Hola geektimes. En la
parte anterior, hablamos sobre probar el controlador de carga. Durante el día, la batería se carga, por la tarde o por la noche se puede usar la carga acumulada. Ese sistema puede considerarse completo; ya es difícil agregarle algo fundamentalmente nuevo. Todo funciona, la capacidad actual de la batería de 12 horas es suficiente para iluminar la habitación por la noche con una tira de LED y cargar varios dispositivos. Todo funciona, pero también hay desventajas:
- Las baterías recargables son un componente bastante costoso y poco duradero.
- La energía acumulada es simplemente ningún lugar para poner. Durante todo el tiempo nunca he descargado la batería en más del 50%.
- En un día soleado, en la mañana, de 9 a 10 a.m., la batería está completamente cargada, respectivamente, los paneles solares están inactivos por nada.
Como resultado, fue el turno de probar el siguiente enfoque, más moderno y ampliamente utilizado: la transferencia de electricidad directamente a la red eléctrica. La tecnología es muy relevante porque elimina todas las desventajas anteriores: la electricidad se suministra a la red eléctrica doméstica y otros dispositivos la consumen.
Cómo funciona, detalles debajo del corte. Los interesados también pueden ver una
versión corta en
video en youtube .
Inversor de conexión a red
El diagrama de conexión del inversor a la red eléctrica es muy simple:
De hecho, la conexión a la red no es muy diferente de un convertidor convencional de 12-220 V, aunque hay varias diferencias significativas:
- la conexión a la red se sincroniza con períodos de tensión de red,
- la conexión a la red detiene automáticamente la producción si la red se desconecta (por razones de seguridad, por ejemplo, si la red se desactiva para la reparación),
- la conexión a la red puede usar la tecnología MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia) y encontrar el punto de salida máxima de la máxima potencia para paneles solares.
¿Cuál es el resultado de usar el empate de cuadrícula al final?
- Las facturas de electricidad están disminuyendo: el consumo doméstico de la red de la ciudad se reduce en una cantidad correspondiente a la salida del inversor.
- Se reduce la carga en la red eléctrica de la ciudad.
- El sistema es fácil de conectar y operar.
Hay 2 tipos de inversores en el mercado:
- "Estándar" (nombre condicionalmente), que se colocan en la casa y se les suministra el voltaje de los paneles. La potencia puede variar de 250W a varios kilovatios, el precio de emisión es de $ 60 a $ 6,000.
- Microinversores. Se colocan directamente en el panel, por lo tanto, directamente desde el panel, se obtiene un voltaje de red de 220V. El método es conveniente porque no necesita tirar de cables gruesos de bajo voltaje, bueno, la confiabilidad del sistema en su conjunto es mayor.
El sistema es fácil de paralelizar y expandir, algo como esto:
En general, todo esto es lo suficientemente interesante como para probarlo.
Prueba
Antes de probar el sistema de "balcón", se reveló un problema: los inversores para una escala tan pequeña simplemente no se producen. Los parámetros típicos de una conexión a la red del inversor son la potencia de 250 W y el voltaje de los paneles 22-65 o 45-90V. Tengo 2 paneles solares conectados en paralelo de 50W cada uno con 12-21V. Finalmente, después de buscar en eBay, se encontró casi el único modelo con el nombre largo 500W MPPT Micro Grid Tie Inverter 10.5-28V. La palabra "micro" aquí es claramente marketing, porque No se proporcionan opciones de montaje en panel. El inversor se parece a esto (foto de la página del vendedor).
Y en realidad, las pruebas. Todo es simple, el inversor está conectado a la toma de corriente a través de un medidor de potencia, que es conveniente para evaluar las lecturas. Los paneles solares van hacia el este, y ya a las 9 a.m.en tiempo soleado, la salida era de 30W.
Todo está bien, solo tengo tiempo para alegrarme "hasta qué punto ha llegado la técnica", cuando escucho un ruido muy fuerte: el enfriador se enciende en el inversor. Los chinos ahorraron en las dimensiones del inversor, y un enfriador de alta velocidad de 40 mm emite un ruido y un silbido de aire que se pueden escuchar en la habitación contigua. Por supuesto, idealmente, la velocidad del enfriador debe regularse dependiendo de la temperatura del inversor, pero en mi caso no funcionó. Porque No planeo usar el inversor a una potencia máxima de 500W, acabo de pedir otro enfriador menos ruidoso, que debería ser suficiente para 100-200W.
Por cierto, el interior del inversor se ve así:
Así es como se calientan sus partes durante la operación, la temperatura de los componentes es de hasta 40 grados:
Esto es básicamente un poco, por otro lado, y la potencia es solo 1/10 del máximo. Sería interesante comprobar su calentamiento a 500 W completos, pero no existe tal posibilidad.
Otro inconveniente apareció en la noche cuando los paneles solares dan poca energía: el inversor intenta encenderse, el LED se enciende, pero el voltaje de los paneles de la carga se hunde y se apaga, luego el proceso se repite nuevamente. Es poco probable que tal activación / desactivación sea útil para componentes electrónicos, por otro lado, básicamente no hay nada terrible aquí. Los desarrolladores podrían proporcionar una forma más inteligente de apagar el inversor, por otro lado, este es el modelo más barato del mercado, y trabajar desde un panel de 100 W para un inversor de 500 vatios no es estándar.
En pocas palabras : a juzgar por el vatímetro, completamente en un día soleado se entregaron 0,25 kW * h a la red desde un panel de 100 vatios. Para los precios de la electricidad, aquellos que lo deseen pueden contarse a sí mismos, así como el período de recuperación del inversor (su precio es de aproximadamente $ 80). La potencia máxima registrada por el vatímetro fue de 65W, y la potencia promedio en la mañana (paneles orientados al este) fue de 30-40W. (Teóricamente, desde un panel de 100 vatios, puede obtener 80-90 W de potencia si lo implementa de una manera más correcta y utiliza cables más gruesos).
El día siguiente estaba nublado con lluvia, y el inversor, como se esperaba, no arrancó en absoluto. Trató de encender cada 5 segundos por la mañana, encendiendo el refrigerador, y el "grito-grito" se escuchó en toda la habitación. En general, con un inversor de este tipo, definitivamente no se necesita un despertador por la mañana. Aunque esto no es un problema para el inversor como tal, en primer lugar, un inversor de 500 vatios simplemente no está diseñado para usar un panel de 100 vatios y, en segundo lugar, no está destinado a la instalación en una habitación.
Cuando terminó la lluvia y el cielo se despejó relativamente, el inversor arrancó, la energía suministrada a la red era de aproximadamente 12W.
Conclusión
La tecnología de conexión a la red funciona casi como se esperaba, incluso con pequeños paneles del tamaño de un balcón. "Casi" porque La potencia de los paneles no es suficiente para operar el inversor a plena potencia. Al mismo tiempo, incluso en esta forma, el inversor funciona, transfiriendo energía a la red ya a 10-20W de salida. Para los paneles de mi balcón, la potencia máxima registrada por el vatímetro fue de 65W, y el promedio de la mañana y la hora soleada del día fue de aproximadamente 30-40W.
En un día claro y soleado, se entregaron 0,25 kWh a la red desde un panel de 100 vatios. Por cierto, ¿0.25KW * h es mucho o poco? Esto es suficiente para 15 minutos de funcionamiento de microondas, 30 minutos de funcionamiento de la computadora, 24 horas de funcionamiento de la lámpara LED o 2-3 usos de una pequeña tetera eléctrica.
Sin embargo, no puedo recomendar el inversor que se muestra arriba para la instalación de un balcón: es mejor tomar un microinversor que no contenga refrigeradores, bueno, la potencia de los paneles debe ser de al menos 200W a un voltaje de 20-40V.
PD: Con el retorno de la electricidad a la red, hay otra pregunta interesante: ¿qué sucederá si la generación total de paneles es mayor que el consumo de energía?
La respuesta no es tan simple como parece, hay 2 opciones.
Si se instala un medidor convencional, simplemente calcula el "módulo" de energía, de modo que el exceso de energía irá a la red de la casa compartida a los vecinos, y el medidor lo resumirá como consumido; también tendrá que pagar la energía dada a los vecinos (lo cual, por supuesto, es una pena).
Los medidores modernos pueden contar la "exportación" y la "importación" de electricidad, estos elementos se muestran por separado en el menú. Idealmente, esto debería tenerse en cuenta en los pagos y liquidaciones. Por desgracia, la posibilidad de exportar energía a la red en la Federación de Rusia aún no está oficialmente disponible. En Europa, por supuesto, existe esa oportunidad. Desde los países de la CEI, la venta de electricidad está disponible en Armenia, Ucrania, Kazajstán y Bielorrusia. Por lo tanto, al instalar un inversor de conexión a la red, debe calcular la potencia para que los dispositivos domésticos la consuman en su totalidad o instalar un módulo adicional (limitador de conexión a la red), que evita la transmisión de la red si se consume más. En Rusia, prometieron resolver el problema de la exportación de electricidad en 2018, como será, aún se desconoce. Obviamente, de todos los problemas, este no es el más urgente en el país, por lo que no se espera una solución rápida al problema. Hasta ahora, como sugiere Google, en Rusia
solo hay una casa , cuyo propietario privado permitió exportar energía a la red, pero esta es más bien la excepción. En el caso de un balcón, por supuesto, no se habla de vender excesos, pero incluso 50-100 vatios de energía pueden ser útiles para compensar el funcionamiento de un enrutador WiFi o mini servidor, sin mencionar el refrigerador.
El siguiente en la línea para las pruebas es una batería de ionistores, que se planea utilizar para acumular electricidad. Lo que saldrá de eso, no me conozco. También está previsto publicar en YouTube una demostración en video del sistema, pero lleva más tiempo de lo previsto.
Continuará