Ремонт прибора
Ремонт этих устройств для преобразования одного вида напряжения в другой, лучше производить в сервисных центрах, где персонал имеет высокую квалификацию и впоследствии предоставит гарантии выполненных работ. Чаще всего любые современные качественные преобразователи состоят из нескольких сотен электронных деталей и если нет явных сгоревших элементов, то найти поломку и устранить её будет очень сложно.
Некоторые же китайские недорогие устройства данного типа, вообще, в принципе лишены возможности их ремонта, чего нельзя сказать об отечественных производителях. Да может они немного громоздкие и не компактные, но зато подлежат ремонту, так как многие из их деталей можно заменить на аналогичные.
Преимущества и недостатки
Как любая вещь, гибкие солнечные панели имеют достоинства и изъяны. Лучше всего они видны в сравнении с жёсткими (кристаллическими) солнечными батареями:
- Стойкость к механическим повреждениям. Гибкие панели можно гнуть и скручивать в рулон. В сложенном виде нужно переносить в футляре или «гармошкой». У жёстких батарей прочность зависит от основы. Чаще всего используется стеклотекстолит толщиной 1-1,5 мм. В разложенном виде панель лучше не переносить, а в сложенном – она похожа на прочный брусок.
- Мощность. Гибкие батареи имеют меньший КПД (коэффициент полезного действия) и удельную мощность на единицу площади. Их применение предпочтительнее в ситуации, в которой вес имеет решающее значение. Аморфный слой полупроводника лучше улавливает рассеянный солнечный свет.
- Цена. Гибкие панели дороже жёстких, но их стоимость постепенно снижается. Аналогичная ситуация была со светодиодными лампами – со временем их производство росло, а цены снижались.
- Использование. Гибкие элементы можно нашивать на одежду, рюкзаки и заряжать аккумуляторы в дороге. Они легче жёстких, поэтому предпочтительнее для установки на электромобили и электросамолёты, дроны, а также в пеших походах. Повторяют кривизну основания и крепятся на шифер или черепицу. Яхта с такими панелями будет обеспечена электроэнергией даже при выключенном двигателе. Жёсткие батареи используются в стационарных и маломобильных конструкциях (охотничьих домиках и многодневных выездах на рыбалку). Крепить эти устройства можно через специальные отверстия, с помощью двухстороннего скотча или силиконового герметика.
Экономическая обоснованность
Они заказывают недорогое оборудование производства КНР на одной из интернет-площадок.
К основным элементам устройства относят: Специальные батареи, которые будут поглощать свет.
Для покупки нужно зарегистрироваться и вписать в поисковую строку нужный запрос. Таким образом, фотоэлементы оказываются зажатыми и так их нужно оставить на полсуток. Оптимальным вариантом является конвектор с выходной мощностью от 3кВт — такое устройство в состоянии обеспечить энергией не только освещение дома или квартиры, но и работы большего числа других потребителей.
Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про схему подключения реле напряжения. Шина для спайки солнечных элементов.
Панели между собой соединяются последовательно или параллельно в зависимости от нужного напряжения. Подключите фотоэлемент к контролеру таким же образом.
На схеме ниже вы сможете наглядно увидеть этот процесс. Выбор схемы подключения Энергия, производимая солнечными панелями, не может подаваться напрямую к каким-либо электрическим приборам. При сборке солнечной электростанции следует иметь в виду каждое устройство, даже если конкретное подключение его не касается. Процесс монтажа достаточно понятен и не требует огромных усилий, но многих отталкивает высокая цена системы. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.
Контроллер зарядки АКБ
Среди них широкой популярностью пользуются солнечные системы. Это необслуживаемые и абсолютно безопасные устройства, не выделяющие вредных веществ.
Описание фильтров категории
Производитель — можно выбрать продукцию одного или нескольких производителей
Мощность — можно выбрать инвертор или ББП по диапазону мощности
Напряжение — фильтр по входному напряжению (напряжению на аккумуляторах)
Увеличение мощности — возможность параллельного соединения выходов инвертора на одной фазе для увеличения общей выходной мощности. Для этого ББП соединяются между собой коммуникационными кабелями или устройствами (см. описание ББП) и один из них становится ведущим, а остальные ведомыми.
3 фазы:
- да — инвертор трехфазный
- нет — инвертор однофазный
- возможно — инвертор однофазный, но есть возможность синхронизировать выходы инверторов со сдвигом фаз для питания 3-фазной нагрузки.
Тип устройства (подробное описание в статье «Тип ББП»)
- In-line (резервный). Блок бесперебойного питания при наличии сетевого напряжения, которое укладывается в допустимые значения по напряжению и частоте, транслирует его в нагрузку. В этом время АБ заряжаются. При пропадании сети ББП переключается в режим инвертора.
- Online. В этом ББП входное переменное напряжение выпрямляется, от него питается инвертор, который в свою очередь питает нагрузку. Выпрямленным напряжением также заряжаются аккумуляторы через специальное зарядное устройство. Переключения нет, так как нагрузка постоянно питается от аккумуляторов.
- Инвертор (без ЗУ). Просто инвертор без зарядного устройства для АБ. Для систем, не подключенных к сети
Приоритет АБ/СБ — некоторые модели блоков бесперебойного питания могут выбирать приоритет использования энергии от источника переменного тока (сеть или генератор) и постоянного тока (аккумуляторы, к которым могут быть присоединены солнечные батареи, ветрогенератор, микрогидроэлектростанция и т.п.). Приоритет аккумуляторам обычно предоставляется при превышении напряжения на АБ над заданным.
- Переключение — ББП полностью отключается от сети при достижении напряжения на АБ установленного уровня и работает только от АБ (которые могут подзаряжаться источником постоянного тока — СБ, ВГ, микроГЭС и т.п.) до тех пор, пока напряжение на них не упадет до порогового значения. Полная мощность на выходе ограничивается мощностью инвертора.
- Подмешивание — более дорогие ББП, обычно называемые гибридными, могут подмешивать энергию от аккумуляторов не отключаясь от сети. При этом аккумуляторы не разряжаются, что продлевает срок их службы. Полная мощность на выходе может равняться сумме мощностей инвертора и сети. Обычно можно выставить ограничение на потребление мощности от сети. Также, почти все гибридные инверторы могут увеличивать максимальную потребляемую мощность нагрузки за счет добавления мощности инвертора — это нужно, если есть ограничения по мощности сети или генератора.
Панель индикации — наличие жидкокристаллической панели индикации и управления на самом инверторе.
Встроенный контроллер СБ — некоторые модели инверторов и ББП имеют встроенный контроллер для солнечных батарей.
Встроенные реле — наличие встроенного программируемого реле с гальванически развязанными («сухими») контактами. Реле может программироваться на срабатывание по различным условиям или событиям (см. описание инверторов для более подробной информации. Таких реле может быть от 1 до 3.
Подключение инвертора к солнечной батарее
Необходимо приготовить кабель соответствующего сечения, способный выдерживать все возможные нагрузки. Необходимо учитывать, что длина соединительного кабеля между солнечными панелями и инвертором не должна превышать 3 м. Если потребители расположены далеко от модулей, удлиняют высоковольтное плечо — кабель на 220 В. Рассмотрим порядок присоединения прибора к комплекту солнечного оборудования:
Схема
Простейшая схема подключения инвертора — в разрыв между потребителями и аккумуляторами. Этот вариант используется для автономных устройств.
Наиболее сложная схема — для сетевых или гибридных приборов. Параллельно с АКБ подключается сетевое напряжение (на соответствующие контакты), тут же присоединяется нагрузка. Дополнительная пара контактов предназначена для резервируемой системы (резервное освещение, аварийное питание и т. п.). Выбор схемы зависит от назначения и конструкции инвертора, а также наличия подключения к централизованной сети.
Этапы
Процесс соединения приборов никаких сложностей не вызывает. Все контакты поименованы, главная задача — не перепутать их в спешке. Сначала собирают весь комплект — панели, контроллер, АКБ. После этого подключают инвертор и проверяют работоспособность. Обнаруженные ошибки сразу устраняют. Когда появляется полная уверенность в правильности всех соединений, подключают полезную нагрузку — приборы питания. С этого момента солнечные батареи считаются введенными в эксплуатацию.
Простой самодельный инвертор напряжения 12-220В на двух транзисторах
В качестве трансформатора использовал ферритовые чашки с такимим размерами: диаметр – 35 мм, высота – 20мм. Сперва мотается первичная обмотка, она содержит 14 витков провода диаметром 0,5 мм, после намотки ее нужно обернуть изолентой в один слой. Вторичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром 0.2мм и содержит 220 витков, поверх ее также обматываем изолентой в один слой. Все, трансформатор готов, осталось только собрать половинки и посадить на болтик.
Методом проб и ошибок подобрал для схемы транзисторы, ориентируясь на минимальный ток потребления схемы. Получилась пара КТ814 и КТ940, затем были подобраны сопротивления и емкость. В результате моих опытов получилась вот такая схема с указанными номиналами, она приведена выше. Данная конструкция простого инвертора напряжения отлично подходит для питания энергосберегающей лампы мощностью в 8,9,11 Ватт. Лампы мощностью в 20 ватт не хотят работать, скорее всего вторичка слабовата – переделывать я не стал. Лампа мощностью в 9 ватт светит так же ярко как и при питании напрямую от сети переменного тока 220В. Потребляемый ток схемы преобразователя напряжения колеблется в пределах 0.5 – 0.54 Ампера.
Если использовать вместо транзистора КТ940 транзистор КТ817 и аналогичные то ток, потребляемый схемой инвертора напряжения и лампой, возрастает до величины 0,86 Ампера. Данная конструкция простого инвертора напряжения доступна к изготовлению всем радиолюбителям и начинающим. Преимущества данной конструкции очевидны: простота изготовления и надежность в работе.
Нужно отметить что очень много радиолюбителей проживает в сельской местности и не имеют возможности приобрести импортные детали, к тому же хоть и недорого но стоят денег те же полевые транзисторы, которые при ошибке тут же могут сгореть или выйти из строя, не говоря уже о микросхемах. А чаще всего у радиолюбителя запасы радиодеталей ограничены. Вот так и появился простой инвертор напряжения, собранный из деталей, полученых из советского хлама. Имея в распоряжении аккумулятор емкостью в 7 Ампер-Часов нетрудно подсчитать на сколько времени его хватит – проверял лично.
Самодельный преобразователь напряжения.
Часто задаваемые вопросы
Как рекомендуемый ток заряда до 0,3C влияет на пластины батарей?
У обычной свинцово-кислотной батареи при токах заряда 0,25-0,3С будет происходить ускоренная реакция выделения водорода, что приведет к высыханию и набуханию батареи. У батарей серии Carbon в следствие емкостного эффекта и увеличения числа пластин, большие токи будут равномерно распределены по пластинам, что предотвратит негативные реакции по расщеплению воды в составе электролита.
Почему не работает преобразователь напряжения?
Неисправность преобразователя напряжения часто возникает из-за использования не подходящих проводов (например, алюминиевых вместо медных). Многие модели инверторов чувствительны к питания. Они рассчитаны на работу только от аккумуляторных батарей или стабилизированных источников электропитания. Такие устройства нельзя подключать к солнечным панелям или бензогенераторам.
Какие трудности могут возникнуть при ремонте преобразователя напряжения?
Основная сложность заключается в выборе аналогов транзисторов и трансформаторов при отсутствии оригинальных компонентов. Остальные элементы электросхемы — например, резисторы, конденсаторы или диоды — не имеют конструктивных особенностей, поэтому можно использовать любые доступные детали, подходящие по напряжению, мощности и номиналу.
Подключение и роль инверторов
Даже небольшая СЭС, как правило, снабжает энергией значительное количество разнообразного оборудования и бытовой техники. Практически все потребляющий ток устройства – системы отопления, осветительные приборы, домашняя электроника – работает от переменного тока, а гелио панели вырабатывают постоянный. Роль инвертора солнечной электростанции – осуществить преобразование одного вида тока в другой, параллельно гарантируя непрерывность его подачи и стабильность напряжения.
Обязательным условием качественной работы преобразователя является его грамотная установка.
- Инвертор включается в сеть между фотоэлектрическими батареями и приборами-потребителями системы.
- При соединении с соседними устройствами необходимо внимательно следить за полярностью клемм. Ошибка при подключении грозит выходом из строя не только инвертора, но и системы в целом.
- Размещать оборудование следует так, чтобы длина соединительных кабелей была минимальной, а их сечение пропорционально мощности из такого расчета для медного провода:
- 4 мм – 9 кВт:
- 6 мм – 11 кВт;
- 10 мм – 17,6 кВт;
- 16 мм – 22 кВт;
- 25 мм – 30,8 кВт;
- 35 мм – 37 кВт.
Соблюдение первого условия позволит минимизировать потери, а второго защитит провода от перегорания.
Гибридный инвертор: оценка возможностей
Использование возобновляемой энергии солнца в комбинации с централизованным электроснабжением дает ряд преимуществ. Нормальное функционирование гелиосистемы невозможно без одного из ключевых элементов – инвертора.
Инвертор гелиосистемы – устройство для конвертации постоянного тока (DC), поступающего от фотоэлектрических панелей, в переменную электроэнергию. Именно на токе напряжением 220 В работает бытовая техника. Без инвертора выработка энергии бессмысленна.
Провести оценку возможностей гибридной модели лучше в сравнении с особенностями работы его ближайших конкурентов – автономных и сетевых «конвекторов».
Сетевой инвертор. Устройство работает на нагрузки общей электросети. Выход от преобразователя подсоединен к потребителям электроэнергии, сети АС. Схема отличается простотой, но имеет несколько ограничений:
- работоспособность при доступности переменного тока в сети;
- напряжение электросети должно быть относительно стабильным и соответствовать рабочему диапазону преобразователя.
Разновидность востребована в частных домах с действующим «зеленым» тарифом на электрификацию.
Днем при минимальном энергопотреблении, выработанный ток поступает в сеть по «зеленым» расценкам, с вечера до утра здание «подпитывается» от централизованного снабжения электричеством
Автономный инвертор. Прибор запитывается от аккумулятора, который получает заряд от солнечных панелей через МРРТ-контроллер. В системе используются батареи разных типов, в том числе высокотехнологичные литиевые аккумуляторы.
При максимальном «наполнении» аккумулирующего устройства излишек электроэнергии передается на вход инвертора, выход которого подсоединен с конечными потребителями АС. В случае недостатка солнечной активности энергия берется из аккумуляторных батарей и проходит «конвертацию» через инвертор напряжения.
Особенности работы автономной установки:
- возможность независимой работы при отсутствии сетевого переменного тока;
- некоторые модели поддерживают режим функционирования по «зеленому» тарифу;
- КПД установок – 90-93%.
Для обеспечения абсолютной автономности объекта требуется точный расчет мощности гелиопанелей и достаточная энергоемкость аккумулятора.
Вариант независимого использования инвертора без включения в систему централизованного сетевого подключения. Автономный преобразователь востребован в местности с полным отсутствием или низким качеством подачи электричества
Гибридный инвертор. Модель отличается от выше описанных устройств особой «архитектурой» изготовления. Внутри предусмотрена особая электросхема, позволяющая в режиме преобразователя параллельно функционировать с источником тока (сетью, генератором).
Одновременно идет питание нагрузки от центральной сети и солнечных батарей, при этом функция приоритета отведена поставщику постоянного тока.
Гибридный преобразователь позволяет максимально эффективно потреблять энергию солнца, не переключаясь с сети электроснабжения от центральной станции или генератора
Конкурентные преимущества заложены в многофункциональности инверторов гибридного типа:
- Сеть – своего рода вместительный аккумулятор с КПД в 100%. Все излишки, выработанные фотоэлектрическими пластинами можно перенаправить в центральную сеть по «зеленому» тарифу.
- Обеспечение бесперебойного питания. При отключении основного электропитания система перестраивается в автономный режим, защищая всех потребителей от «скачков» напряжения.
- Повышение лимита мощности сети при пиковых нагрузках за счет добавления энергии от аккумуляторно-инверторного комплекса.
При спаде потребления гелиокомплекс переход в режим зарядки и через время вновь готов к использованию. Функция удвоенной мощности может обозначаться: Smart Boots, Power Shaving, Grid support.
Добавление мощности происходит по следующим принципам:
- если используемая мощность ниже предельного сетевого потребления, то кроме питания нагрузки осуществляется заряд аккумулирующей батареи;
- в отсутствии напряжения в сети расходуется электроэнергия, полученная от аккумулятора и преобразованная инвертором;
- если нагрузка превышает граничное значение мощности сети, то недостаток восполняется аккумулированной электроэнергией от солнечной батареи.
Перечисленные режимы работы способны поддерживать гибридные модели с зарядным устройством.
Некоторые многофункциональные инверторы рассчитаны на одновременное подключение нескольких линий переменного тока для автоматического ввода резерва. Высокотехничные модели самостоятельно регулируют заряд аккумулятора
Критерии выбора
Выбор инвертора для установки солнечной электростанции очень важен. От того, какое устройство будет подключено, зависит будущая работа всей системы. Есть несколько основных технических параметров, от которых стоит отталкиваться перед тем, как выбрать подходящий инвертор.
Мощность — от этой величины зависит мощность работы всей электростанции. Через инвертор проходит весь ток, который потом предается в помещение и питает подключенные приборы. Номинальная мощность указывает на допустимую нагрузку, которую может испытывать преобразователь, как во время подключения, так и на протяжении всей работы. Выбирают мощность исходя из следующих критериев:инвертор в12 В подойдет для системы мощностью до 600 Вт, устройство на 24 В устанавливают при мощности 600-1500 Вт и 48 В при мощности свыше 1500 Вт.
Возможность превышения номинальной нагрузки
Эта крайне важно для таких приборов, как стиральные машины, холодильники и кондиционеры, в которых присутствуют электродвигатели. При их запуске, требуется немного больше электроэнергии, и если мощности инвертора не достаточно для этого, то устройства могу в лучшем случае не запуститься, а в худшем — выйти из строя.
Вид выходного сигнала — синусоидальная форма отвечает за возможность подключения какого-либо оборудования к конкретной модели инвертора
Преимущества в том, что такой тип выходного сигнала защищает электроприборы от перепадов напряжения.
Коэффициент полезного действия — определяется количеством пустой энергии, которую прибор потратил, например, на самого себя. Этот показатель не должен превышать 5-15%, иначе установка солнечных батарей будет невыгодной, а их работа малоэффективной. КПД основной массы поставляемых на рынок инверторов составляет 85-95%.
Однофазные или трехфазные инверторы. Первые стоят дешевле вторых, но они подходят только тогда, когда потребляемая мощность менее 10 кВт. Величина напряжения у таких преобразователей энергии 220 В, частота 50 Гц. Трехфазные инверторы имеют более широкий выбор в плане напряжения — 315 В, 400 В, 690 В.
Количество инверторов в системе. Сколько устройств устанавливать зависит от мощности мощность солнечных батарей. Если она не больше 5 кВт, то достаточно одного инвертора. При большей мощности потребуется от двух устройств. Определяют необходимое количество из расчета, что на каждые 5 кВт необходим один инвертор.
Масса инверторов указывает в первую очередь на их качество. Легкими хорошие устройства не могут быть. Но некоторые производители предлагают низкопробные преобразователи для солнечных аккумуляторов. В них нет трансформатора. Это чревато тем, что, если ток повысится, то вся систем может выйти из строя.
При выборе инвертора для солнечных батарей нужно учитывать его мощность
Кроме этого разные модели имеют ряд дополнительных опций и защитных элементов. Это может быть встроенная розетка, ЖК-дисплей, зарядное устройство и др. При проблемах с электричеством лучше подобрать инвертор с защитой от короткого замыкания и перегрузки.
Также нужно учитывать пусковую мощность преобразователя. Она используется всего в течение нескольких секунд, но очень важна для запуска устройства. После этого инвертор начинает работать в обычном режиме. Пусковая мощность должна в 1,5 раза превышать величину номинальной мощности.
Выбор инверторов для солнечных батарей
Существуют совмещенные конструкции контроллеров и инверторов, т. е. в одном корпусе собраны два устройства. Давно известно, что у совмещенных устройствах параметры хуже, чем у отдельно собранных. Это относится и к преобразователям, поэтому лучше выбирать отдельный инвертор с более высокими параметрами.
Потери в проводах зависят от их длины и величины постоянного напряжения. При выходной мощности солнечной системы более 1, 5 кВт напряжение со стороны солнечных панели и аккумуляторов должно быть 48 В. А длина соединяющих проводов не должна превышать 3 — х метров между солнечными панелями и инвертором. Мощность преобразователя в идеальном варианте должна быть равна сумме всех мощностей нагрузок.
Но на практике выбирают устройство по пиковой мощности. Пиковая мощность — это такая максимальная мощность устройства, при которой преобразователь работает несколько секунд на больших токах с сохранением своей работоспособности. Если в паспорте нет параметра пиковой мощности, значит, указанная мощность и есть пиковая.
Производительность инвертора в зависимости от загрузки солнечными батареями
Такие бытовые приборы как холодильники, стиральные машины, пылесосы и другие, имеют в момент запуска пусковые токи в 5 — 7 раз превосходящие номинальные токи. Поэтому пиковая мощность инвертора должно учитывать эти токи. Пиковая мощность превышает номинальную в 1,5 раз. Качество преобразователя можно определить по весу. Если устройство легкое, то его качество низкое, так как отсутствует тяжелый трансформатор.
По весу на 100 Ватт мощности приходится килограмм массы прибора. При мощности в 500 Вт инвертор весит 5 кГ. У хорошего качества приборов КПД 98%, с понижением этого параметра качество устройства ухудшается. Чтобы не переплатить за мощность инвертора для северных широт выбирают 90% мощности прибора от мощности солнечных панелей, на юге 120% из-за большой солнечной активности.
Помогла вам статья?
ДаНет
