Obwód awaryjny, czyli rola inwerterów hybrydowych
Instalacje fotowoltaiczne potrafią pokryć dużą część dziennego zapotrzebowania domu jednorodzinnego na energię elektryczną. Bywa, że produkcja w pogodne dni jest tak duża, że przekracza ilość energii, którą jesteśmy w stanie zużyć. W takim wypadku jej nadmiar oddawany jest do sieci energetycznej. Co jeśli chcemy tą energię przechować i zabezpieczyć się na wypadek zaniku dostaw energii w sieci? Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie inwerterów hybrydowych, które każdy renomowany producent ma już w swojej ofercie.
Inwertery hybrydowe mogą oddawać prąd zarówno do baterii, jak i do sieci, przy czym mogą pracować dwutorowo – przy dużej liczbie produkowanej energii są w stanie jednocześnie ładować baterię, jak i zasilać instalację domową. Takie falowniki są w stanie oddawać energię z akumulatorów w przypadku złej pogody bądź też późnej pory. Zwiększa to autokonsumpcję z wartości szacunkowej około 25% do 70%.
Aby lepiej zrozumieć zasadę działania falowników hybrydowych, posłużymy się przykładem firmy SofarSolar, która ma w ofercie linię HYD 3PH, trójfazowych falowników o mocy od 5 do 20 kW. Falowniki te działają w połączeniu z magazynami energii o podwyższonym napięciu prądu stałego (rzędu 200-500V). Pozwala to na zastosowanie standardowych przewodów solarnych do łączenia falownika z bateriami, a prąd przez nie przechodzący wynosi maksymalnie 30A, przez co cała instalacja ma mniejsze straty i może dostarczyć więcej mocy do sieci domowej. W znacznym stopniu zwiększa to wykorzystanie fotowoltaiki do własnych zastosowań, zamiast stratnie oddawać tą energię do sieci.
Kolejną istotną cechą inwerterów hybrydowych jest możliwość stworzenia tzw. obwodu awaryjnego, czyli układu zasilanego nawet w przypadku wyłączenia zasilania zewnętrznego. Znacznie zwiększa to użyteczność takiej instalacji, zwłaszcza w regionach o słabej infrastrukturze elektrycznej, bądź często dotykanej gwałtownymi zjawiskami pogodowymi (silne wiatry, podtopienia), gdzie można doświadczyć częstych wyłączeń sieci.
W takim wypadku rozwiązanie obwodu awaryjnego pozwala na długotrwałe (nawet kilkunastogodzinne) podtrzymanie wybranych obwodów bądź urządzeń w trybie normalnej pracy. Tutaj warto zaznaczyć, że w przypadku falowników hybrydowych trójfazowych często istnieje możliwość zasilania obwodem awaryjnym całej instalacji domowej, co pozwala na pełne jej użytkowanie w przypadku zaniku sieci.
Wiąże się to oczywiście z zanikiem prądu, jednak na czas kilkudziesięciu dziesiątych sekundy, nie zaś kilkunastu minut, bądź też kilku godzin, jak w przypadku domów bez instalacji wyposażonej w zasilanie awaryjne.
Średnią pojemnością baterii wykorzystywanych w takich układach jest 10 kilowatogodzin (kWh). Jest to wartość pozwalająca na zasilanie całego domostwa nawet przez 5 godzin zimą bądź znacznie dłużej latem (tu wiele zależy od tego, jak ogrzewany jest dom, czy ma klimatyzację, oraz w jakich warunkach przechowywana jest bateria). W przypadku podtrzymania tylko wybranego obwodu awaryjnego możemy rozciągnąć ten czas w sposób kontrolowany poprzez podłączanie i odłączanie wybranych urządzeń.
Przykładowa bateria wystarczy na zasilanie lodówki (średnio około 50 W) oraz telewizora (150W) przez czas nawet przez 45 godzin. Czyni to nasz dom w pewnym sensie niezależnym od warunków atmosferycznych i dostawcy energii oraz istniejącej infrastruktury. Jednak w przypadku inwertera hybrydowego trójfazowego bardzo często jesteśmy ograniczeni jedynie do danego producenta baterii oraz konkretnych ich konfiguracji.
Innym sposobem jest wykorzystanie falownika hybrydowego jednofazowego, który podłączony jest w sposób tradycyjny do jednej, wybranej fazy instalacji domowej, za to dodatkowe gniazdo można wyprowadzić właśnie na obwód awaryjny, np. do konkretnego jednego bądź kilku odbiorników elektrycznych.
Należy jednak pamiętać, że sumaryczna wartość mocy odbiorników nie może być większa niż moc, którą jest w stanie oddać bateria (nie więcej, niż 3,68 kW). Takie falowniki należy łączyć z bateriami za pomocą specjalnych, podwójnie izolowanych przewodów, które są przystosowane do przenoszenia dużego prądu.
Często jednak, z uwagi na stosunkowo niskie napięcie (48V prądu stałego) jako źródło obwodu awaryjnego, wykorzystać można akumulatory kwasowo-ołowiowe o napięciu nominalnym 12 V. Połączenie szeregowe czterech takich akumulatorów dostarcza do inwertera wymagane 48V, co daje nam stosunkowo tani sposób na magazynowanie energii, gdyż ceny takich akumulatorów zaczynają się od kilkuset złotych. Jest to doskonałe rozwiązanie dla gospodarstw, które mają do podtrzymania w obwodzie awaryjnym niewielką liczbę urządzeń krytycznych.
Ofertę falowników hybrydowych można znaleźć w ofercie firmy Corab. Szczegóły na www.corab.pl
artykuł sponsorowany
