Übereinstimmung eines 11-kW-Wechselrichters mit einem privaten Solarstromsystem

Wenn es um ein Solarstromsystem geht, gibt es zwei Seiten des elektrischen Designs: den Wechselrichter. Er sollte die Lasten, an die er angeschlossen ist, mit seinem Wechselstromausgang sowie die von der PV-Anlage erzeugten Spannung und Strom mit seinem PV-Eingang bewältigen können.

Die korrekte Leistungsangabe ist nicht der einzige Faktor für ein funktionierendes System. Wenn zu wenige Module in einer Reihe verwendet werden, ist es möglich, dass diese nicht im Betriebsbereich des MPPT liegt; bei zu vielen Modulen könnte die maximale Eingangsspannung des MPPT bei kaltem Wetter überschritten werden.

Daher sollte der Wechselrichter als Schnittstelle zwischen PV-Erzeugung, Batteriespeicherung und Haushaltsbedarf betrachtet werden.

Erkläre den Zweck des Wechselrichters im System.

Das Sandisolar 11kW-Modell ist ein netzunabhängiger Solarwechselrichter mit reiner Sinuswellen-Wechselstromausgang, dualem MPPT-Solarladen und Batterieladen sowie Energieprioritätssteuerung.

Sie kann Strom aus Photovoltaik erzeugen und die Batterie tagsüber aufladen, um die Lasten zu betreiben. Wenn die Solarenergie nicht ausreicht, kann die Batterie oder der Strom des Versorgungsunternehmens je nach eingestelltem Betriebsmodus zur Stromversorgung der Lasten verwendet werden.

Dies unterscheidet sich vom regulären netzgebundenen Wechselrichter, der zwar typischerweise zur Stromumwandlung für den sofortigen Einsatz oder Netzexport genutzt wird, aber nicht unbedingt Batterieladen oder Off-grid-Backup bietet.

DasSandisolar 11kW 48V Solarwechselrichterist für Wohn-, Remote-Site- und Unstable-Grid-Anwendungen konzipiert.

Beginnend mit dem Lastprofil des Geräts

Die Nennleistung des Wechselrichters (11 kW) sollte mit der maximalen gleichzeitigen Last des Hauses verglichen werden (nicht alle Lasten im Haus).

Klassifizieren Sie die verschiedenen Geräte in kontinuierliche Lasten, kurzzeitige Lasten und motorbetriebene Lasten. Beleuchtung, Kommunikationsausrüstung und Kühlung können über längere Zeiträume laufen, und Pumpen, Klimaanlagen und Werkzeuge können kurze, aber hohe Startanforderungen erzeugen.

Die Laststudie sollte auch bestimmen können, welche Geräte während eines Stromausfalls kritisch sind. Die Lastpriorisierung hilft, unnötige Batteriekapazität zu minimieren und verhindert, dass mehrere leistungsstarke Geräte gleichzeitig laufen.

Beim Ausgeben von Kompressoren, Motoren, elektronischen Netzteilen oder empfindlichen Steuergeräten ist eine reine Sinuswellenausgabe wichtig.

Die Berechnung der PV-String-Spannung erfolgt vor der Array-Stromversorgung.

Zusätzlich zur Gesamtleistung des Moduls sollte das Solararray-Design mit der Modulspannung beginnen. Es gibt zwei Modulwerte, die besonders wichtig sind:

• Voc: Dies ist eine offene Spannung im Modul, also die Spannung, wenn das Modul nicht unter Strom steht.
• Vmp: Die Spannung, bei der die maximale Leistung geliefert wird.

Während des normalen Betriebs sollte die Serien-Vmp-Spannung im Arbeitsbereich des MPPT des Wechselrichters liegen. Der String Voc sollte den maximalen PV-Eingang des Wechselrichters nicht überschreiten (nach Temperaturkorrektur).

Die Temperatur beeinflusst direkt die Spannung der Solarmodule: Je kälter die Module, desto höher die Spannung. Obwohl eine Leitung unter Standardtestbedingungen als sicher gilt, kann sie bei kaltem Wetter über 500 V gleichstrom im Eingang liegen.

Es besteht daher die Notwendigkeit, die Anzahl der in Reihe geschalteten Module bei der maximalen und minimalen Temperatur zu bewerten, die am Standort wahrscheinlich auftreten wird.

Betrieb unter ungleichen Sonnenbedingungen mit Dual MPPT.

Für Dual MPPT können zwei PV-Gruppen separat gesteuert werden. Dies kann hilfreich sein, wenn Module auf Dächern mit unterschiedlicher Ausrichtung, Neigungswinkeln oder Schatten liegen.

Zum Beispiel kann ein MPPT für ein nach Osten ausgerichtetes Array und das andere für ein nach Westen ausgerichtetes Array verwendet werden. Jeder Tracker geht dann zum Betriebspunkt seines Arrays und nicht zu einem, der bei einer gemeinsamen Spannung stattfinden muss.

Alle Module, die an denselben MPPT angeschlossen sind, sollten ähnliche Belichtungsbedingungen und elektrische Eigenschaften aufweisen. Das Mischen unterschiedlicher Modultypen und/oder variierender Stringlängen auf einem einzelnen Tracker kann die Energiegewinnung beeinflussen.

Der maximale PV-Eingang beträgt 11 kW, wobei die Anzahl der PV-Module möglicherweise durch die Stringspannung und die Eingangsstromgrenzen bestimmt werden muss.

Designobjekt	Wert zu bestätigen	Hauptrisiko, falls falsch
String Vmp	Innerhalb des MPPT-Betriebsbereichs	Schwaches oder instabiles Tracking
Kaltwetter-Voc	Maximal unter 500 V gleichstrom	Wechselrichter-Eingangsschaden
Saitenstrom	Innerhalb der MPPT-Eingangsgrenze	Clip- oder Schutzauslöser
Module pro Zeichenkette	Gleich auf demselben MPPT	Mismatch-Niederlage
Array-Orientierung	Ähnlich innerhalb jeder MPPT	Reduzierte Energiegewinnung
Gesamt-PV-Leistung	Innerhalb der Systemdesigngrenzen	Übermäßiges Clipping

Lernen Sie das 160A-Ladelimit kennen

Wie schnell Solarenergie auf die Batterie übertragen werden kann, hängt vom eingebauten MPPT-Ladestrom ab. Die maximale Menge von 160A bedeutet nicht, dass die Batterie ständig mit 160A geladen werden sollte.

Der Strom hängt von der Batteriekapazität, dem Zelltyp, dem BMS-Limit und der Umgebungstemperatur ab. Für einen kleineren Akku brauchst du möglicherweise einen sehr niedrigen Ladestand.

Der Installateur sollte auch die Tageslasten berücksichtigen. Die Solarenergie, die für die aktiven Geräte und zum Laden der Batterien verwendet wird, variiert je nach Tageszeit.

Wenn die Batterie fast voll ist, kann der Wechselrichter die PV-Produktion begrenzen, da keine Speicherkapazität vorhanden ist, um die Stromversorgung zu nutzen, und angeschlossene Lasten nicht die gesamte Solarenergie verbrauchen können.

Schließen Sie die 48V-Batterie richtig an

Die Kompatibilität eines Wechselrichters beginnt mit der Nennspannung, die bei einem 48V-Wechselrichter üblicherweise 48 V beträgt, aber der 48-V-Wechselrichter wird normalerweise mit einer 51,2-V-LiFePO4-Batterie verwendet.

Überprüfen Sie den Betriebsspannungsbereich, die Ladespannung, den maximalen Ladestrom, den Dauerentladungsstrom und den kurzzeitigen Spitzenstrom der Batterie. BMS sollte den vom Wechselrichter benötigten Strom liefern, ohne irgendeine Art von Schutz auszulösen.

Auch die Kommunikationsmittel sollten überprüft werden. Der Wechselrichter und die LiFePO4-Batterie kommunizieren über RS485 miteinander, wodurch der Wechselrichter den Ladezustand, den Stromlimit und die Fehlerdaten mit der Batterie teilen kann.

DasLiFePO4-Batterieserie von Sandisolar bietet verschiedene Spannungs- und Kapazitätskonfigurationen an, die für verschiedene Arten von Solarspeichersystemen geeignet sind.

Wählen Sie die richtige Ausgabepriorität aus.

Der Wechselrichter verfügt über verschiedene Ausgangsprioritätsmodi: SUB, SBU und SUF. Diese Modi wählen die erste Stromquelle aus, die Solarenergie, Batterie oder Versorgungsleistung sein kann.

Solar First kann die direkte Nutzung der PV-Erzeugung fördern. Die Verwendung einer Batteriepriorität kann den Netzverbrauch verringern, muss jedoch sicherstellen, dass die gespeicherte Energiemenge ausreichend ist, um den Bedarf bei Ausfällen zu decken. Wenn kontinuierliche Sicherung wichtiger ist als maximaler Selbstverbrauch, kann eine Batterie im Versorgungsbetrieb betrieben werden, um die Batteriekapazität zu sparen.

Die bevorzugte Priorität variiert je nach lokaler Stromverfügbarkeit, Tarifstruktur, Solarverfügbarkeit und Batteriegröße. Die Standardeinstellungen sollten nicht anstelle einer festgelegten Betriebsstrategie verwendet werden.

Bestimmen Sie, ob ein batteriefreier Betrieb machbar ist

Wenn PV-Eingang und Systembedingungen es erlauben, kann der Wechselrichter auch ohne Batterie arbeiten. Dies kann helfen, die Anfangsinstallationskosten für Anwendungen zu senken, die hauptsächlich Tagesstrom benötigen.

Aber Wolken, Schatten und Tageszeit beeinflussen die Solarenergie. Das System hat ohne Batterie weniger Kapazität, um schnell wechselnde Generationen auszugleichen oder weiter zu laden (nach Darkfall).

Für Geräte, die kontinuierlich mit Strom versorgt werden müssen, ist ein batteriefreier Betrieb nicht optimal. Die Installationskosten sollten nicht die einzige Berücksichtigung bei der Entscheidung sein.

Planüberwachung und Standortschutz (2019)

Solareingang, Lastbedarf, Batteriestatus und Systemalarme können vom Nutzer und Installateur über integriertes WLAN aus der Ferne abgerufen werden. Überwachungsdaten können helfen, Schatten, Überlastungen im Stromkreis, niedriges Laden oder häufige Schutzausfälle zu erkennen.

Die abnehmbare Staubabdeckung des Wechselrichters kann in schwierigen Umgebungen vorteilhaft sein, aber der Installationsstandort muss dennoch belüftet und ein ausreichender Abstand muss gewährleistet werden.

Koordination von Gleichstromtrennern, Sicherungen, Sicherungen, Überspannungsschutz und Erdung. Kabel sollten abgedeckt werden, um Hitze, scharfe Kanten, Feuchtigkeit und mechanische Schäden zu verhindern.

Um die Solarerzeugung und das Energiemanagement im Haus abzurunden, gibt es eine Lösung für Wohn-PVvon Sandisolar.

Der PV-Eingang wird vor dem Vollbetrieb in Betrieb genommen.

Überprüfen Sie vor dem Aneinanderreihen die Polarität und die offene Spannung (Voc) jeder PV-String. Vergleichen Sie den berechneten Wert und stellen Sie sicher, dass dieser Wert weiterhin unter der Invertergrenze liegt.

Jeden MPPT isoliert und dann gemeinsam auf normalen Systembetrieb getestet. Dies ermöglicht eine leicht identifizierte Polarisation, nicht passende Strings oder unerwartete Schattierungen.

Sobald die Batterie angeschlossen ist, überprüfen Sie die Ladespannung, das Ladestromlimit, die RS485-Kommunikationsdaten und den Ladezustand. Fügen Sie die Lasten einzeln ins Haus hinzu und überprüfen Sie, ob die gewählte Ausgangspriorität wie gewünscht funktioniert.

Du findest die Handbücher, Konfigurationsinformationen usw., die für den Sandisolar relevant sind,Downloadcenter.

Inspektionsbereich	Akzeptanzfokus	Verifikationsmethode
PV-Polarität	Positiv und negativ korrekt verbunden	Multimeter test
Streichervoc	Spieldesign und bleibt unter dem Limit	Open-Circuit-Messung
MPPT-Betrieb	Beide Tracker erzeugen normal	Überprüfung von Überwachungsdaten
Batterieeinstellungen	Korrekte Spannungs- und Stromgrenzen	Inverter-Menü-Inspektion
RS485-Kommunikation	Korrektes SOC ohne Protokollalarm	Wechselrichter und BMS-Anzeige
AC-Ausgang	Stabile Spannung unter erwarteter Last	Kontrollierter Lasttest

Schlussfolgerung

Bei der Wahl des richtigen Wechselrichters für ein Solarstromsystem gibt es mehr zu bedenken als nur "Inverter-Watt gleich Solarpanel-Watt". PV-String-Spannung, MPPT-Zuteilung, Batteriestrom, Kommunikation und Lastbedarf sollen im gleichen Design liegen.

Bei einer 11-kW-Off-Grid-PV-Installation werden bei sorgfältiger Berechnung und ordnungsgemäßer Inbetriebnahme der PV-Anlage die Wahrscheinlichkeit einer niedrigen Solarleistung und Eingangs-Überspannungsabschaltungen des Batterieschutzes minimiert.

FAQs

F1. Wie hoch ist die maximale Anzahl an Solarmodulen, die an diesem Wechselrichter installiert werden können (11 kW)?

Das Produkt kann bis zu 11 kW PV-Eingang aufnehmen. Das Endarray sollte ebenfalls innerhalb der Spannungs- und Stromgrenzen beider MPPT-Kanäle liegen.

F2. Was ist der Vorteil von zwei MPPT-Trackern?

Sie ermöglichen den unabhängigen Betrieb von zwei unterschiedlich ausgerichteten/solaren Arrays. Dies kann die Energiegewinnung über einen Tracker mit unterschiedlichen Arrays erhöhen.

Frage 3. Wie hoch ist der Spannungsbereich des Wechselrichters für eine 51,2V LiFePO4-Batterie?

Ja, vorausgesetzt, die Betriebsspannung, der Ladestrom und der Entladestrom sowie das Kommunikationsprotokoll sind kompatibel. Allein die Nennspannung reicht nicht aus.

F4. Muss er eine Batterie verwenden?

Ja, der Wechselrichter kann ohne Batterien verwendet werden. Die Stromversorgung hängt weiterhin direkt von der aktuellen Solarerzeugung oder der konfigurierten Wechselstromquelle ab.

F5. Dürfen zwei dieser Wechselrichter parallel geschaltet werden?

Dieses spezielle nicht-parallele Modell unterstützt keine parallele Expansion. Es wird empfohlen, für das Projekt ein Modell für parallele Operationen zu wählen, das parallel arbeiten muss.