Гибридная СЭС Victron 9,2 кВт для частного дома

Трехфазная гибридная солнечная электростанция 9,2 кВт с резервным питанием и стабилизацией напряжения

Для частного загородного дома специалисты нашей компании реализовали комплексную трехфазную систему автономного и резервного электроснабжения на базе оборудования Victron Energy, аккумуляторных батарей Dyness, солнечных фотомодулей JA Solar и стабилизаторов напряжения Volter Smart.

Основными задачами проекта были обеспечение дома электроэнергией во время периодических плановых и аварийных отключений, защита оборудования от нестабильного напряжения во внешней сети, а также снижение затрат на электроэнергию за счет максимального использования собственной солнечной генерации в дневное время.

Задачи проекта

Для объекта требовалась система, способная комплексно решить сразу несколько задач: обеспечить резервное питание при исчезновении внешней сети, накапливать произведенную солнечными панелями электроэнергию, максимально использовать собственную генерацию и стабилизировать напряжение трехфазной сети.

При проектировании системы был предусмотрен ориентировочный запас автономной работы на 10–12 часов. Фактическая продолжительность резервного электроснабжения зависит от текущей нагрузки, количества одновременно работающих потребителей, уровня заряда аккумуляторных батарей и наличия солнечной генерации.

Отдельное внимание было уделено качеству электроснабжения. Для каждой из трех фаз установлен отдельный стабилизатор напряжения Volter Smart мощностью 9 кВт, что позволяет стабилизировать параметры сети и обеспечить дополнительную защиту подключенного электрооборудования.

Реализованная трехфазная система Victron

Основой системы стали три гибридных инвертора Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50. Каждый инвертор работает с отдельной фазой, а вместе три устройства образуют полноценную трехфазную систему электроснабжения дома.

Такое решение позволяет объединить внешнюю электросеть, солнечную генерацию и аккумуляторный накопитель в единый энергетический комплекс. Система управляет доступными источниками энергии в зависимости от текущего режима работы.

В случае исчезновения внешней сети питание подключенных потребителей продолжается от аккумуляторных батарей. В дневное время дополнительным источником энергии остается солнечная электростанция, благодаря чему продолжительность автономной работы может увеличиваться.

Основное оборудование проекта

• Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50 — 3 шт.;
• номинальная выходная мощность одного инвертора — около 4 кВт;
• суммарная номинальная выходная мощность инверторной системы — около 12 кВт;
• Victron SmartSolar MPPT 250/100 — 2 шт.;
• Dyness A48100, 48 В / 4,8 кВт·ч — 2 шт.;
• общая номинальная емкость аккумуляторной системы — 9,6 кВт·ч;
• Volter Smart 9 кВт — 3 шт., по одному стабилизатору на каждую фазу;
• JA Solar JAM54D40-460/LB 460 Wp Mono — 20 шт.;
• общая установленная мощность солнечной электростанции — 9,2 кВт.

Система стабилизации напряжения Volter Smart

Дополнительно на объекте установлены три стабилизатора напряжения Volter Smart мощностью 9 кВт каждый. Для трехфазной системы используется отдельный стабилизатор на каждую фазу.

Такое решение позволяет независимо стабилизировать напряжение по каждой фазе и уменьшить влияние просадок, повышенного напряжения и других нежелательных отклонений параметров внешней электросети на оборудование и потребителей дома.

Отдельная стабилизация особенно актуальна для объектов с трехфазным вводом, поскольку фактические параметры напряжения на разных фазах могут существенно отличаться. Каждый Volter Smart работает со своей фазой и выполняет необходимую коррекцию независимо от двух других стабилизаторов.

В результате система резервного электроснабжения дополнена полноценной стабилизацией напряжения, что обеспечивает более благоприятные условия для работы бытовой техники, отопительного оборудования, насосов, автоматики, освещения и другой электроники дома.

Солнечная электростанция мощностью 9,2 кВт

Солнечная часть системы состоит из 20 фотомодулей JA Solar JAM54D40-460/LB номинальной мощностью 460 Вт каждый. Общая установленная мощность солнечного массива составляет 9,2 кВт.

Для управления солнечной генерацией установлены два контроллера Victron SmartSolar MPPT 250/100. MPPT-контроллеры обеспечивают эффективное использование доступной энергии от фотомодулей и ее передачу в общую энергосистему дома и аккумуляторный накопитель.

В дневное время произведенная солнечными панелями электроэнергия в первую очередь используется для обеспечения текущих потребностей дома. Это позволяет частично или, при благоприятных условиях генерации и соответствующем уровне нагрузки, максимально покрывать собственное дневное потребление за счет солнечной энергии.

Избыток доступной солнечной энергии используется для зарядки аккумуляторных батарей, формируя резерв для вечернего и ночного потребления либо для работы во время отключения централизованной электросети.

Аккумуляторная система Dyness

Для накопления электроэнергии установлены две аккумуляторные батареи Dyness A48100 номинальной емкостью 4,8 кВт·ч каждая. Общая номинальная емкость аккумуляторной системы составляет 9,6 кВт·ч.

Аккумуляторы накапливают доступную электроэнергию и используются в качестве резервного источника питания при отключении внешней сети. Ориентировочное время автономной работы системы составляет 10–12 часов, однако этот показатель непосредственно зависит от фактической нагрузки.

Если отключение электроэнергии происходит в дневное время, часть нагрузки может обеспечиваться непосредственно солнечной генерацией. Благодаря этому снижается расход накопленной в аккумуляторах энергии и увеличивается фактическая продолжительность автономной работы.

Как работает система

В обычном режиме солнечная электростанция вырабатывает электроэнергию для текущих потребностей дома и зарядки аккумуляторных батарей. При недостаточной солнечной генерации система может использовать электроэнергию из внешней сети.

Стабилизаторы Volter Smart обеспечивают стабилизацию напряжения отдельно по каждой фазе, защищая подключенное оборудование от нежелательных отклонений параметров внешнего электроснабжения.

При отключении централизованной электросети система Victron переходит на резервное электроснабжение от аккумуляторного накопителя. Если в этот момент доступна солнечная генерация, энергия от фотомодулей также используется для питания потребителей и поддержания заряда аккумуляторных батарей.

Мониторинг и дистанционный контроль

Система предусматривает возможность дистанционного мониторинга. Владелец может контролировать работу электростанции, текущую солнечную генерацию, потребление электроэнергии, состояние аккумуляторного накопителя и другие основные параметры системы.

При возникновении сбоев во внешней электросети предусмотрена возможность получения уведомлений по электронной почте и Push-уведомлений на смартфон. Также дистанционно можно контролировать остаток энергии в аккумуляторных батареях, что особенно удобно во время продолжительных отключений электроэнергии.

Возможность масштабирования системы

Система построена с учетом возможности дальнейшего масштабирования. Если в будущем увеличится энергопотребление дома или возникнет необходимость в более продолжительном резервном питании, конфигурацию можно расширить в соответствии с новыми требованиями.

В частности, возможно увеличение емкости аккумуляторного накопителя, что позволит создать больший запас электроэнергии и увеличить продолжительность автономной работы дома.

Преимущества реализованного решения

• полноценное трехфазное электроснабжение на базе оборудования Victron Energy;
• солнечная электростанция мощностью 9,2 кВт;
• 20 солнечных фотомодулей JA Solar мощностью 460 Вт каждый;
• три инвертора Victron MultiPlus-II;
• аккумуляторная система Dyness общей номинальной емкостью 9,6 кВт·ч;
• ориентировочно 10–12 часов автономной работы в зависимости от нагрузки;
• три стабилизатора Volter Smart 9 кВт — по одному на каждую фазу;
• независимая стабилизация напряжения по каждой фазе;
• защита электрооборудования от повышенного и пониженного напряжения;
• максимальное использование собственной солнечной генерации;
• снижение потребления электроэнергии из внешней сети в дневное время;
• резервное питание дома во время отключений;
• дистанционный мониторинг параметров системы;
• уведомления о проблемах во внешней электросети;
• контроль состояния и уровня заряда аккумуляторов;
• возможность дальнейшего масштабирования системы.

Результат реализации проекта

В результате заказчик получил комплексную трехфазную гибридную систему электроснабжения частного загородного дома, объединяющую солнечную электростанцию мощностью 9,2 кВт, три инвертора Victron MultiPlus-II, аккумуляторный накопитель Dyness емкостью 9,6 кВт·ч и три стабилизатора напряжения Volter Smart мощностью 9 кВт каждый.

Реализованное решение позволяет не только обеспечивать дом резервной электроэнергией во время отключений, но и максимально использовать собственную солнечную генерацию, снижать дневное потребление электроэнергии из внешней сети и защищать электрооборудование от нестабильного напряжения.

Владелец получил единую комплексную систему, которая объединяет солнечную генерацию, накопление энергии, резервное электроснабжение, трехфазную стабилизацию напряжения и дистанционный мониторинг.

Срок выполнения работ

Комплекс работ по монтажу инверторов, MPPT-контроллеров, аккумуляторных батарей, трех стабилизаторов Volter Smart, подключению солнечных фотомодулей и коммутационного оборудования, настройке системы мониторинга и проведению пусконаладочных работ был выполнен специалистами нашей компании в течение 2 рабочих дней.