Hallo Geektimes. Im
vorherigen Teil haben wir über das Testen des Ladereglers gesprochen. Tagsüber wird der Akku aufgeladen, abends oder nachts kann die angesammelte Ladung verwendet werden. Dieses System kann als vollständig angesehen werden. Es ist bereits schwierig, etwas grundlegend Neues hinzuzufügen. Alles funktioniert, die aktuelle Akkukapazität von 12 Stunden reicht aus, um den Raum abends mit einem LED-Streifen zu beleuchten und verschiedene Geräte aufzuladen. Alles funktioniert, aber es gibt auch Nachteile:
- Wiederaufladbare Batterien sind eine ziemlich teure und nicht ganz langlebige Komponente.
- Die angesammelte Energie ist einfach nirgends zu platzieren. Während der ganzen Zeit habe ich den Akku nie um mehr als 50% entladen.
- An einem sonnigen Tag, morgens, um 9-10 Uhr, ist der Akku voll aufgeladen, und die Sonnenkollektoren sind umsonst im Leerlauf.
Infolgedessen war es an der Zeit, den nächsten, moderneren und weit verbreiteten Ansatz zu testen - die Übertragung von Elektrizität direkt in das Stromnetz. Die Technologie ist sehr relevant, weil beseitigt alle oben genannten Nachteile - Strom wird an das Stromnetz zu Hause abgegeben und von anderen Geräten verbraucht.
Wie es funktioniert, Details unter dem Schnitt. Interessenten können sich auch eine kurze
Videoversion auf Youtube ansehen.
Netzbindungswechselrichter
Der Anschlussplan des Wechselrichters an das Stromnetz ist sehr einfach:
Tatsächlich unterscheidet sich die Netzbindung nicht wesentlich von einem herkömmlichen 12-220-V-Wandler, obwohl es mehrere signifikante Unterschiede gibt:
- Netzbindung synchronisiert mit Perioden der Netzspannung,
- Die Netzverbindung stoppt die Produktion automatisch, wenn das Netzwerk getrennt wird (aus Sicherheitsgründen, z. B. wenn das Netzwerk zur Reparatur stromlos ist).
- Grid Tie kann die MPPT-Technologie (Maximum Power Point Tracking) verwenden und den Spitzenausgangspunkt der maximalen Leistung für Solarmodule ermitteln.
Was ist das Ergebnis der Verwendung von Gitterbindung am Ende?
- Die Stromrechnungen sinken: Der Eigenverbrauch aus dem Stadtnetz wird um einen Betrag reduziert, der der Wechselrichterleistung entspricht.
- Die Belastung des städtischen Stromnetzes wird reduziert.
- Das System ist einfach anzuschließen und zu bedienen.
Es gibt zwei Arten von Wechselrichtern auf dem Markt:
- "Standard" (Name bedingt), die im Haus platziert werden, und Spannung von den Paneelen wird an sie geliefert. Die Leistung kann zwischen 250 W und mehreren Kilowatt variieren. Der Ausgabepreis liegt zwischen 60 und 6.000 US-Dollar.
- Mikro-Wechselrichter. Sie werden direkt auf dem Panel platziert, sodass direkt vom Panel die Netzwerkspannung von 220 V erhalten wird. Die Methode ist insofern praktisch, als Sie keine dicken Niederspannungsdrähte ziehen müssen. Nun, die Zuverlässigkeit des gesamten Systems ist höher.
Das System ist einfach zu parallelisieren und zu erweitern.
Im Allgemeinen ist dies alles interessant genug, um es zu testen.
Testen
Vor dem Testen des „Balkon“ -Systems wurde ein Problem festgestellt: Wechselrichter für einen so kleinen Maßstab werden einfach nicht hergestellt. Typische Parameter eines Wechselrichternetzes sind die Leistung von 250 W und die Spannung der Schalttafeln 22-65 oder 45-90V. Ich habe 2 parallel geschaltete Solarmodule von jeweils 50 W, die 12-21 V ergeben. Schließlich wurde nach der Suche bei ebay fast das einzige Modell mit dem langen Namen 500W MPPT Micro Grid Tie Inverter 10.5-28V gefunden. Das Wort "Mikro" ist hier eindeutig Marketing, weil Optionen für die Schalttafelmontage nicht vorgesehen. Der Wechselrichter sieht ungefähr so aus (Foto von der Verkäuferseite).
Und tatsächlich testen. Alles ist einfach, der Wechselrichter ist über einen Leistungsmesser mit der Steckdose verbunden, was für die Auswertung der Messwerte praktisch ist. Die Sonnenkollektoren gehen nach Osten, und bereits um 9 Uhr morgens bei sonnigem Wetter betrug die Leistung 30 W.
Alles ist in Ordnung, ich habe nur Zeit, mich zu freuen, „inwieweit die Technik erreicht ist“, wenn ich ein sehr lautes Geräusch höre - der Kühler ist im Wechselrichter eingeschaltet. Die Chinesen haben an den Abmessungen des Wechselrichters gespart, und ein 40-mm-Hochgeschwindigkeitskühler erzeugt ein solches Geräusch und Luftpfeifen, dass es im nächsten Raum zu hören ist. Idealerweise sollte die Kühlergeschwindigkeit natürlich abhängig von der Temperatur des Wechselrichters geregelt werden, aber in meinem Fall hat es nicht funktioniert. Weil Ich habe nicht vor, den Wechselrichter mit einer vollen Leistung von 500 W zu verwenden. Ich habe gerade einen weiteren, weniger lauten Kühler bestellt, der für 100-200 W ausreichen sollte.
Das Innere des Wechselrichters sieht übrigens so aus:
So werden seine Teile während des Betriebs erwärmt, die Temperatur der Komponenten beträgt bis zu 40 Grad:
Dies ist im Grunde genommen ein wenig, und die Leistung beträgt nur 1/10 des Maximums. Es wäre interessant, die Heizung bei vollen 500 W zu überprüfen, aber es gibt keine solche Möglichkeit.
Ein weiterer Nachteil trat am Abend auf, als die Solarmodule wenig Energie abgeben - der Wechselrichter versucht einzuschalten, die LED leuchtet auf, aber die Spannung der Module von der Last sinkt und es wird ausgeschaltet, dann wiederholt sich der Vorgang erneut. Es ist unwahrscheinlich, dass ein solches Ein- und Ausschalten für elektronische Komponenten nützlich ist. Andererseits gibt es hier im Grunde nichts Schreckliches. Entwickler könnten eine intelligentere Möglichkeit bieten, den Wechselrichter auszuschalten. Andererseits ist dies das billigste Modell auf dem Markt, und die Arbeit mit einem 100-W-Panel für einen 500-Watt-Wechselrichter ist nicht Standard.
Fazit : Gemessen am Wattmeter wurden an einem sonnigen Tag 0,25 kW * h von einem 100-Watt-Panel an das Netzwerk geliefert. Für Strompreise können sich diejenigen, die dies wünschen, selbst sowie die Amortisationszeit des Wechselrichters (sein Preis beträgt ca. 80 USD) nachzählen. Die vom Wattmeter aufgezeichnete Spitzenleistung betrug 65 W, und die durchschnittliche Leistung am Morgen (nach Osten gerichtete Panels) betrug 30-40 W. (Theoretisch können Sie mit einem 100-Watt-Panel eine Leistung von 80 bis 90 W erzielen, wenn Sie es korrekter einsetzen und dickere Drähte verwenden.)
Der nächste Tag war bewölkt und der Wechselrichter startete erwartungsgemäß überhaupt nicht. Er versuchte, sich alle 5 Sekunden am Morgen einzuschalten und den Kühler zu starten, und das „Kreischen-Kreischen“ war im ganzen Raum zu hören. Im Allgemeinen wird mit einem solchen Wechselrichter ein Wecker am Morgen definitiv nicht benötigt. Obwohl dies für den Wechselrichter als solchen kein Problem darstellt - erstens ist ein 500-Watt-Wechselrichter einfach nicht für die Verwendung eines 100-Watt-Panels ausgelegt, und zweitens ist er nicht für die Installation in einem Raum vorgesehen.
Als der Regen aufhörte und der Himmel relativ klar wurde, startete der Wechselrichter, die dem Netzwerk zugeführte Leistung betrug etwa 12 W.
Fazit
Die Gitterbindungstechnologie funktioniert fast wie erwartet, selbst bei kleinen Paneelen in Balkongröße. "Fast" weil Die Leistung der Panels reicht nicht aus, um den Wechselrichter mit voller Leistung zu betreiben. Gleichzeitig arbeitet der Wechselrichter auch in dieser Form und überträgt Energie bereits mit einer Leistung von 10 bis 20 W an das Netzwerk. Für meine Balkonplatten betrug die vom Wattmeter aufgezeichnete Spitzenleistung 65 W, und die durchschnittliche Tages- und Sonnenzeit am Tag betrug etwa 30-40 W.
An einem klaren, sonnigen Tag wurden 0,25 kWh von einem 100-Watt-Panel an das Stromnetz geliefert. Ist 0,25 kW * h übrigens viel oder wenig? Dies reicht für 15 Minuten Mikrowellenbetrieb, 30 Minuten Computerbetrieb, 24 Stunden LED-Lampenbetrieb oder 2-3 Anwendungen eines kleinen Wasserkochers.
Ich kann den oben gezeigten Wechselrichter jedoch nicht für eine Balkoninstallation empfehlen - es ist besser, einen Mikro-Wechselrichter zu nehmen, der keine Kühler enthält. Die Leistung der Panels sollte mindestens 200 W bei einer Spannung von 20-40 V betragen.
PS: Mit der Rückführung von Strom in das Netz stellt sich eine weitere interessante Frage: Was passiert, wenn die gesamte Stromerzeugung größer ist als der Stromverbrauch?
Die Antwort ist nicht so einfach wie es scheint, es gibt 2 Möglichkeiten.
Wenn ein herkömmlicher Zähler installiert ist, berechnet er einfach die Energie „modulo“, sodass überschüssige Energie an die Nachbarn in das gemeinsame Hausnetz fließt und der Zähler sie als verbraucht zusammenfasst - Sie müssen auch die Energie bezahlen, die den Nachbarn gegeben wird (was natürlich eine Schande ist).
Moderne Zähler können den "Export" und "Import" von Elektrizität zählen. Diese Elemente werden im Menü separat angezeigt. Idealerweise sollte dies bei Zahlungen und Abrechnungen berücksichtigt werden. Leider ist die Möglichkeit, Energie in das Netz in der Russischen Föderation zu exportieren, noch nicht offiziell verfügbar. In Europa gibt es natürlich eine solche Möglichkeit. In den GUS-Ländern ist der Verkauf von Elektrizität in Armenien, der Ukraine, Kasachstan und Weißrussland möglich. Daher müssen Sie bei der Installation eines Netzwechselrichters entweder die Leistung so berechnen, dass sie von Heimgeräten vollständig verbraucht wird, oder ein zusätzliches Modul (Netzverbindungsbegrenzer) installieren, das die Netzwerkübertragung verhindert, wenn sie stärker verbraucht wird. In Russland versprachen sie, das Problem des Stromexports im Jahr 2018 zu lösen, wie es sein wird, ist noch unbekannt. Offensichtlich ist dies von allen Problemen nicht das dringendste im Land, so dass eine schnelle Lösung des Problems nicht erwartet wird. Wie Google vorschlägt,
gibt es in Russland bisher
nur ein Haus , dessen Eigentümer es privat ermöglicht hat, Energie in das Netzwerk zu exportieren. Dies ist jedoch eher die Ausnahme. Im Falle eines Balkons ist natürlich nicht von Verkaufsüberschüssen die Rede, aber selbst 50 bis 100 Watt Energie können nützlich sein, um den Betrieb eines WLAN-Routers oder Miniservers zu kompensieren, ganz zu schweigen vom Kühlschrank.
Die nächste Testreihe ist eine Batterie von Ionistoren, die zur Akkumulation von Elektrizität verwendet werden soll. Was daraus werden wird, weiß ich selbst nicht. Es ist auch geplant, eine Videodemonstration des Systems auf YouTube zu veröffentlichen, dies dauert jedoch länger als geplant.
Fortsetzung folgt.