5048MG - provoz bez akumulátoru

5048MG - provoz bez akumulátoru

2.3.2020

Lze použít ostrovní kombinovaný měnič předurčený pro akumulátorový provoz také bez akumulátoru? Jak to funguje, jaká jsou omezení a na co si dát pozor se dozvíte v tomto článku.

Často dostáváme dotazy ohledně použití ostrovního kombinovaného měniče určeného pro provoz s akumulátorem v aplikaci, která má fungovat bez akumulátoru. Pro zájemce, kteří nechtějí nebo nemohou ve své instalaci použít akumulátor, zde uvádíme, jak takový fotovoltaický systém funguje a jaká jsou jeho omezení.

Možnost provozu bez akumulátoru nemají všechny měniče, ale pouze ty s vysokonapěťovým MPPT regulátorem, konkrétně jsou to modely z naší nabídky 3024GK, 5048GK a 5048MG. U měniče 5048MG je možný tento provoz pouze bez paralelního propojení s dalšími měniči. 

 

Jak to funguje?

Ostrovní kombinovaný měnič zapojený bez akumulátoru musí být nastaven do provozního režimu LINE. To je režim, kdy měnič vnitřními elektronickými obvody přepne na bypass mezi AC vstupem a AC výstupem a současně umožní připojení obvodů DC/AC měniče napájeného z výstupu MPPT regulátoru. Tímto je umožněno sloučení obou dostupných zdrojů energie a je možné napájet spotřebič s maximálním možným podílem fotovoltaické energie bez nutnosti použití akumulátoru. 

Na LCD displeji to pak vypadá následovně. Šipky znázorňuji směr toku proudu. Varování [bP] informuje o nepřipojeném akumulátoru, stejně jako prázdný symbol baterie.

Aby tekla solární energie správným směrem pouze do zátěže, je monitorován rozdílový proud mezi AC vstupem a AC výstupem měniče, kterým je řízen výkon MPPT regulátoru. Regulátor pracuje s malým záporným offsetem, aby byl zaručen bez přetokový provoz i s komlikovanou zátěží. Z toho plyne, že distribuční soustava se v režimu měniče LINE vždy podílí alespoň několika Watty na zátěži i když je aktuální výkon FV pole dostatečný.

Skutečnost je poněkud složitější pro tento jednoduchý systém regulace. Přizpůsobení obvodů MPPT regulátoru není dostatečně rychlé, aby dokázalo skokově srovnat výkon s právě odpojenou zátěží. V tento moment dojde k malému přetoku do distribuční sítě, podobně jako se to děje u hybridních měničů. Přetok bude tak velký, jak dlouho bude trvat regulátoru přizpůsobení na požadovanou úroveň.

 

Co se stane při výpadku distribuční soustavy?

Další věc je to, co se stane při výpadku napájení z DS. Pokud je v danou chvíli výkon z MPPT regulátoru vyšší než je připojená zátěž, nic se neděje a měnič pokračuje dál vyloženě na sluneční energii tak, jak je zobrazeno na LCD obrazovce níže. Výstupní napětí AC výstupu měniče se upraví dle nastavené hodnoty v programu č. 08. 

 

Pozor na podpětí

Stane-li se při výpadku DS, že se zvýší aktuální připojená zátěž nebo se sníží výkon FV pole pod hodnotu připojené zátěže, dojde zároveň k omezení dodávaného výkonu do zátěže. Tento pokles výkonu se projeví úbytkem napětí na AC výstupu měniče. Klesne-li výkon FV pole natolik, že se výstupní napětí měniče vlivem vyšší připojené zátěže sníží pod 15 % nominálu, objeví se na LCD varovný kód [15] se zvukovým signálem 2x rychlé pípnutí za každé tři sekundy. Tento signál indikuje stav sníženého výkonu MPPT regulátoru a sám odezní po 10 minutách od momentu detekce podpětí. Více okamžiků detekce podpětí na AC výstupu měniče neprodlužuje interval pro automatické zrušení tohoto stavu. (zvukové notifikace se dají vypnout v programu č. 18) 

Dálším snižováním výkonu FV pole bude klesat výstupní AC napětí měniče až na hodnotu, kdy pracovní bod MPPT regulátoru se neudrží a klesne pod 120 Vdc. V tento moment se měnič okamžitě vypne. Jakmile se napětí na MPPT regulátoru zvýší přes 120 Vdc měnič se sám zapne a pokusí se nastartovat. Nemá-li dostatek energie z FV pole k nastartování a překonání odporu připojené zátěže, tak se měnič opět vypne. Takto se to bude opakovat, dokud bude napětí FV pole na prázdno převyšovat 120 Vdc, což je limit pro spuštění elektronických obvodů MPPT regulátoru. Tento dlouhodobý stav určitě nepřispěje k jinak solidní životnosti měniče. Při každém restartu totiž dojde k odpojení a připojení kontaktů výkonových AC i DC relé, což může výrazně ovlivnit jejich mechanickou životnost a následné selhání měniče.

Pokud dojde k vypnutí měniče zapínacím tlačítkem a již bylo detekováno podpětí, opětovné zapnutí měniče tlačítkem se zdaří až po uplynutí 10 minut od doby, kdy bylo podpětí detekováno nebo ihned po obnovení dodávky z DS. Po tuto dobu je měnič nefunkční.

 

Obnovení napájení

Je-li měnič v provozu pouze na energii z FV pole a dojde k obnovení dodávky z DS a není aktivován varovný kód [15], ihned se srovná výstupní AC napětí měniče se vstupním AC napětím sítě a obnoví se 100% pokrytí zátěže. Dojde-li ke stejné situaci, ale už bylo detekováno podpětí AC výstupu měniče, tak v momentu připojení DS se odpojí AC výstup měniče a MPPT regulátor se restartuje. Následně během 2 sekund naběhne AC výstup měniče se 100% výkonem do zátěže a hned poté se připojí i MPPT regulátor. 

 

...

Z tohoto je patrné, že využití bez bateriového provozního režimu může být zajímavé hlavně v kombinaci se spotřebiči, které v případě výpadku DS nemají příliš vysoké nároky na kvalitu napájení, jako jsou například odporové zátěže (ohřev vody nebo přitápění). Pro použití s běžnými spotřebiči se neobejdete bez dodatečných obvodů, které v případě výpadku DS bezpečně odpojí citlivou zátěž tak, aby nemohlo dojít k jejímu poškození případným podpětím na AC výstupu měniče. 

V neposlední řadě je třeba si uvědomit, že s takto zapojenou fotovoltaickou elektrárnou šetříte, jen když právě svítí Slunce na vaše fotovoltaické panely a vy zrovna odebíráte proud. Slunečných dnů v našich podmínkách není mnoho a jak to obvykle bývá... když potřebujete, tak není :-)

To co na první pohled může vypadat velmi lákavě, nemusí nutně přinést vytoužené ovoce. Naštěstí existuje celkem snadné řešení všech těchto bez bateriových komplikací a tím je, připojit k ostrovnímu kombinovanému měniči vhodný akumulátor.

 

www.fve-mp.cz

Obsah košíku
Celkem:
Zobrazit košík
Vrátit se k nakupování