инвертор управлява потока на енергия между соларните панели, батерията, обществената електрическа мрежа и консуматорите в сградата.

В зависимост от избрания инвертор, батерията и настройките системата може да работи в няколко режима:

• Максимално собствено потребление – соларната енергия се използва приоритетно от работещите консуматори.
• Съхранение на излишната енергия – свободното производство се насочва към батерията.
• Използване на батерията вечер – съхранената през деня енергия намалява потреблението от мрежата.
• Резервно захранване – при отпадане на мрежата избрани трифазни и монофазни консуматори могат да продължат да работят.
• Автономна работа без обществена мрежа – възможна при подходящ модел инвертор и правилно оразмерена система.
• Работа с генератор – при съвместимите модели генераторът може да подпомага захранването или зареждането на батериите.
• Управление по часови зони – зареждането и разреждането могат да бъдат програмирани според часовите тарифи и потреблението.
• Ограничаване на отдаването към мрежата – при правилно монтиран измервателен уред и подходящи настройки.

Трифазната система не означава автоматично пълна енергийна независимост. За надеждна автономна работа трябва да бъдат правилно подбрани мощността на панелите, инверторът, капацитетът на батерията и максималното натоварване на обекта.

Какво включват готовите трифазни соларни системи?

Съдържанието на всеки комплект зависи от мощността, батерийната конфигурация, вида на покрива и конкретното предназначение. Системата може да включва:

• N-Type двулицеви соларни панели с мощност 590 W – Jinko Solar, DMEGC, AIKO, QN Solar, Tongwei Solar или еквивалентен клас според наличността;
• трифазен хибриден инвертор Deye, Felicity или друг съвместим модел;
• нисковолтова или високоволтова LiFePO4 батерия според типа на инвертора;
• BMS или управляващ модул при батерийните конфигурации, при които е необходим;
• комуникационни кабели между батерията, BMS системата и инвертора;
• DC соларни кабели и конектори;
• силови кабели за батерията;
• алуминиеви профили и крепежни компоненти за избрания тип покрив;
• DC и AC електрически защити според конкретния проект;
• измервателен уред или токови трансформатори за управление на енергийните потоци;
• комуникационно оборудване за дистанционен мониторинг.

Не всички продукти съдържат напълно еднакъв комплект. Точният брой панели, дължината на профилите и кабелите, видът на батерията и включените защити са описани в страницата на конкретната система.

Системи с мощности от 6 до 50 kW

Предлаганата гама позволява избор според големината на обекта, моментната консумация и необходимата продължителност на автономната работа.

Трифазни соларни системи 6 и 8 kW

Системите с мощност 6 или 8 kW са подходящи за къщи с трифазно електрозахранване, вили, малки офиси, магазини и други обекти с умерено потребление. Те могат да осигуряват собствено производство, съхранение на енергия и резервно захранване на предварително избрани консуматори.

Тези конфигурации са практични, когато обектът има трифазна инсталация, но не разполага с големи индустриални товари. Батерийният капацитет трябва да бъде избран според вечерното потребление и желаното време за резервна работа.

Трифазни соларни системи 10 и 12 kW

Мощностите 10 и 12 kW са подходящи за по-големи еднофамилни къщи, къщи за гости, малки хотели, ресторанти, земеделски обекти, сервизи и търговски помещения.

Тези системи могат да покриват по-голяма част от дневната консумация и да работят с батерии с различен капацитет. При правилно оразмеряване могат да захранват климатици, помпи, хладилно оборудване, осветление, офис техника и други консуматори в рамките на допустимата мощност.

Трифазни соларни системи 20 kW

Системите с мощност около 20 kW са предназначени за обекти със значително дневно потребление – производствени помещения, складове, ферми, хотели, работилници, търговски сгради и по-големи жилищни имоти.

При тези конфигурации е особено важно да бъдат анализирани товарите по фази, максималната едновременна мощност, пусковите токове и необходимият батериен резерв.

Индустриални системи 30 и 50 kW

Трифазните автономни системи с мощност 30 и 50 kW са насочени към бизнес и индустриални приложения. Те могат да бъдат комбинирани с батерии с голям капацитет и да подпомагат захранването на производствени линии, складове, хотели, селскостопански предприятия, логистични бази и други обекти с високо електропотребление.

Подобна система трябва да бъде разработена след подробен анализ на товарите, профила на потребление, пусковите мощности, наличната покривна площ и желаното време за автономна работа.

N-Type двулицеви соларни панели 590 W

Готовите автономни системи на Euromatica.bg се конфигурират със съвременни N-Type двулицеви фотоволтаични панели с номинална мощност 590 W.

N-Type технологията предлага висока ефективност, ниска начална и годишна деградация и добра производителност при различни атмосферни условия. Двулицевата конструкция позволява използване и на част от светлината, достигаща до задната страна на панела.

Реалният допълнителен добив от задната страна зависи от:

• разстоянието между панела и покривната или наземната повърхност;
• цвета и отражателната способност на основата;
• ъгъла и височината на монтаж;
• взаимното засенчване между редовете;
• замърсяването и околните условия.

Точната марка и модел на панелите се определят според наличността към момента на поръчката. Използват се продукти на Jinko Solar, DMEGC, AIKO, QN Solar, Tongwei Solar или панели от еквивалентен технически клас.

Трифазни хибридни инвертори Deye и Felicity

Хибридният инвертор е централният управляващ компонент на системата. Той преобразува произведената от панелите енергия, управлява батерията и разпределя електроенергията между трите фази, обществената мрежа и резервния изход.

В зависимост от конкретния модел могат да бъдат налични:

• два или повече MPPT тракера;
• работа с нисковолтови или високоволтови батерии;
• трифазен Backup или EPS изход;
• управление на генератор;
• дистанционен мониторинг;
• програмируеми часови режими;
• ограничаване на отдаването към обществената мрежа;
• паралелна работа на няколко инвертора при поддържаните серии;
• управление на несиметрични товари при моделите, които поддържат тази функция;
• настройване на приоритет между панели, батерия, мрежа и генератор.

Функционалностите не са еднакви за всички инвертори. Преди покупка трябва да бъдат проверени точният модел, максималната PV мощност, MPPT диапазонът, допустимият ток, видът на батерията и възможностите на резервния изход.

Нисковолтови и високоволтови батерийни системи

Трифазните хибридни инвертори могат да бъдат предназначени за нисковолтови LV или високоволтови HV батерии. Двата типа не са взаимозаменяеми.

Нисковолтови батерии

Нисковолтовите системи обикновено работят с батерии около 48–51.2 V. Те се използват при съвместими трифазни LV инвертори и могат да предлагат гъвкаво разширяване чрез паралелно свързване на определен брой батерийни модули.

Високоволтови батерии

Високоволтовите системи използват последователно свързани батерийни модули, управлявани от съвместим BMS или контролен модул. Те са типични за по-мощни трифазни и индустриални конфигурации.

При избора трябва да бъдат проверени:

• допустимият батериен волтаж на инвертора;
• минималният и максималният брой модули;
• комуникационният протокол;
• максималният заряден и разряден ток;
• мощността, която батерията може да отдава продължително;
• съвместимостта на BMS системата;
• версията на софтуера на инвертора и батерията.

Нисковолтова батерия не може да бъде свързана към високоволтов инвертор и обратно. Съвместимостта трябва да бъде потвърдена за точните модели, а не само според марката.

Как да изберете необходимия батериен капацитет?

Капацитетът на батерията се измерва в kWh и определя какво количество електроенергия може да бъде съхранено. Той трябва да бъде избран според реалното потребление, а не само според мощността на инвертора.

В категорията могат да бъдат включени системи с батериен капацитет 5.12, 11.7, 16, 20, 30, 60 или 120 kWh според конкретната конфигурация.

При оразмеряването се вземат предвид:

• потреблението след залез;
• нощното базово натоварване;
• мощността на резервните консуматори;
• желаните часове автономна работа;
• максималната разрядна мощност на батерията;
• наличното производство от панелите;
• възможността за зареждане от мрежата или генератор;
• необходимият резерв при облачно време;
• възможностите за бъдещо разширяване.

Големият капацитет не е достатъчен, ако батерията не може да отдава необходимата моментна мощност. При обекти с мощни консуматори трябва да бъдат проверени както енергийният капацитет, така и максималният заряден и разряден ток.

Разпределение на товарите между трите фази

При трифазните системи е важно да бъде анализирано натоварването на всяка фаза. В много сгради консуматорите не са разпределени равномерно и една от фазите може да бъде натоварена значително повече от останалите.

Преди изграждането трябва да се установят:

• моментната мощност на всяка фаза;
• кои консуматори работят едновременно;
• има ли истински трифазни машини и електромотори;
• какви са пусковите токове;
• кои електрически кръгове трябва да останат активни при прекъсване;
• поддържа ли инверторът несиметричен изход и при какви ограничения.

Номинална мощност 12 kW не означава автоматично, че могат да бъдат използвани 12 kW на една-единствена фаза. Допустимото натоварване на фаза зависи от конструкцията и техническите ограничения на конкретния трифазен инвертор.

Резервно захранване на трифазни консуматори

При прекъсване на обществената мрежа хибридният инвертор може да подаде енергия към резервен изход. За да продължи да работи даден трифазен консуматор, инверторът трябва да осигурява трифазен резервен изход и достатъчна постоянна и пускова мощност.

Като резервни товари могат да бъдат предвидени:

• осветление и избрани контакти;
• хладилници и фризери;
• интернет, сървъри и комуникационно оборудване;
• охранителни и контролни системи;
• циркулационни и водни помпи;
• офис техника;
• част от климатичните системи;
• машини и производствено оборудване при правилно оразмеряване.

Мощни нагреватели, електрически котли, големи компресори, заваръчни машини и електромотори могат да изискват значително по-голяма пускова мощност. Тези товари трябва да бъдат анализирани индивидуално.

За какви обекти са подходящи?

Трифазните автономни фотоволтаични системи са подходящи за:

• еднофамилни къщи с трифазна инсталация;
• големи вили и ваканционни имоти;
• хотели, къщи за гости и ресторанти;
• офиси и административни сгради;
• магазини и търговски центрове;
• работилници и автосервизи;
• производствени предприятия;
• складови и логистични бази;
• ферми и животновъдни обекти;
• напояване и помпени станции;
• хладилни и складови помещения;
• отдалечени обекти без надеждно електроснабдяване.

Как да изберете правилната мощност?

Мощността на системата не трябва да бъде избирана единствено според месечната сметка за ток. Необходим е анализ както на изразходваната енергия, така и на максималното едновременно натоварване.

За правилно оразмеряване трябва да се установят:

• дневното и месечното потребление в kWh;
• максималната мощност на всяка фаза;
• общата едновременна мощност;
• пусковият ток на машини, компресори и помпи;
• работното време на основните консуматори;
• дневният и нощният профил на потребление;
• желаното време за резервно захранване;
• наличната площ за соларни панели;
• ориентацията и засенчването на покрива;
• възможностите за бъдещо разширяване.

При бизнес обекти с високо потребление през светлата част на деня голяма част от произведената енергия може да бъде използвана директно. При къщи и обекти с високо вечерно потребление е необходим по-голям батериен капацитет.

Пълна автономност или резервно захранване?

Трифазната система може да бъде проектирана с различна цел:

• Намаляване на разходите – мрежата остава налична, а соларната енергия и батерията намаляват закупуваното електричество.
• Резервно захранване – батерията поддържа важните консуматори при авария.
• Частична автономност – обектът използва минимално количество електроенергия от мрежата.
• Пълна автономност – обектът не разчита на обществената мрежа и трябва да бъде оразмерен за най-неблагоприятния сезон.

Пълната автономност през цялата година изисква значително по-голяма мощност на панелите и батерията в сравнение със система, предназначена само за намаляване на сметките.

Работа на автономната система през зимата

През зимата слънчевите дни са по-кратки, радиацията е по-ниска, а облачните периоди могат да продължат няколко последователни дни. В същото време потреблението често се увеличава заради отопление, помпи и осветление.

За целогодишна автономност може да бъдат необходими:

• по-голяма инсталирана PV мощност;
• по-голям батериен капацитет;
• ограничаване на второстепенните консуматори;
• управление на товарите според наличната енергия;
• генератор за продължителни периоди с недостатъчно производство;
• възможност за зареждане от обществената мрежа.

Система, която покрива потреблението през юни или юли, не трябва автоматично да се приема за достатъчна през декември и януари.

Комбиниране с дизелов или бензинов генератор

При подходящ трифазен хибриден инвертор генераторът може да бъде използван като допълнителен източник на енергия. Той може да захранва консуматорите и едновременно да зарежда батерията, когато соларното производство е недостатъчно.

Генераторът трябва да бъде подбран според:

• входните изисквания на инвертора;
• максималната зарядна мощност;
• работната и пусковата мощност на консуматорите;
• качеството и стабилността на изходното напрежение;
• необходимостта от автоматично стартиране;
• разпределението на товарите между фазите.

Монтаж върху различни видове покриви и конструкции

Соларните панели могат да бъдат монтирани върху:

• керемидени покриви;
• трапецовидна ламарина;
• термопанели;
• битумни покриви;
• плоски покриви;
• наземни конструкции;
• соларни навеси и паркинги;
• складови и производствени халета.

Преди монтажа трябва да бъдат проверени конструктивното състояние на покрива, неговата носимоспособност, ветровото и снеговото натоварване, ориентацията, наклонът и наличието на засенчване.

Електрически защити и безопасност

Трифазната автономна система трябва да бъде изградена с правилно оразмерени електрически защити. Според проекта могат да бъдат необходими:

• DC предпазители или автоматични прекъсвачи;
• DC защита от пренапрежение;
• AC трифазни автоматични прекъсвачи;
• AC защита от пренапрежение;
• дефектнотокови защити;
• силов прекъсвач и защити за батерията;
• отделно резервно електрическо табло;
• защитно заземяване на панелите, конструкцията и оборудването;
• правилно превключване между мрежа, инвертор и генератор;
• аварийно изключване, когато е необходимо.

Проектирането, монтажът, свързването и настройването на системата трябва да бъдат извършени от квалифицирани специалисти.

Монофазна или трифазна автономна система?

Наличието на трифазно захранване не означава задължително, че всички уреди в сградата са трифазни. Повечето домакински консуматори работят на 230 V и са разпределени между отделните фази. Трифазният инвертор е необходим, когато трябва да се управлява цялата трифазна инсталация или да се захранват трифазни товари.

Защо да изберете трифазна соларна система от Euromatica.bg?

Euromatica.bg предлага цялостни автономни и хибридни фотоволтаични решения за дома, бизнеса, земеделието и индустрията.

• Готови трифазни системи от 6 до 50 kW за различни типове обекти.
• Батерийни конфигурации от 5.12 до 120 kWh според необходимата автономност.
• Съвременни N-Type двулицеви панели 590 W от утвърдени производители.
• Хибридни инвертори Deye и Felicity с различни мощности и функционалности.
• Нисковолтови и високоволтови решения според размера и предназначението на системата.
• Проверка на съвместимостта между инвертора, батерията, BMS системата и соларните панели.
• Професионално оразмеряване според потреблението и натоварването на всяка фаза.
• Конструкции за различни покриви и възможност за наземен монтаж.
• Възможност за професионален монтаж при предварително уточнени условия.
• Техническа поддръжка преди и след закупуването на оборудването.

Често задавани въпроси

Кога трябва да избера трифазна соларна система?

Трифазна система е подходяща, когато обектът има трифазна инсталация, трябва да бъдат захранвани трифазни консуматори или необходимата мощност е по-голяма от практичното натоварване за една фаза.

Може ли трифазна система да захранва обикновени уреди на 230 V?

Да. Стандартните монофазни уреди се разпределят между отделните фази. Необходимо е товарите да бъдат правилно балансирани и да се спазва максималната допустима мощност на всяка фаза.

Ще работи ли системата при прекъсване на тока?

Да, когато инверторът има трифазен резервен изход, батерията е заредена и консуматорите са свързани към правилно проектирано резервно табло.

Може ли трифазният инвертор да захранва трифазна помпа?

Възможно е, ако работната и пусковата мощност на помпата са в допустимите граници на инвертора. Електромоторите често имат висок стартов ток и трябва да бъдат проверени индивидуално.

Каква батерия е необходима за трифазна система?

Капацитетът и типът на батерията зависят от модела на инвертора, дневното потребление и желаното време за автономна работа. Задължително трябва да бъде спазена съвместимостта между нисковолтова или високоволтова батерия и инвертор.

Може ли впоследствие да се добави допълнителна батерия?

При много конфигурации капацитетът може да бъде разширен, но трябва да се спазят изискванията за модел, брой модули, BMS, комуникация, възраст и състояние на батериите.

Може ли да се увеличи броят на соларните панели?

Да, когато не се превишават максималната PV мощност, DC напрежението, входният ток и ограниченията на MPPT тракерите на инвертора.

Колко голяма батерия е необходима за цяла нощ?

Необходимият капацитет зависи от средната консумация през нощта. Тя трябва да бъде измерена или изчислена, след което да се добавят резерв и загуби при преобразуването.

Може ли трифазната система да работи напълно без електрическа мрежа?

Да, ако инверторът поддържа автономна работа и панелите, батерията и резервният генератор са правилно оразмерени. За целогодишна автономност системата трябва да бъде изчислена според зимното потребление и производство.

Подходяща ли е системата за термопомпа?

Да, когато мощността, фазите и пусковият ток на термопомпата са съобразени с възможностите на инвертора и батерията. Зимното производство трябва да бъде анализирано особено внимателно.

Може ли системата да отдава произведената енергия към мрежата?

Техническата възможност зависи от инвертора и настройките, но законното отдаване изисква изпълнение на приложимите процедури и условия на съответния мрежови оператор.

Как се определя подходящата система за бизнес обект?

Необходим е товарови профил с потреблението по часове и фази, информация за машините, пусковите токове, работното време и желаната автономност. На тази база се определят мощността на панелите, инверторът и батерийният капацитет.

Нуждаете се от съдействие при избора? Свържете се с екипа на Euromatica.bg за професионално оразмеряване на трифазна автономна соларна система според потреблението, натоварването по фази, необходимия батериен капацитет и условията за монтаж.