GSIKE G6200EU48V: eraldiseisev 6200 W 48 V süsteem, akud ja kaablid

Samm 1: arvuta päevane energiatarve Wh-des

Enne aku valimist liida kokku tegelik tarbimine. Levinud viga on vaadata lambi võimsust, mitte selle põlemisaega. Pane kirja iga seade, selle võimsus vattides ja kasutustunnid päevas; nende korrutis näitab energiatarvet vatt-tundides. Keskmise, Itaalias asuva eraldiseisva elamu puhul jääb see näitaja 3–5 kWh piiresse päevas: külmik (≈1 kWh), LED-valgustid ja laadijad (≈0,5 kWh), modem ja teler (≈0,5 kWh), köök või väike kodumasin (≈1,5 kWh) ning aeg-ajalt kasutatavad elektritööriistad.

Samm 2: arvuta aku maht Ah-des

Kui tarbimine on 2,8 kWh päevas, tuleks arvestada 2 päeva autonoomiaga ning tühjendada pliiakut maksimaalselt 80 % (DoD) ja LFP-akut 90 %. 48 V juures vajalik kasutatav mahutavus on: 2800 Wh × 2 päeva / (48 V × 0,8 DoD) ≈ 146 Ah. Praktikas ümardatakse see 48 V ja 200 Ah akupakiks, mis annab piisava varuga 2,9 kWh kasutatavat energiat ja talub probleemideta inverteri käivitusvoolu. 4–5 kWh päevase tarbimise korral vali 300–400 Ah aku.

G6200EU48V laeb kuni 120 A vooluga, seega laeb see 200 Ah aku tervisliku 0,6 C kiirusega ja 400 Ah aku 0,3 C kiirusega. Selline laadimisvoolu ja mahutavuse suhe pikendab LFP-elementide eluiga ja aitab vältida liiga suuri laadimispingeid. Väikest 100 Ah akut ei tohiks ühendada 120 A laadijaga: see koormaks akut üle.

3. samm: vali päikesepaneelide võimsus

Regulaatori võimsuse ülempiir on 6500 W, kuid esimesest päevast alates pole vaja seda saavutada. Itaalias on keskmiselt umbes 4 tundi päevas tõhusat päikesevalgust. 200 Ah aku (≈10 kWh nimimahtuvusega) laadimiseks tavalisel päeval on vaja toota 3–4 kWh energiat päevas, milleks sobib 4000–5000 W võimsusega päikeseelektrisüsteem. Nii jääb regulaatori 6500 W piirini varu, et hiljem mooduleid lisada.

Pööra tähelepanu olulisele üksikasjale: paneelide poolel on maksimaalne sisendvool 1 × 27 A. Kui ühendad kogu süsteemi ühte 6500 W harusse, võib moodulite lühisvool ületada 27 A ja regulaator lülitub välja. Lahendus on jagada süsteem kaheks haruks, näiteks kaheks 3250 W ahelaks, et kumbki haru jääks alla piirväärtuse. See on seda tüüpi hübriidsüsteemi paigaldamisel kõige sagedamini tehtav viga.

4. samm: vali kaablite ristlõige

Aku ja inverteri vahelised akukaablid kannavad kõige suuremat voolu: 6200 W ja 48 V juures on pidev vool umbes 130 A. Lühikese, 1–2 m pikkuse lõigu puhul piisab 35 mm² ristlõikega vaskkaablist; kui vahemaa suureneb 3–5 meetrini, vali 50 mm², et hoida pingelang alla 3 %. Päikeseelektrisüsteemi poolel on vool 400–500 V juures palju väiksem (≈10 A iga 4000 W võimsusega haru kohta), seega piisab 4–6 mm² kaablist.

5. samm: kaitsmed ja kaitse

Ära ühenda akut kunagi ilma kaitsmeta ega lülitita, mis peab asuma positiivsele klemmile võimalikult lähedal. 130 A ja 48 V süsteemi puhul paigalda aku positiivsele klemmile 150 A alalisvoolukaitse ning PV-poolele alalisvoolulahklüliti. Kaitse vahelduvvooluväljundi põhivooluahelat 16–20 A kaitselüliti ja 30 mA rikkevoolukaitsega. Kapi ja paneelikonstruktsioonide maandamine on kohustuslik ning need tuleb ühendada vähemalt 2 m pikkuse maandusvardaga.

6. samm: seadista inverter

Pärast paigaldamist lülita seade sisse ja ava LCD-menüü. Võrguühenduseta süsteemi puhul vali režiim SOL (esmalt päike, seejärel aku). Määra aku tüüp: LFP, kui kasutad liitiumraudfosfaati, või avatud pliiaku/GEL, kui tegemist on pliiakuga. Määra teise väljundi väljalülitusläveks umbes 46 V (≈20 % laetust), et halva ilmaga lülitataks pesumasin ja pump välja, kuid külmik jääks tööle. Ühenda Wi-Fi 2,4 GHz võrguga ja ava rakendus, et näha andmeid reaalajas.

Täieliku süsteemi näide

Tõeline näide ühest edelaosa maaturismitalust: 48 V 200 Ah LFP-akupakk, kaheksa 550 W moodulit kaheks nelja mooduliga haruks ühendatuna (4400 W PV), 35 mm² akukaablid pikkusega 1,5 m, 150 A alalisvoolukaitse, vahelduvvooluväljund 16 A kaitselülitiga. Süsteem toidab 2,8 kWh päevas tarbivaid seadmeid: külmikut, valgustust, modemit, pumpa ja laadijaid. Ilusa ilmaga saab aku täis enne keskpäeva. Talve pilvistel päevadel väldib kahepäevane autonoomia elektrikatkestusi.

Välditavad dimensioneerimisvead

Käivitusvõimsus ja tippvõimsus

Lisaks päevasele energiatarbimisele vatt-tundides tuleb tähelepanu pöörata ka tippvõimsusele vattides, sest just seda peab inverter suutma hetkega anda. Kui lülitad külmiku, pumba ja ahju korraga sisse, võib nende koguvõimsus ületada 4500 W pidevvõimsuse. Siin tulebki kasuks G6200EU48V 12400 VA käivitusvõimsus: mootorid vajavad käivitamisel nimivoolust kolm kuni viis korda suuremat voolu ning see kahekordne VA-varu aitab vältida kaitse rakendumist. Ära siiski liialda: kui sinu tavaline tippvõimsus ületab 6200 W pidevvõimsuse, tasub valida 11 kW mudelivalikust.

Kasutegur ja kaod süsteemi dimensioneerimisel

Süsteemi iga etapp kaotab veidi energiat. MPPT-regulaatoril ja inverteril on oma kasutegur (inverteril kuni 94 %), kaablites hajub energiat soojusena ning LFP-aku laadimis- ja tühjenemiskasutegur on 95–98 %. Arvutustes ära eelda, et 100 W paneele annab pistikupessa 100 W: arvesta süsteemi kasuteguriks kokku 80–85 %. Teisisõnu, et saada päevas 3 kWh kasutatavat energiat, peavad paneelid tootma umbes 3,6 kWh. See 15–20 % varu eristab napilt piisavat süsteemi sellisest, mis toimib kindlalt.

Hooldus ja eeldatav tööiga

G6200EU48V jaoks sobivalt dimensioneeritud süsteem vajab väga vähe hooldust. Puhasta paneele kaks või kolm korda aastas, kontrolli kord aastas aku klemmide kruvide pingutust ja vaata, et inverteri ventilaatorile ei koguneks tolmu. 48 V LFP-akud peavad vastu 4000–6000 tsüklit, kui tühjendamissügavus on 80 %, mis tähendab igapäevases kodukasutuses 10–15 aastat tööiga. Inverteri kondensaatorid ja relee kuluvad kõige kiiremini, kuid mõõdukal temperatuuril ja hea ventilatsiooni korral kestavad need kauem.

Süsteemi jälgimine ja andmete registreerimine

Kui süsteem on kasutusel, võta üks õhtu, et esimesed näidud kirja panna. Märgi nädala jooksul üles rakenduse päevane toodang, aku laetuse tase õhtul ja tunnid, mil koormused töötasid. Nende näitajate abil saad kontrollida, kas süsteemi mõõtmed olid õiged: kui aku jõuab alati enne magamaminekut 100 %-ni ega lange kunagi alla 20 %, on sul ruumi koormusi lisada; kui see aga langeb sageli väljalülituslävest allapoole, on sul puudu päikesepaneelidest või akumahust. Selline jälgimine muudab teoreetiliste arvutuste põhjal dimensioneeritud süsteemi sinu tegelikele vajadustele vastavaks.

Pingelangus: miks mõõta enne aukude puurimist

Pingelanguse protsent arvutatakse kaabli kogupikkuse järgi, arvestades mõlemat suunda: akust inverterini ja tagasi. Rusikareegel on, et pingelangus aku klemmi ja inverteri alalisvoolusisendi vahel ei tohiks ületada 3 %. 130 A ja 48 V juures kaob iga kaablimeter ristlõikega 35 mm² vaid väike osa energiast, kuid viie meetri peale see osa summeerub ja pingelangus võib ulatuda 1,5–2 %-ni, eriti kui kaabliking on halvasti pressitud. Liiga pikk või vale ristlõikega kaabel ei põle läbi, kuid kaotab energiat soojusena ja kuumutab pikapeale ka kaablikinga. Seepärast paigaldatakse inverter alati aku lähedale, selle asemel et vedada seina sisse 10 m jämedat kaablit.

LFP- või pliiaku: vali kohe alguses

Aku tehnoloogia valik mõjutab kogu süsteemi toimimist. Avatud pliiaku on ostes odavam, peab vastu umbes 3000 tsüklit 50% tühjenemissügavuse juures, vajab ventileeritud ruumi ja kaalub kolm korda rohkem. LLFP-aku, mis on alguses kallim, peab vastu 4000–6000 tsüklit 90% tühjenemissügavuse juures, võtab vähem ruumi ega vaja ventilatsiooni. Viie aasta jooksul on LFP ühe tsükli kohta odavam ning seetõttu minnakse peaaegu kõigis uutes autonoomsetes süsteemides üle liitiumraudfosfaadile. G6200EU48V tunneb ära levinud LFP-protokollid ja seab laadimispinged automaatselt, mis vähendab suuremat osa seadistamise keerukusest.

Sekundaarse väljundi väljalülituslävi, ununenud seade

Üks sagedamini esmakäivitusel vahele jäävaid seadeid on lisaväljundi väljalülituslävi. Vaikimisi lülitab seade väljundi SECONDARY välja, kui aku pinge langeb umbes 46 V-ni, mis vastab ligikaudu 20% laetusele. See on hea väärtus talvel, kui päevad on lühikesed, kuid sügise alguses võib selle tõsta 48 V-ni, et elemente paremini kaitsta. LOluline on seade teadlikult määrata: vastasel juhul tühjendab halb ilm aku korraga ja külmik lülitub keset ööd välja. Nii säilib hädavajalik toide ja pilvise päeva ajaks tuleb mugavusseadmed välja lülitada.

Aasta bilanss ja vajalikud kohandused

Aasta pärast vaata rakenduse andmed üle ja võrdle keskmisi näitajaid. Kui aku jõuab peaaegu iga päev keskpäevaks 100%-ni ja paneelid on sageli täisvõimsusel, on sul ruumi lisada tarbija või teine majutusüksus. Kui aga vihmased päevad sunnivad hädavajalikud seadmed välja lülitama, lisa paneelide asemel aku: sul on puudu salvestusmahust, mitte tootmisvõimsusest. Kui mõni paneel on osaliselt varjus, puhasta see või muuda selle suunda: isegi väike vari ühel elemendil võib möödaviigudioodide tõttu terve haru võimsuse maha võtta. Selline kohandamine on väärt rohkem kui kogu süsteemi väljavahetamine.

Viie ühenduse juhtmestiku skeem

Paigalduse meenutamiseks jäta meelde viis ühendust. Esiteks 48 V aku ühendus inverteri B+ ja B− klemmidega, 35 või 50 mm² kaabliga ja alalisvoolukaitsmega. Teiseks iga päikesepaneelide haru ühendus päikesesisendiga, 4–6 mm² kaabliga ning lahklüliti ja harukaitsmega. Kolmandaks elektrikilbi maandusühendus maandusvardaga. Neljandaks vahelduvvoolu MAIN-väljundi ühendus koduse elektrikilbiga, mida kaitsevad kaitselüliti ja rikkevoolukaitse. Viiendaks RS485-sideühendus aku BMS-i ja RJ45-pordi vahel, et inverter saaks aku laetuse olekut lugeda. Kui need viis kaablit on paigaldatud, on süsteem valmis; kõik muu on vaid seadistamine menüüs ja rakenduses.

Tüüpilise päeva simulatsioon

Kujutle kevadpäeva. Kell seitse tõuseb PV-pinge tasapisi, inverter lülitub sisse ning toidab külmkappi, modemit ja akulaadijat. Kell kümme ületab tootmine tarbimise ning ülejääk läheb akusse, mille laetuse tase tõuseb 40 %-lt 80 %-le. Keskpäeval annavad paneelid 4 kW ja aku saab 100 % täis; siis võib pesumasina käivitada. Päikeseloojangul langeb tootmine järsult ja aku hakkab taas valgust ja telerit toitma, kuni sekundaarne väljalüliti pumba seiskab. Järgmisel päeval algab tsükkel uuesti. Õige dimensioneerimine kajastub rakenduses nii: laetuse tase tõuseb ühtlaselt, püsib mõnda aega stabiilsena ega lange kunagi järsult.

Itaalias arvestatavad toetused ja asjaajamine

Ka iseseisva süsteemi puhul tasub mõningaid toiminguid ette planeerida. Täiesti võrguväline süsteem, mis ei anna elektrit võrku tagasi, ei vaja Connéé ühendust ega liitumist: see paigaldatakse iseseisva seadmena. Kui aga kavatsed tulevikus ülejäägi võrku tagasi suunata või võrguga hübriidsüsteemile üle minna, tuleb sellest omavalitsust ette teavitada ja esitada vastavustunnistus. Juhtmestik tasub kohe seina sisse paigaldada, selle asemel et toru hiljem uuesti lahti võtta. See on küll bürokraatlik pisiasi, kuid aitab vältida süsteemi laiendamisel tööde teist etappi.

Lühidalt: numbriline retsept vastupidava süsteemi jaoks

Kui soovid lihtsat meelespeetavat reeglit, siis see on järgmine: vali iga päevase tarbimise kilovatt-tunni kohta 100 Ah 48 V akut ning kavanda PV-süsteem nii, et see toodaks tipptundidel kolme tunniga kaks korda rohkem, kui aku talletab. Praktikas alusta 3 kWh päevase tarbimise puhul 300 Ah akuga ja 3 kW paneelidega ning lase GSIKE-l hallata 6200 W tippvõimsust ilma üle koormamata. See ligikaudne valem aitab vältida levinumaid vigu: aku on päikesepaneelide jaoks liiga väike või paneele on aku jaoks liiga vähe. Sellest lähtepunktist saad arvutusi täpsustada oma elektriarve ja katuse tegelike andmete põhjal.

Lõplik kontrollnimekiri enne sisselülitamist

Enne süsteemi pingestamist heida viimast korda pilk viiele punktile: aku kaitse on paigaldatud ja pingutatud, PV-lahklüliti on avatud, maandus ühendatud, vahelduvvoolu klemmid pingutatud ja aku pingevahemikus 48 V. Kui kõik on korras, võid jätkata. See kontrollnimekiri, mida tasub iga uue süsteemi puhul korrata, välistab üllatused. See võtab vaid viis minutit, kuid eristab sujuvat käivitamist tervest nädalavahetusest, mis kulub katsetamisele. Kui paneelid hakkavad elektrit tootma, on süttiva tule nägemine tasu metoodilise töö eest.

Neljaastmeline dimensioneerimismeetod

Esimene samm: liida kokku tegelike koormuste päevane Wh-tarbimine, mitte nimivõimsus. Teine samm: vali 48 V akupanga maht Ah-des, arvestades 80 % tühjendussügavuse ja autonoomiapäevadega; 51,2 V LiFePO4-aku aktiveeritakse FV või võrgu kaudu RS485 kaudu, hoolduslaadimise pinge on 54 V ja ülelaadimispinge 63 V. Kolmas samm: dimensioneeri FV-paneeliväli ühele MPPT-le vahemikus 60–500 VDC, kuni 6500 W, ning kontrolli, et talvine maksimaalne Voc ei ületaks 500 V. Neljas samm: dimensioneeri alalisvoolukaablid, kaitsmed ja kaitselülitid 120 A päikeseenergia ning 80 A võrgulaadimise järgi; 48 V juures on vajalik ristlõige väiksem kui 24 V puhul, kuid aku ja inverteri vaheline ühendus tuleb hoida lühikesena.

Lõplik hinnang

Kokkuvõte

See sõltub päevatarbimisest, mitte inverteri võimsusest. 3 kWh päevas ja 2-päevase autonoomia korral on tavapärane valik 48 V ja 200 Ah aku; 5 kWh päevas korral 300–400 Ah.

Kuni 6500 W fotogalvaanilist tippvõimsust, MPPT vahemikuga 60–500 V DC. Praktikas soovitatakse 4000–5000 W, jaotatuna kahe haru vahel, et mitte ületada 27 A haru kohta.

1–2 m pikkuse kaabli korral 130 A juures kasuta 35 mm² ristlõikega kaablit; 3–5 m korral 50 mm². Päikesepaneelide poolel piisab kõrgema pinge tõttu 4–6 mm²-st. 25 A vahelduvvooluväljundi jaoks sobib 2,5–4 mm². L

Tehniliselt käivitub, kuid see pole soovitatav: 120 A laadija koormaks väikest akut liiga palju. L120 A laadimisvool sobib ideaalselt kokku vähemalt 200 Ah akupangaga.

Jah, see on kohustuslik. Paigalda 150 A alalisvoolukaitse aku positiivse klemmi lähedale ning paneelide poolele lahklüliti. Kaitse puudumisel kujutab akukaabli lühis endast tuleohtu.

Autonoomses süsteemis eelistab SOL-režiim kõigepealt päikeseenergiat ja seejärel akut. Kui sul on ka elektrivõrk, eelistab UTL elektrivõrku. Täielikult võrgust sõltumatus süsteemis on õige valik SOL.

48 V 200 Ah LFP-akupank salvestab ligikaudu 9,6 kWh energiat. Kasutatava 90% DoD korral tagab see 2,8 kWh päevase tarbimise juures veidi üle kolme päeva reservi.

Jah, varuga: laadimiskontroller toetab kuni 6500 W. Kui alustad 4400 W-ga, saad paneelide teise rühma lisada kuni maksimaalse võimsuseni, hoides need eraldi harudes, mille voolutugevus jääb alla 27 A.

Jah. Linverteri korpus, paneelide kandekonstruktsioonid ja maandusklemm tuleb ühendada vähemalt 2 m pikkuse maandusvardaga. See on ohutuse ja nõuetekohase toimimise tagamiseks kohustuslik.

Jah, see on hübriidinverter: töötab elektrivõrgu, aku ja päikesepaneelidega ning lülitub elektrikatkestuse korral ümber 10–20 ms jooksul. UTL-režiimis eelistab see elektrivõrku ja kasutab päikeseenergiat elektriarve vähendamiseks.

Korduma kippuvad küsimused

Allikad ja andmed

1. GSIKE G6200EU48V tooteleht (piirangud 120A / 60–500 VDC) ja hind 309.99 EUR — https://gesike.com/it-it/products/gsike-6-2kw-48v-inverter-ibrido-mppt-120a-wifi-italy
2. DC-kaabli ristlõike juhend, Edecova (dimensioneerimise viide) — https://www.edecoa.com/fr/blogs/technical-resources/dc-cable-sizing-guide
3. EASUN SMG II 6.2KP 48V, tehnilised andmed võrdlemiseks — https://eu.easunpower.com/products/easun-6-2-kw-48v-230v-hybrid-off-grid-inverter-120-a-mppt-parallel
4. PowMr POW-HVM6.2KP 48V (autonoomia viide) — https://powmr.com/products/all-in-one-inverter-charger-for-parallel-6200w-220vac-48vdc
5. Daxtromn 6,2 kW 48 V, laadimisvoolu viide — https://daxtromn-power.com/products/-copy-upgraded-bms-daxtromn-power-6.2kw-solar-inverter-24vdc-48vdc-hybrid-mppt-6200w-pure-sine-wave-hybrid-charge-controller-120a-off-grid-on-grid
6. ANENJI 6200W 48V, EL-i pood — https://www.anenji.net/fr-EU
7. DATOUBOSSi EL-i pood — https://www.datouboss.com/
8. Axpert MKS III TWIN-i Voltronic Poweri brošüür (PDF, laadimisprofiilid) — https://voltronicpower.com/content/download/Brochure/Axpert_MKS_III_TWIN.pdf

Juhendid ja võrdlused