GSIKE G11000EU48VP: 11000W 48V autonominė sistema, akumuliatoriai ir kabeliai

1 žingsnis: apskaičiuokite dienos sąnaudas Wh

Prieš rinkdamiesi akumuliatorių, susumuokite faktines sąnaudas. Klasikinė klaida – žiūrėti į lemputės galią, o ne į tai, kiek valandų ji šviečia. Užsirašykite kiekvieną prietaisą, jo galią vatais ir naudojimo valandas per dieną; šių dviejų skaičių sandauga yra sąnaudos vatvalandėmis. Vidutiniame Ispanijos autonominiame būste šis rodiklis paprastai svyruoja nuo 3 iki 5 kWh per dieną: šaldytuvas (≈1 kWh), LED lemputės ir įkrovikliai (≈0,5 kWh), maršrutizatorius ir televizorius (≈0,5 kWh), maisto gaminimo įranga arba mažieji elektros prietaisai (≈1,5 kWh) ir retkarčiais naudojamas įrankis.

2 veiksmas: apskaičiuokite akumuliatoriaus talpą Ah

Kai per dieną suvartojama 2,8 kWh, akumuliatorių reikėtų parinkti 2–3 dienų autonomijai, o iškrauti ne daugiau kaip iki 80 % (DoD) švininius akumuliatorius arba iki 90 % LFP akumuliatorius. Esant 48 V įtampai, reikalinga naudingoji talpa yra: 2800 Wh × 2 dienos / (48 V × 0,8 DoD) ≈ 146 Ah. Praktiškai pasirenkamas 48 V 200 Ah akumuliatorių blokas, kurio naudingosios talpos pakanka 2,9 kWh ir kuris lengvai atlaiko inverterio paleidimo srovę. Jei per dieną suvartojama 4–5 kWh, reikia rinktis 300–400 Ah talpą.

G11000EU48VP įkrauna iki 160 A srove, todėl 200 Ah akumuliatorius įkraunamas saugia 0,6 C sparta, o 400 Ah akumuliatorius – 0,3 C sparta. Toks įkrovimo srovės ir talpos santykis pailgina LFP elementų tarnavimo laiką ir padeda išvengti pernelyg didelių įkrovimo įtampų. Nerekomenduojama jungti mažo, 100 Ah akumuliatoriaus su 160 A įkrovikliu – taip jis būtų pernelyg apkraunamas.

3 veiksmas: pasirinkite fotovoltinės sistemos galią

Valdiklio galios riba yra 11000 W, tačiau pirmąją dieną nebūtina pasiekti šios ribos. Ispanijoje pietuose vidutiniškai tenka apie 4 didžiausios saulės spinduliuotės valandas per dieną. Norint vidutiniškai per dieną įkrauti 200 Ah akumuliatorių (≈10 kWh nominalios talpos), reikia per dieną pagaminti apie 3–4 kWh elektros energijos; tam reikia 4000–5000 W FV sistemos. Taip lieka atsarga iki valdiklio 11000 W ribos, jei vėliau pridėtumėte modulių.

Atkreipkite dėmesį į svarbią detalę: didžiausia įėjimo srovė iš saulės modulių pusės yra 1 × 27 A. Jei visą 11000 W sistemą sujungsite į vieną šaką, modulių trumpojo jungimo srovė gali viršyti šias 27 A, ir valdiklis atsijungs. Sprendimas – padalyti sistemą į dvi šakas, pavyzdžiui, dvi grandines po 3250 W, kad kiekvienos šakos srovė neviršytų ribos. Tai dažniausia šio tipo hibridinių sistemų montavimo klaida.

4 veiksmas: parinkite kabelių skerspjūvį

Akumuliatoriaus kabeliais tarp baterijų bloko ir inverterio teka didžiausia srovė: esant 11000 W galiai ir 48 V įtampai, nuolatinė srovė siekia maždaug 130 A. Jei kabelio atkarpa trumpa, 1–2 m, pakanka 35 mm² varinio kabelio; jei atstumas padidėja iki 3–5 m, rinkitės 50 mm², kad įtampos kritimas neviršytų 3 %. FV pusėje, kai šakos įtampa siekia 400–500 V, srovė yra gerokai mažesnė (apie 10 A vienai 4000 W šakai), todėl pakanka 4–6 mm² kabelių.

5 žingsnis: saugikliai ir apsauga

Niekada nejunkite baterijos be saugiklio arba automatinio jungiklio, įrengto kuo arčiau teigiamo gnybto. 130 A, 48 V įrenginiui prie baterijos gnybto įrenkite 150 A DC saugiklį, o FV pusėje – DC atjungiklį. Kintamosios srovės išėjime pagrindinę grandinę apsaugokite 16–20 A automatiniu jungikliu ir 30 mA nuotėkio srovės jungikliu. Korpuso ir modulių konstrukcijų įžeminimas yra privalomas; įžeminimo laidą prijunkite prie bent 2 m ilgio įžeminimo strypo.

6 žingsnis: sukonfigūruokite keitiklį

Sumontavę įjunkite įrenginį ir atverkite LCD meniu. Autonominei sistemai pasirinkite SOL režimą (pirma saulės energija, po to baterija). Nustatykite baterijos tipą: LFP, jei naudojate ličio geležies fosfato bateriją, arba flooded/GEL švino baterijai. Nustatykite antrinio išėjimo atjungimo slenkstį ties maždaug 46 V (≈20 % SoC), kad prastą dieną išsijungtų skalbyklė ir siurblys, o šaldytuvas veiktų toliau. Prijunkite Wi-Fi prie 2,4 GHz tinklo ir atverkite programėlę, kad matytumėte duomenis realiuoju laiku.

Visos sistemos įrengimo pavyzdys

Tikras pavyzdys iš namelio Estremadūroje: LFP baterijų paketas, 48 V 200 Ah, aštuoni 550 W moduliai, sujungti į dvi grandines po keturis (4400 W FV), 35 mm² baterijos kabeliai, 1,5 m ilgio, 150 A DC saugiklis, 16 A kintamosios srovės išėjimo automatinis jungiklis. Sistema tiekia energiją šaldytuvui, šviestuvams, maršrutizatoriui, siurbliui ir įkrovikliams, per dieną sunaudojantiems 2,8 kWh; saulėtais mėnesiais baterija pasiekia 100 % įkrovą dar prieš vidurdienį. Debesuotomis žiemos dienomis dviejų dienų autonomijos atsarga padeda išvengti elektros tiekimo pertrūkių.

Projektavimo klaidos, kurių reikia vengti

Kaip perskaityti elektros sąskaitą prieš projektuojant

Prieš liesdami bent vieną laidą, verta išmatuoti, kiek energijos jau suvartojate. Jei turite esamą įrenginį, peržiūrėkite pastarųjų dvylikos mėnesių elektros sąskaitas ir apskaičiuokite vidutinį mėnesio kilovatvalandžių suvartojimą. Tai pradinis atskaitos taškas: nereikia projektuoti sistemos pagal didžiausią vasaros mėnesio piką – reikia atsižvelgti į pagrįstą vidutinį suvartojimą, kurį norite padengti saulės energija. Daugelis naudotojų sistemą parenka per didelę, galvodami apie blogiausią dieną, ir galiausiai sumoka už modulius bei bateriją, kurių niekada nenaudoja. Sistema, parinkta 80 % vidutinio suvartojimo padengti, su atsarga dviem prastoms dienoms, užtikrina geriausią kainos ir autonomijos pusiausvyrą.

Dar vienas naudingas pratimas – savaitę žymėtis, kokius prietaisus ir kada naudojate. Pamatysite, kad didžioji dalis energijos suvartojama tam tikru metu: ryte, kai įsijungia šaldytuvas ir kraunami telefonai, ir vakare, kai naudojama virtuvė bei apšvietimas. Tai rodo, kad bateriją reikia parinkti taip, kad jos užtektų nakčiai, o ne dienai, nes dieną energiją tiekia moduliai. Ši detalė keičia projektą: reikia talpos tamsiajam paros metui, o ne visam ciklui.

Paleidimo srovė ir didžiausia galia

Be paros energijos suvartojimo vatvalandėmis, reikia stebėti ir didžiausią galią vatais, nes ją inverteris turi gebėti tiekti akimirksniu. Jei vienu metu įjungsite šaldytuvą, siurblį ir orkaitę, bendra apkrova gali viršyti 4500 W nuolatinę galią. Štai čia svarbus G11000EU48VP paleidimo pajėgumas – 22000 VA: paleidžiant varikliai sunaudoja nuo trijų iki penkių kartų didesnę srovę nei jų vardinė, o dvigubai didesnė VA atsarga apsaugo nuo apsaugos suveikimo. Vis dėlto nereikėtų tuo piktnaudžiauti: jei įprastai didžiausia apkrova viršija 11000 W nuolatinę galią, reikia rinktis 11 kW seriją.

Sistemos efektyvumas ir nuostoliai

Kiekviename sistemos etape prarandama šiek tiek energijos. MPPT valdiklis turi savo naudingumo koeficientą, inverteris – savo (iki 94 %), kabeliuose energija išsisklaido šilumos pavidalu, o LFP akumuliatorius įkraunamas ir iškraunamas 95–98 % efektyvumu. Skaičiuodami nemanykite, kad 100 W saulės modulių reiškia 100 W elektros lizde: įvertinkite 80–85 % bendrą efektyvumą. Kitaip tariant, norint per parą gauti 3 kWh naudingos energijos, saulės moduliai turi pagaminti apie 3,6 kWh. Ši 15–20 % atsarga lemia, ar sistema veiks vos pakankamai, ar turės galios perteklių.

Priežiūra ir numatomas tarnavimo laikas

Tinkamai parinktai G11000EU48VP sistemai reikia labai nedaug priežiūros. Nuvalykite saulės modulius du ar tris kartus per metus, kartą per metus patikrinkite akumuliatoriaus gnybtų varžtų priveržimą ir pasirūpinkite, kad inverterio ventiliatoriuje nesikauptų dulkės. 48 V LFP akumuliatoriai užtikrina 4000–6000 ciklų, esant 80 % iškrovos gyliui, o naudojant kasdien namuose tai reiškia 10–15 metų tarnavimo laiką. Inverterio kondensatoriai ir relė yra labiausiai dėvinčios dalys, tačiau saikinga temperatūra ir gera ventiliacija prailgina jų tarnavimo laiką.

11000 W inverteris: kokio dydžio būstui jis tinka?

G11000EU48VP labiau tinka būstui, kuriame elektros suvartojama nedaug, o ne dideliam namui su elektriniu šildymu. Kaip praktinė taisyklė: jei per parą suvartojate nuo 2 iki 5 kWh, o didžiausia apkrova retai viršija 4500 W, šis įrenginys jums tiks. Tačiau jei norite vienu metu maitinti 5 kW šilumos siurblį, elektrinį vandens šildytuvą ir elektromobilio įkroviklį, bendra apkrova viršys 11000 W, todėl sistema veiks ties savo riba. Tokiu atveju teisingas sprendimas – neapkrauti šio inverterio, o rinktis 11 kW arba 15 kW seriją, kurią taip pat galima jungti lygiagrečiai.

Sodybos namelyje, dirbtuvėse ar nedideliame kaimo biure 11 000 W beveik visada yra daugiau nei reikia. Šiose patalpose apkrovos gerokai mažesnės: LED apšvietimas, keli kištukiniai lizdai, nedidelis šaldytuvas, maršrutizatorius ir koks nors įrankis. Joms visiškai pakanka 100–200 Ah baterijos ir 2 500–4 000 W fotovoltinių modulių sistemos. Keitiklis turi gerokai didesnę galią, nei tau reikės, todėl įrenginiai paleidžiami sklandžiai ir lieka galios rezervas būsimiems prietaisams.

Orientacinė visos sistemos sąmata

Verta prisiminti, kad keitiklis sudaro tik apie 10–12 % visos sistemos kainos. Todėl nėra prasmės taupyti 50 EUR perkant keitiklį su mažesniu MPPT arba nepatikimu „WiFi“: bendros sistemos kainos skirtumas menkas, tačiau patikimumo ir per metus surenkamos energijos skirtumas didelis. Tinkamo keitiklio pasirinkimas – vienas labiausiai atsiperkančių sprendimų įrengiant visą sistemą.

Modulių šešėliavimas ir pasvirimo kampas

Gamybą mažina du nepastebimi veiksniai: šešėlis ir pasvirimo kampas. Įprastoje sistemoje net vieno modulio šešėlis nuo medžio šakos gali smarkiai sumažinti visos grandinės gamybą. Kadangi G11000EU48VP kiekvienam įėjimui turi tik po vieną MPPT sekiklį, ypač svarbu, kad nė viena grandinė nebūtų iš dalies užtemdyta. Montuok modulius atokiau nuo kaminų, medžių ir skalbinių virvių, o jų pasvirimo kampą parink maždaug tokį, kaip tavo vietovės platuma (Ispanijos centre – apie 35–40 laipsnių), kad žiemą, kai saulės mažiausia, sugautum kuo daugiau spindulių.

Jei nepavyksta išvengti šešėlio ryte ar vakare, pasirūpink, kad jis kristų tik ant vienos grandinės, o ne ant abiejų. Tuomet saulėta grandinė toliau gamins energiją, net jei kita bus iš dalies užtemdyta. Daugelis pradedančiųjų nepaiso šios projektavimo detalės, o vėliau dėl jos energijos pagaminama 20–30 % mažiau, nei tikėtasi. Tinkamai nukreipta ir neužtemdyta sistema veikia beveik dvigubai našiau nei netinkamai įrengta, net jei abiejų modulių didžiausia galia vienoda.

Sistemos duomenų registravimas ir stebėjimas

Kai sistema pradeda veikti, skirk popietę pirmiesiems duomenims užregistruoti. Savaitę žymėkis kasdienę programėlės rodomą gamybą, baterijos įkrovos lygį vakare ir laiką, kurį veikė apkrovos. Remdamasis šiais skaičiais patikrinsi, ar tinkamai parinkai sistemos galią: jei baterija visada pasiekia 100 % dar prieš sutemstant ir niekada neišsikrauna žemiau 20 %, turi rezervą papildomoms apkrovoms; jei, priešingai, ji dažnai išsikrauna žemiau atjungimo slenksčio, tau trūksta fotovoltinių modulių arba baterijos talpos. Taip teorinis projektas pritaikomas prie realių sąlygų.

Autonominiame name patogumui įtakos turi vienas svarbus dalykas – triukšmas. G11000EU48VP turi temperatūros valdomą ventiliatorių, kuris esant nedidelei apkrovai neįsijungia, todėl naktį sistema veikia beveik tyliai. Tai svarbu, jei įrenginys stovi patalpoje, kurioje būnate, o ne atskirame ūkiniame pastate. Inverterį pastačius vėdinamoje vietoje, atokiau nuo miegamojo, bus patogiau gyventi, o akumuliatoriaus BMS pasirūpins, kad nebūtų taikomi agresyvūs įkrovimo ciklai, trumpinantys elementų tarnavimo laiką.

Projektavimo išvada

Trumpai: pradėkite nuo matavimų, parinkite akumuliatorių dviem autonomijos dienoms, padalykite saulės modulius į dvi grandines, apsaugokite jas nuolatinės srovės saugikliais ir nustatykite SOL režimą. Būtent šie penki žingsniai lemia, ar įrenginys veiks iš pirmo karto, ar teks kelis mėnesius jį derinti. Kai viskas pradės veikti, „Wi-Fi“ programėlė parodys, ar teisingai parinkote sistemos galią.

Autonominė sistema su GSIKE G11000EU48VP projektuojama nuo poreikių: paros suvartojimas → autonomiškumas → akumuliatoriaus Ah → saulės modulių W → kabelių skerspjūvis. Vidutiniam namų ūkiui Ispanijoje, per parą suvartojančiam 3–5 kWh, rekomenduojamas 200–300 Ah LFP akumuliatorių blokas, 4000–5000 W saulės fotovoltinė sistema su dviem grandinėmis, 35–50 mm² akumuliatoriaus kabeliai ir meniu pasirinktas SOL režimas. Taip 11000 W hibridinis inverteris veikia optimaliai ir tiekia elektrą ištisus metus. Įrenginį galite peržiūrėti produkto puslapyje ir palyginti su konkurentu.

Parinkite nuosekliai, ne iš akies

Prieš rinkdamiesi saulės modulius ir akumuliatorių, pradėkite nuo tipinės dienos realaus suvartojimo namuose matavimo: užregistruokite kiekvieną didelės galios elektros prietaisą ir numatykite rezervą būsimiems poreikiams. Geriau turėti šiek tiek daugiau galios, nei debesuotą savaitgalį likti be elektros. Taip pat išmatuokite kabelio atstumą tarp akumuliatoriaus ir inverterio, kad dėl įtampos kritimo neprarastumėte 160 A saulės įkrovimo srovės, o saugiklį ir jungiklį patikėkite patikrinti įgaliotam montuotojui.

Išvada

Galutinis verdiktas

Dažniausiai užduodami klausimai

Šaltiniai ir informaciniai duomenys

1. GSIKE G11000EU48VP 11kW 48V produkto informacija (509,99 EUR, nemokamas pristatymas Ispanijoje) — https://gesike.com/es-es/products/gsike-11kw-48v-inversor-hibrido-160a-mppt-wifi-off-grid-spain
2. EASUN 11kW 48V, rekomenduojama ES parduotuvė — https://eu.easunpower.com/
3. Dvigubo MPPT ir 60–500 VDC diapazono vadovas — techninė nuoroda — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. 48V LiFePO4 akumuliatorius ir nuolatinės srovės magistralė — laidų jungimo nuoroda — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Vadovai ir palyginimai