Вибрати інвертор і акумулятор для сонячних батарей

Продовжуємо вибирати елементи автономної системи електропостачання. Після того, як ми визначилися з кількістю і напругою сонячних панелей, приступаємо до вибору інших елементів мережі: инвертору, акумуляторів і контролера заряду для сонячних батарей.

Вибір інвертора для сонячної батареї

Щоб живити навантаження, живиться в звичайному варіанті від мережі, нам знадобиться інвертор для сонячної батареї. Тобто в нашому випадку на виході сонячної батареї ми маємо напругу 24 В, яке нам треба перетворити, щоб живити наші лампочки і насос. Більш того, струм виробляється сонячними панелями постійний, а все навантаження в будинку працює на змінному.

Вибір інвертора здійснюється по пікової потужності навантаження. Чи не номінальної, а пікової. Деякі споживачі електричної енергії мають пускові струми, які значно перевищують номінальний струм. Цей момент треба враховувати. Помноживши пусковий струм на напругу мережі, рівне 220 В, отримаємо пікову потужність. В інших випадках візьмемо до уваги номінальний струм.

Форма вихідної напруги

Найкраще скористатися інвертором з чистою синусоїдою на виході, тим більше, якщо живиться навантаження більш чутлива до форми напруги, наприклад котли, насоси, деяка електроніка і т.д. Якщо такої необхідності немає, а сонячні панелі живиться виключно світильники або інші нечутливі до перепаду напруги прилади, то можна обійтися інвертором з прямокутною формою напруги, який буде коштувати значно дешевше.

Наприклад, для наших лампочок і насоса підійшов би знайдений в мережі гібридний інвертор ось з такими характеристиками.

Тільки тут вказані в повному обсязі характеристики, а саме потужність в пусковому режимі і час витримки, ток зарядки (при наявності зарядного пристрою) і деякі інші. В цьому випадку їх потрібно уточнити у продавця. Припустимо, у нашого насоса пусковий струм в два рази вище номінального. Iном = 2,72 А, тоді Iпуск = 5,44А. Тоді пікова потужність: P = 5,44 × 220 = 1196,8 Вт. Я припущу, що конкретно ця модель здатна витримати пікову потужність в 1500 Вт. Тому такий інвертор нам би підійшов. Вартість цієї моделі становить 415 $.

Слово гібридний означає, що інвертор завдяки контролеру заряду здатний переключатися від сонячної панелі до акумуляторів і навпаки в залежності від потужності навантаження і рівня заряду акумуляторів для сонячних батарей. Сам інвертор теж буде споживати невелику частину енергії.

Вибір акумуляторів для сонячної батареї

Припустимо, нам необхідно 1 день для гарантованого запасу електричною енергією. Для цього розділимо загальне споживання на напругу і врахуємо при цьому втрати в инвертор (20%).

З = 4800/24 ​​× 1,2 = 240А · год.

Я зупинився на гелевих герметизованих акумуляторах ємністю 200 А · год і напругою 12В. Для герметизованих необслуговуваних акумуляторів глибина розряду не повинна перевищувати 30-40%. Врахуємо це.

240 / 0,4 = 600А · год.

Тепер розділимо:

600/200 = 3 шт.

Якби у нас напруга на виході від панелі було 12 В, то нам би знадобилося 3 акумулятора, з`єднаних паралельно. Але тому що напруга нашої системи 24 В, то нам знадобитися ще один акумулятор, з`єднаний послідовно. Разом нам необхідна батарея з 4 акумуляторів. Однак і такий варіант не підходить, як було відмічено в коментарях, через один акумулятор буде проходити пусковий струм втричі вище номінального. Тому знадобитися ще три акумулятора, з`єднаних послідовно.

Вартість одного такого акумулятора складе близько 580 $. Незважаючи на те, що виробники рекомендують гелеві акумулятори, думаю можна використовувати дешевші варіанти, наприклад автомобільні.

Є ще один момент, який потрібно враховувати, це температурний коефіцієнт. Крім розрядки акумулятора значення ємності перемножують і на цей коефіцієнт. Я припускав, що цей коефіцієнт дорівнює 1. Значення ж коефіцієнтів можна подивитися в таблиці.

Ще не будемо робити висновок, зробимо це в наступній статті, де ми трохи поговоримо про вибір контролера, а також підіб`ємо загальну вартість всієї системи. Підписуйтесь на розсилку, щоб бути в курсі новин сайту.

На закуску - відео з підключення акумуляторів різної ємності (12В)