Гибридная солнечная электростанция для частного дома

Задача проекта

Клиенту требовалось обеспечить резервное питание частного дома на случай отключения центрального электроснабжения, а также снизить расходы на электроэнергию за счёт использования солнечной генерации.

Пиковая нагрузка для ответственных потребителей в доме — не более 5 кВт.

Реализованное решение

Для объекта была установлена гибридная солнечная электростанция, которая объединяет солнечные панели, аккумуляторный накопитель и возможность работы как с центральной сетью, так и с резервным генератором.

В состав системы вошли:

• Гибридный солнечный инвертор 5 кВт
• 2 батарейных модуля по 5,12 кВт·ч
• Солнечные панели общей мощностью 4,6 кВт

Клиенту доступно около 10 кВт·ч энергии из накопителя и до 4,5 кВт·ч солнечной энергии при ярком солнце.

Автономность дома

Обычное потребление дома составляет около 450 Вт.

При таком уровне нагрузки, в случае отключения центрального электроснабжения, запас энергии в аккумуляторном накопителе обеспечивает до 20 часов автономной работы без подзаряда от солнца.

При наличии солнечной генерации время автономной работы становится практически неограниченным, так как днём нагрузка может питаться напрямую от солнечных панелей, а излишки энергии — запасаться в аккумуляторах.

Логика работы системы

Работа инвертора настроена по приоритетам источников питания:

1. В первую очередь используется солнечная энергия
2. Затем — энергия из аккумуляторного накопителя
3. В последнюю очередь — центральная сеть

Такой алгоритм позволяет максимально использовать бесплатную солнечную энергию и снижать потребление из сети.

Как работает система

• В дневное время солнечная энергия питает нагрузку дома, а излишки направляются на заряд аккумуляторных батарей.
• В вечернее и ночное время дом питается от накопителей.
• Когда заряд аккумуляторов снижается до 25% от полной ёмкости, питание нагрузки автоматически переключается на центральную сеть.
• При отключении электричества дом переходит на питание от аккумуляторов и солнечных панелей.
• Система подхватывает нагрузку практически моментально — время переключения составляет 10 мс.
• На случай длительного отключения центральной сети и недостатка солнечной генерации предусмотрена возможность заряда аккумуляторов от топливного генератора мощностью 5 кВт.
• Полный заряд накопителя ёмкостью 10 кВт·ч от генератора занимает чуть более 2 часов.
• После этого дом снова может получать энергию от аккумуляторов более 20 часов, что позволяет сократить время работы генератора, сохранить его ресурс и снизить расход топлива.

Результат

В результате клиент получил надёжную систему резервного электроснабжения, которая обеспечивает питание ответственных потребителей при отключении центральной сети и помогает экономить на электроэнергии за счёт приоритетного использования солнечной генерации.

Система автоматически управляет источниками питания, обеспечивает быстрый переход на резерв и позволяет использовать генератор только при необходимости, что повышает комфорт, автономность и энергоэффективность дома.