Střídač mimo síť

Střídač pro napájení mimo síť je měnič energie určený pro elektrifikaci odlehlých míst, která nejsou připojena k místní elektrické síti. Zajištění stabilní dodávky solární energie do těchto míst je náročné, protože složitost systému je mnohem větší než v případě běžného systému připojeného k síti. Off-grid solární střídače se používají nejen k napájení soběstačných domácností, ale také k elektrifikaci spotřebičů a nářadí v rekreačních vozidlech nebo na lodích.

Nejběžnější jsou měniče mimo síť:

1. Schopnost generovat vlastní sinusovku střídavého proudu: na rozdíl od střídače připojeného k síti střídač připojený k síti pouze synchronizuje své střídavé připojení se signálem ze sítě a střídač mimo síť musí být schopen generovat vhodnou sinusovku (ve Francii je to 220 Vac LN, frekvence je 50 Hz). Místo toho, aby střídač dodával energii do střídavé sítě prostřednictvím interaktivního připojení k síti, bude mít samostatnou zásuvku, která bude dodávat obnovitelnou energii z baterie do zátěže prostřednictvím zásuvky.
2. Schopnost správy baterie: stejně jako zařízení připojené k síti je i střídač pro vzdálené pracoviště měničem stejnosměrného proudu, ale když střídač připojený k síti převádí stejnosměrný proud ze solární elektrárny na střídavý proud, jednotka mimo síť využívá stejnosměrný proud uložený v baterii. Z hlediska proudu a hloubky vybití je pro optimalizaci provozu nezbytné správné zacházení s baterií.

Off-grid měniče nebudou:

1. Přivádí energii do elektrické sítě. Tato funkce je vyhrazena pro střídače připojené k síti a hybridní střídače. Střídače mimo síť, které nejsou určeny k připojení k síti, nevyhovují různým předpisům pro připojení k síti, které jsou vyžadovány pro připojení k síti. Síťové předpisy mimo jiné definují, jakým způsobem se má spouštět ostrovní ochrana, což je funkce, kterou off-grid střídač jednoduše nepodporuje.
2. Může být integrován s pomocným zdrojem napájení. Pomocí externího přenosového spínače mohou zařízení mimo síť pracovat s dieselovými generátory nebo dokonce s rozvodnou sítí, což je poněkud neintuitivní! Přepínač střídavě přepíná mezi zdroji napájení a připojuje zařízení k zařízení mimo síť (pokud může zařízení čerpat energii z baterie) nebo připojuje pomocná zařízení k pomocnému zdroji napájení (generátor/síť). Být zodpovědný za.
3. Po vybití baterie použijte k napájení zátěže solární energii. Ačkoli většina hybridních střídačů dokáže přenášet fotovoltaickou energii do zátěže a zároveň nabíjet baterii, zařízení mimo síť to nedokážou. Když je baterie prázdná nebo se nabíjí, vypněte výstup měniče, zapněte jej až po úplném nabití baterie.
4. Výstupní výkon je vyšší než jeho jmenovitý výstupní výkon nebo vyšší než výkon, který může poskytnout baterie. Pokud je výkon odebíraný z měniče větší než výkon poskytovaný konstrukcí měniče, nazývá se tato situace přetížením. Obecně může být přetížení způsobeno zařízením, které ke svému provozu vyžaduje velký proud, nebo vysokými rozběhovými proudy (např. špičkový proud při rozběhu motoru, který je nutný k rychlému dosažení určitých otáček). Následující tabulka uvádí některé příklady běžných zařízení a nástrojů a jejich špičkové proudové požadavky.

 

Pokud nelze střídač mimo síť nahradit jednotkou pro napájení ze sítě, lze jej nahradit hybridním střídačem. Použití hybridního měniče přináší okamžitě výhodu – omezuje počet potřebných zařízení. Hybridní střídače jsou schopny nabíjet solární energii do baterií jako regulátor nabíjení, mohou převádět stejnosměrný proud na střídavý a střídavý proud na stejnosměrný jako vícerežimový střídač mimo síť, mají vyhrazený výstup pro zátěž a také vestavěný vstup střídavého proudu pro připojení k síti nebo dieselovému generátoru, čímž odpadá nutnost použití přepínače.

Důležitější je, že hybridní solární střídače mohou elektrifikovat zátěž pomocí solární energie, která je pouze doplňována energií z baterií. Typický off-grid střídač by využíval pouze energii uloženou v bateriích. To znamená, že každá kWh energie vyrobená ze slunce musí před dodáním do zátěže projít několika kroky elektrické konverze (DC/DC v regulátoru nabíjení, DC na AC ve střídači mimo síť) a také konverzí související s ukládáním, která vyžaduje přeměnu elektrické energie na chemickou formu. Vliv konverzních kroků na účinnost systému je nezanedbatelný, a proto je pozitivní zvýšení účinnosti, které hybridní měniče umožňují, velmi důležité.

Kromě toho může použití hybridu pomoci i některým dalším prvkům off-grid systému, aby dosáhly svých nejlepších výsledků. Životnost baterie se vyjadřuje počtem cyklů nabití a vybití, které baterie vydrží na základě parametru zvaného hloubka vybití (DOD). To je snadno pochopitelné: pokud je DOD 20 %, znamená to, že se baterie vybije na 20 % své kapacity, než ji lze znovu nabít. Objem energie, který prochází baterií během nabíjení a vybíjení (tzv. tok energie), je zanedbatelný, a proto nezpůsobuje velké opotřebení. To by se změnilo, kdyby byl DOD nastaven na 80 %, objem energie, který projde baterií během 1 cyklu, by byl 4krát vyšší.

Load	Operating power	Koeficient rozjezdu	Max peak power
Elektrická trouba	2500W	1	2500W
Television	300W	1	300W
Portable grinder	900W	2,5	2250
Circular saw	1100W	2,5	2750W
Freezer	300W	3,5	1050W
Single phase compressor	1500W	3,5	5250W
Washing machine	3000W	3,5	10500W