Oi geektimes. Na
parte anterior, falamos sobre o teste do controlador de carregamento. Durante o dia, a bateria é carregada, à noite ou à noite, a carga acumulada pode ser usada. Esse sistema pode ser considerado completo; já é difícil adicionar algo fundamentalmente novo a ele. Tudo funciona, a capacidade atual da bateria de 12 horas é suficiente para a iluminação noturna da sala com uma faixa de LED e o carregamento de vários aparelhos. Tudo funciona, mas também há desvantagens:
- As baterias recarregáveis são um componente bastante caro e não muito durável.
- A energia acumulada é simplesmente nenhum lugar para colocar. Durante todo o tempo, nunca descarregei a bateria em mais de 50%.
- Em um dia ensolarado, de manhã, das 9 às 10 da manhã, a bateria está totalmente carregada, respectivamente, os painéis solares ficam ociosos por nada.
Como resultado, foi a vez de testar a próxima abordagem mais moderna e amplamente utilizada - a transferência de eletricidade diretamente para a rede elétrica. A tecnologia é muito relevante, porque elimina todas as desvantagens acima - a eletricidade é fornecida à rede elétrica doméstica e consumida por outros dispositivos.
Como funciona, detalhes sob o corte. Os interessados também podem assistir a uma curta
versão em vídeo no youtube .
Inversor de rede
O diagrama de conexão do inversor à rede elétrica é muito simples:
De fato, o empate na grade não é muito diferente de um conversor convencional de 12-220V, embora haja várias diferenças significativas:
- ligação à rede sincronizada com os períodos de tensão da rede,
- o empate na rede interrompe automaticamente a produção se a rede for desconectada (por motivos de segurança, por exemplo, se a rede for desenergizada para reparo),
- o empate na rede pode usar a tecnologia MPPT (rastreamento de ponto de potência máxima) e encontrar o ponto de saída de pico de potência máxima para painéis solares.
Qual é o resultado do uso do empate de grade no final?
- As contas de eletricidade estão diminuindo: o consumo doméstico da rede da cidade é reduzido em uma quantidade correspondente à saída do inversor.
- A carga na rede elétrica da cidade é reduzida.
- O sistema é fácil de conectar e operar.
Existem 2 tipos de inversores no mercado:
- “Padrão” (nome condicional), que são colocados na casa, e a tensão dos painéis é fornecida a eles. A potência pode variar de 250W a vários quilowatts, o preço de emissão é de US $ 60 a US $ 6.000.
- Microinversores. Eles são colocados diretamente no painel, portanto, diretamente do painel, é obtida uma tensão de rede de 220V. O método é conveniente, pois você não precisa puxar fios grossos de baixa tensão, bem, a confiabilidade do sistema como um todo é maior.
É fácil paralelizar e expandir o sistema, algo como isto:
Em geral, tudo isso é interessante o suficiente para testar.
Teste
Antes de testar o sistema “balcão”, um problema foi revelado - inversores para uma escala tão pequena simplesmente não são produzidos. Os parâmetros típicos de uma ligação à rede do inversor são a potência de 250W e a tensão dos painéis 22-65 ou 45-90V. Eu tenho 2 painéis solares paralelos conectados de 50W cada um dando 12-21V. Finalmente, após pesquisar no ebay, foi encontrado quase o único modelo com o nome longo 500W MPPT Micro Grid Tie Inversor 10.5-28V. A palavra "micro" aqui é claramente marketing, porque opções de montagem em painel não fornecidas. O inversor é mais ou menos assim (foto da página do vendedor).
E, na verdade, testando. Tudo é simples, o inversor é conectado à tomada através de um medidor de energia, o que é conveniente para avaliar as leituras. Os painéis solares vão para o leste, e já às 9 da manhã em tempo ensolarado, a produção era de 30W.
Está tudo bem, só tenho tempo para me alegrar "até que ponto a técnica chegou", quando ouço um ruído muito alto - o cooler ligado no inversor. Os chineses economizam nas dimensões do inversor, e um resfriador de alta velocidade de 40 mm produz tanto ruído e apito de ar que pode ser ouvido na sala ao lado. Obviamente, idealmente, a velocidade do cooler deve ser regulada dependendo da temperatura do inversor, mas no meu caso não funcionou. Porque Não pretendo usar o inversor com potência máxima de 500W, acabei de pedir outro refrigerador menos barulhento, o que deve ser suficiente para 100-200W.
A propósito, o interior do inversor é assim:
É assim que suas peças são aquecidas durante a operação, a temperatura dos componentes é de até 40 graus:
Isso é basicamente um pouco, por outro lado, e a potência é de apenas 1/10 do máximo. Seria interessante verificar seu aquecimento a 500W, mas não existe essa possibilidade.
Outra desvantagem apareceu à noite, quando os painéis solares fornecem pouca energia - o inversor tenta ligar, o LED acende, mas a tensão dos painéis da carga diminui e ele desliga, e o processo se repete novamente. É improvável que essa ativação seja útil para componentes eletrônicos, por outro lado, não há basicamente nada de terrível aqui. Os desenvolvedores poderiam fornecer uma maneira mais inteligente de desligar o inversor, por outro lado, este é o modelo mais barato do mercado, e trabalhar com um painel de 100W para um inversor de 500 watts não é padrão.
Conclusão : a julgar pelo wattímetro, inteiramente em um dia ensolarado, 0,25 kW * h foram entregues à rede a partir de um painel de 100 watts. Para os preços da eletricidade, aqueles que desejarem podem se contar, bem como o período de retorno do inversor (seu preço é de cerca de US $ 80). O pico de potência registrado pelo wattímetro era de 65W, e a potência média da manhã (painéis voltados para o leste) era de 30 a 40W. (Teoricamente, a partir de um painel de 100 watts, você pode obter 80-90W de energia se implementá-lo de maneira mais correta e usar fios mais grossos).
O dia seguinte estava nublado com chuva, e o inversor, como esperado, não deu partida. Ele tentou ligar a cada 5 segundos pela manhã, ligando o refrigerador, e o "guincho-guincho" foi ouvido por toda a sala. Em geral, com esse inversor, definitivamente não é necessário um despertador pela manhã. Embora isso não seja um problema para o inversor como tal - primeiro, um inversor de 500 watts simplesmente não foi projetado para usar um painel de 100 watts e, segundo, ele não se destina à instalação em uma sala.
Quando a chuva terminou e o céu limpou relativamente, o inversor começou, a energia fornecida à rede era de cerca de 12W.
Conclusão
A tecnologia Grid Tie funciona quase como esperado, mesmo com pequenos painéis do tamanho de sacadas. "Quase" porque a potência dos painéis não é suficiente para operar o inversor em potência máxima. Ao mesmo tempo, mesmo nesta forma, o inversor funciona, transferindo energia para a rede já com 10-20W de saída. Para os painéis da minha varanda, o pico de potência registrado pelo wattímetro era de 65W, e a média da manhã e do sol no dia era de 30 a 40W.
Em um dia claro e ensolarado, 0,25 kWh foi entregue à rede a partir de um painel de 100 watts. A propósito, é 0,25KW * h muito ou pouco? Isso é suficiente para 15 minutos de operação no microondas, 30 minutos de operação no computador, 24 horas de operação da lâmpada LED ou 2 a 3 usos de uma pequena chaleira elétrica.
No entanto, não posso recomendar o inversor mostrado acima para uma instalação de varanda - é melhor usar um microinversor que não contenha resfriadores, bem, a potência dos painéis deve ser de pelo menos 200W a uma voltagem de 20-40V.
PS: Com o retorno da eletricidade à rede, há outra questão interessante - o que acontecerá se a geração total de painéis for maior que o consumo de energia?
A resposta não é tão simples quanto parece, existem 2 opções.
Se um medidor convencional estiver instalado, ele simplesmente calcula o “módulo” de energia, para que o excesso de energia vá para a rede compartilhada da casa com os vizinhos, e o medidor somará como consumido - você também terá que pagar pela energia fornecida aos vizinhos (o que é uma pena, é claro).
Os medidores modernos podem contar a "exportação" e a "importação" de eletricidade, esses itens são mostrados separadamente no menu. Idealmente, isso deve ser levado em consideração nos pagamentos e acordos. Infelizmente, a possibilidade de exportar energia para a rede na Federação Russa ainda não está oficialmente disponível. Na Europa, é claro, existe essa oportunidade. Dos países da CEI, a venda de eletricidade está disponível na Armênia, Ucrânia, Cazaquistão e Bielorrússia. Portanto, ao instalar um inversor de empate em rede, é necessário calcular a energia para que tudo seja consumido por dispositivos domésticos ou instalar um módulo adicional (limitador de empate em grade), que impede a transmissão da rede se for mais consumido. Na Rússia, eles prometeram resolver a questão da exportação de eletricidade em 2018, como será, ainda é desconhecida. Obviamente, de todos os problemas, esse não é o mais urgente do país, portanto, não se espera uma solução rápida para o problema. Até agora, como o Google sugere, na Rússia
há apenas uma casa , cujo proprietário tornou possível exportar energia para a rede em particular, mas essa é a exceção. No caso de uma varanda, é claro, não se fala em vender excessos, mas mesmo de 50 a 100 watts de energia podem muito bem ser usados para compensar a operação de um roteador ou mini-servidor WiFi, sem mencionar a geladeira.
O próximo na fila para testes é uma bateria de ionistores, planejada para ser usada para acumular eletricidade. O que virá disso, eu não me conheço. Também está planejado publicar no YouTube uma demonstração em vídeo do sistema, mas isso leva mais tempo do que o planejado.
Para ser continuado.