1. Фотоелектрична система.
2. Система безперебійного живлення.
3. Трохи про алгоритм роботи і можливості системи:
4. Моніторинг системи. Світлова та звукова сигналізація.

Дата додавання: 17.05.2016

Почнемо з того, що вся система встановлена ​​в житловому будинку, частина якого займає офісне приміщення. На момент монтажу сонячної установки проводилося будівництво нового будинку, який об'єднаний з існуючим. Будинок №2 має свою поштову адресу і окреме підключення до електричних мереж. Як джерело тепла, був встановлений тепловий насос, теплообмінник якого поміщений в річку Рось. Докладні фотографії об'єкта і характеристики обладнання за посиланням:

http://utem.org.ua/gallery/show/gibridnaya_solnechnaya_ustanovka_moschnostyu_30_kvt_kievskaya_obl

Головне завдання поставлені перед нами - забезпечити безперебійне живлення електроприладів для стабільної роботи офісу, ну і звичайно ж комфортного проживання поза робочим часом. Так само замовник бажав мінімізувати споживання електроенергіі від зовнішньої мережі, а коли дізнався про зелений тариф , Прийняв рішення встановити сонячні панелі.

Завдання поставлене - робимо технічне рішення!

Фотоелектрична система.

Проектування даного об'єкту було обмежено розмірами даху, максимум що вдалося розташувати - 20кВт. розмістили сонячні модулі (Покращена сонячна панель) на чотирьох схилах, так як 3 ската мають різний кут нахилу - було необхідно встановити 2 інвертора - потужністю 15 кВт і 5 кВт. Кількість сонячних батарей в кожному Гелиополе в основному в межі 20-23 шт, що оптимально для ефективної роботи інвертора (Unom-600V).

Розміщення сонячних панелей на даху будинку №1

Керамічна черепиця нестандартного розміру трохи спантеличила, довелося індивідуально виготовити спеціальні кронштейни, які дозволили б зробити конструкцію максимально міцною і надійною.

Схематичне зображення виготовленого кронштейна.

Система безперебійного живлення.

При підборі обладнання ми враховували головні параметри:

1) Максимальна і середньогодинна навантаження на інвертори:

Для розрахунку цього параметра ми врахували всі побутові прилади знаходяться в будинку + плановане обладнання в новому будинку, внесли індивідуальні режими роботи приладів і склали таблицю:

В даній таблиці вказані всі навантаження які можуть бути включені при роботі від акумуляторів. Є можливість коригувати кількість приладів, режими роботи, бачити кількість необхідних акумуляторів. Інша частина таблиці показує залежність вартості акумуляторів від заданих параметрів.

2) Тривалість роботи від акумуляторної батареї:

У таблиці прописана формула, по якій можна було задати час резерву і отримати необхідну кількість акумуляторів. Після тривалих переговорів з коригуваннями резервує обладнання, прийшли до рішення установки 3-х інверторів VictronEnergyQuattro 48/10000/140 і 12-ти літій-іонних акумуляторів Victron Energy LiFePO4 - 160 Ач.

Для резервування сусіднього будинку - було спроектовано силовий щит АВР, який буде підключати будинок №2 до джерела енергії при пропажі електрики від мережі. Розрахунок автономної системи виконаний на годину роботи при повному навантаженні від акумуляторів. Це час роботи при найгірших обставинах (сонячні батареї не генерують енергію, навантаження 27 кВт * год)

За фактом таке навантаження вкрай рідко буває (за нашими спостереженнями - максимально до 8 кВт * год), так само в денний час частина або вся назрузка буде перекрита сонячною енергією. В результаті маємо систему, яка зможе працювати автономно протягом доби в весняно-осінній період.

Залишилося два незакритих питання:

3) Тривале відключення взимку.

4) Відсутність резервування теплового насоса.

Для вирішення цієї проблеми було прийнято рішення - установка дизель-генераторного агрегату. Спільно з компанією НТТ Енергія розрахували необхідну потужність ДГА, виконали монтаж, пуско-наладку і синхронізували роботу генератора з основним обладнанням.

Загальний вигляд структури даного об'єкта.

Трохи про алгоритм роботи і можливості системи:

Нормальний режим роботи.

Умови: Мережа 1, Мережа 2 - присутній. Світить сонце.

• Харчування будинку №1 походить від мережі 1
• Харчування будинку №2 походить від мережі 2
• Тепловий насос живиться від мережі 2
• Енергія сонця покриває навантаження споживачів будинку №1, надлишки направляються в мережу
• Акумуляторна батарея перебувати в зарядженому стані (за підтримуючий заряд відповідає автономний інвертор Victron Energy Quattro )

Які функції виконує автономне обладнання в цьому випадку?

На перший взляд - система «простоює». Насправді, вона виконує кілька функцій, які не так помітні при нормальній роботі. Але коли включався нагрів електротенов в сауні, в офісі включали мікровоновую печ, кавоварку, а в будинку готувався вечерю в духовій шафі - раніше спрацьовував ввідний автоматичний вимикач, і все гасло. Тепер, завдяки функції PowerAssist, перевищення виділеної потужності - не проблема. Недостатня потужність береться з акумуляторів. Запас потужності 20 кВт від мережі + 27 кВт від інверторів з АКБ, а якщо яскраво світить сонце, ще 20 кВт. В сумі 67 кВт, не рахуючи можливості автономних інверторів видавати пікову потужність в два рази вище своєї номінальної, тобто ще плюс 27 кВт.

Одним з найбільших переваг інверторів Victron Energy це те, що в майбутньому, при зростанням вартості мережевої електроенергії до рівня вище вартості Зеленого тарифу (на сьогоднішній день у багатьох країнах Європи) система дозволить максимально використовувати власну сонячну електроенергію, а відсутню брати з мережі. В цьому випадку Quattro знаходиться вночі в режимі інвертора і отключаеться від зовнішнього джерела. Це гарантує, що енергія не буде братися від мережі. На наступний день, коли є надлишок сонячної енергії, інвертор буде переключаться до зовнішнього джерела, так як надлишкова потужність PV може бути продана по зеленому тарифу. Батарея заряжется за допомогою енергії сонця. При відсутньої потужності для заряду або запуску важких навантажень, інвертор звертається за допомогою до традиційних джерел енергії. Графічно це буде виглядати так:

Ще одна властивість автономних інверторів в системі - це контролювати параметри мережі. При виході за встановлені параметри, інвертори відключатися від мережі і переходять в автономний режим роботи до моменту нормалізації параметрів, що захистить обладнання від неякісного напруги.

Резервний режим роботи:

Умови: Мережа 1, Мережа 2 - відсутня. Світить сонце.

• Харчування будинку №1 походить від акумуляторів
• Харчування будинку №2 походить від будинку №1, відповідно теж від акумуляторів
• Тепловий насос вимкнений
• Енергія сонця покриває (частково або повністю) навантаження споживачів будинку №1 і №2 і заряджає акумулятори

У цьому випадку харчування буде відбуватися від акумуляторів до моменту їх розряду.

Тепловий насос в цей час вимкнений, так як перевищує потужність інверторів, та й сенсу в цьому немає, акумулятори й розрядити за 20-40 хв. Тому прийняли рішення, підключити його тільки до генератора. Відповідно при відключенні мережі він буде виключений до моменту розряду АКБ, виходячи з думок, що за кілька годин будинок не повинен охолонути. Але якщо замовнику буде некомфортно, наша компанія зробить перенастроювання системи, щоб було певне час роботи від акумуляторів. Наприклад - пропала мережа, система працює 3 години від АКБ, потім дає команду на запуск генератора, незалежно від рівня розряду батареї. Опис такого режиму описано нижче.

Автономний режим роботи:

Умови: Мережа 1, Мережа 2 - відсутня. Світить сонце. Акумулятори розряджені. Генератор в роботі.

• Харчування будинку №1 походить від генератора
• Харчування будинку №2 походить від будинку №1, відповідно теж від генератора
• Тепловий насос працює
• Енергія сонця покриває частину навантажень споживачів будинку №1 і №2 і «розвантажує» генератор

Коли акумулятори розряджені, інвертор подає команду на запуск генератора. Генератор запускається, виходить на робочий режим і підключає навантаження на себе. Під час живлення від генератора, якщо він не максимально завантажений, йде підзаряд акумуляторів. Після повного заряду, існують такі варіанти зупинки генератора: за рівнем заряду або робота до появи мережі. Встановили параметр - робота до появи мережі, так як батарея може зарядитися за годину, чого недостатньо для теплового насоса. Але це також на контролі, тому як дана функція корисна в зимовий час. Влітку краще робота в буферному режимі.

З генератора виведено два інформаційних інтерфейсу: modbus для підключення до Smart Home, а також вихід до Ethernet, для віддаленого контролю. Також виведена світлова індикація про низький рівень палива.

Моніторинг системи. Світлова та звукова сигналізація.

На щитах АВР встановлена ​​світлова сигналізація:

• наявності живлення від мережі 1, мережі 2, по всім трьом фазам індивідуально
• індикація вибраного режиму роботи перемикання будинку №2 на харчування від будинку №1 (автоматичний або ручний режим)
• режим роботи: від мережі, АКБ або генератора

Ця сигналізація працює за принципом автоматичного замикання або розмикання контактів. Більш інтелектуальної індикацією - є світлодіоди на інверторах, які показують режими роботи інвертора і панель управління ColorControlGX. На цій панелі відображаються всі процеси роботи з купою додаткової інформації про стан пристроїв.

Крім місцевої індикації, є можливість віддаленого моніторингу та налаштування.

Існує кілька джерел інформації:

• від генератора
• від мережевих інверторів
• від панелі ColorControl GX

Ми вважали за краще використовувати основне джерело моніторингу - ColorControl GX. Це обумовлено тим, що він володіє иформации про стан акумуляторів, генератора і мережевих інверторів. Вся необхідна інформація відображається на порталі Victron VRM і ось як це виглядає:

Все навантаження проходять через автономні інвертори, а вони в свою чергу, через панель управління, аналізують і передають інформацію на портал VRM. В системі VRM можна побачити наступні параметри:

• попередження і аварійні сигнали
• стану PV інверторів
• вихідна потужність PV інвертора
• споживана або генерується потужність
• робота AC генератора
• AC споживана потужність
• AC вихідна потужність
• AC вхідна напруга і струм
• AC вихідна напруга і струм
• AC вхідна частота
• AC вихідна частота

Вищеперелічену інформацію можливо переглядати з будь-якого електронного пристрою з виходом в інтернет, будь то телефон, планшет або ноутбук. У разі виникнення будь-яких несправностей, власнику приходить сповіщення по електронній пошті або повідомленням на мобільний телефон. Паралельно інформація приходить в офіс компанії UTEM SOLAR для оперативного з'ясування і усунення помилки. Більш того, в історію експлуатації системи, що зберігається на порталі VRM можливо включити для відображення будь-яку необхідну інформацію з прив'язкою до дати і часу.

ЯКЩО ВИ ЩЕ НЕ ЗАПОВНИЛИ ФОРМУ ЗВОРОТНОГО ЗВ'ЯЗКУ, ТОДІ ЗАМОВТЕ ЗВОРОТНІЙ ДЗВІНОК І МИ відповіді на всі питання!