Гібридна СЕС Victron 9,2 кВт для приватного будинку

Трифазна гібридна сонячна електростанція 9,2 кВт з резервним живленням та стабілізацією напруги

Для приватного заміського будинку фахівці нашої компанії реалізували комплексну трифазну систему автономного та резервного електроживлення на базі обладнання Victron Energy, акумуляторних батарей Dyness, сонячних фотомодулів JA Solar та стабілізаторів напруги Volter Smart.

Основними завданнями проєкту були забезпечення будинку електроенергією під час періодичних планових та аварійних відключень, захист обладнання від нестабільної напруги в зовнішній мережі, а також зменшення витрат на електроенергію за рахунок максимального використання власної сонячної генерації в денний час.

Завдання проєкту

Для об'єкта була необхідна система, яка могла б комплексно вирішити одразу декілька завдань: забезпечувати резервне живлення при зникненні зовнішньої мережі, накопичувати вироблену сонячними панелями електроенергію, максимально використовувати власну генерацію та стабілізувати напругу трифазної мережі.

При проєктуванні системи був передбачений орієнтовний запас автономної роботи на 10–12 годин. Фактична тривалість резервного електроживлення залежить від поточного навантаження, кількості одночасно підключених споживачів, рівня заряду акумуляторних батарей та наявності сонячної генерації.

Окрему увагу було приділено якості електроживлення. Для кожної з трьох фаз встановлено окремий стабілізатор напруги Volter Smart потужністю 9 кВт, що дозволяє стабілізувати параметри мережі та забезпечувати додатковий захист підключеного електрообладнання.

Реалізована трифазна система Victron

Основою системи стали три гібридні інвертори Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50. Кожен пристрій працює з окремою фазою, а разом три інвертори утворюють повноцінну трифазну систему електроживлення будинку.

Таке рішення дозволяє поєднати зовнішню електромережу, сонячну генерацію та акумуляторний накопичувач в єдиний енергетичний комплекс. Система автоматично керує доступними джерелами енергії залежно від поточного режиму роботи.

У разі зникнення зовнішньої мережі живлення підключених споживачів продовжується від акумуляторних батарей. У денний час додатковим джерелом залишається сонячна електростанція, завдяки чому тривалість автономної роботи може збільшуватися.

Основне обладнання проєкту

• Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50 — 3 шт.;
• номінальна вихідна потужність одного інвертора — близько 4 кВт;
• сумарна номінальна вихідна потужність інверторної системи — близько 12 кВт;
• Victron SmartSolar MPPT 250/100 — 2 шт.;
• Dyness A48100, 48 В / 4,8 кВт·год — 2 шт.;
• загальна номінальна ємність акумуляторного накопичувача — 9,6 кВт·год;
• Volter Smart 9 кВт — 3 шт., по одному стабілізатору на кожну фазу;
• JA Solar JAM54D40-460/LB 460 Wp Mono — 20 шт.;
• загальна встановлена потужність сонячної електростанції — 9,2 кВт.

Система стабілізації напруги Volter Smart

Додатково на об'єкті встановлено три стабілізатори напруги Volter Smart потужністю 9 кВт кожен. Для трифазної системи використовується окремий стабілізатор на кожну фазу.

Таке рішення дозволяє незалежно стабілізувати напругу по кожній фазі та зменшити вплив просідань, підвищеної напруги й інших небажаних відхилень параметрів зовнішньої електромережі на обладнання та споживачів будинку.

Особливо важливою окрема стабілізація є для трифазних об'єктів, де фактичні параметри напруги на різних фазах можуть відрізнятися. Кожен Volter Smart працює зі своєю фазою та виконує необхідну корекцію незалежно від двох інших стабілізаторів.

У результаті система резервного електроживлення доповнена повноцінним захистом від нестабільної напруги, що створює більш сприятливі умови для роботи побутової техніки, систем опалення, насосного обладнання, автоматики та іншої електроніки будинку.

Сонячна електростанція потужністю 9,2 кВт

Сонячна частина системи складається з 20 фотомодулів JA Solar JAM54D40-460/LB номінальною потужністю 460 Вт кожен. Загальна встановлена потужність сонячного масиву становить 9,2 кВт.

Для керування сонячною генерацією встановлено два контролери Victron SmartSolar MPPT 250/100. MPPT-контролери забезпечують ефективне використання доступної енергії від фотомодулів та її передачу до загальної енергосистеми будинку й акумуляторного накопичувача.

Протягом дня вироблена сонячними панелями електроенергія в першу чергу використовується для поточного споживання будинку. Це дозволяє частково або, за сприятливих умов генерації та відповідного рівня навантаження, максимально покривати власне денне споживання за рахунок сонця.

Надлишок доступної сонячної енергії використовується для заряджання акумуляторних батарей, формуючи резерв для вечірнього та нічного споживання або для роботи під час відключення централізованої електромережі.

Акумуляторний накопичувач Dyness

Для накопичення електроенергії встановлено дві акумуляторні батареї Dyness A48100 номінальною ємністю 4,8 кВт·год кожна. Загальна номінальна ємність акумуляторної системи становить 9,6 кВт·год.

Акумулятори накопичують доступну електроенергію та використовуються як резервне джерело живлення при відключенні зовнішньої мережі. Орієнтовний час автономної роботи системи становить 10–12 годин, однак цей показник безпосередньо залежить від поточного навантаження.

Якщо відключення електроенергії відбувається в денний час, частину навантаження може забезпечувати безпосередньо сонячна генерація. Завдяки цьому зменшується споживання накопиченої в АКБ енергії та збільшується фактична тривалість автономної роботи.

Як працює система

У звичайному режимі сонячна електростанція виробляє електроенергію для поточних потреб будинку та заряджання акумуляторних батарей. При недостатній сонячній генерації система може використовувати електроенергію із зовнішньої мережі.

Стабілізатори Volter Smart забезпечують стабілізацію напруги окремо на кожній фазі, захищаючи обладнання від небажаних відхилень параметрів зовнішнього електропостачання.

У разі відключення централізованої мережі система Victron переходить на резервне електроживлення від акумуляторного накопичувача. Якщо в цей момент доступна сонячна генерація, енергія від фотомодулів також використовується для живлення споживачів та підтримання заряду акумуляторів.

Моніторинг та дистанційний контроль

Система обладнана можливістю дистанційного моніторингу. Власник може контролювати роботу електростанції, поточну сонячну генерацію, споживання електроенергії, стан акумуляторного накопичувача та інші основні параметри системи.

При виникненні збоїв у зовнішній електромережі передбачена можливість отримання повідомлень електронною поштою та Push-повідомлень на смартфон. Також дистанційно можна контролювати залишок енергії в акумуляторних батареях, що особливо зручно під час тривалих відключень.

Можливість масштабування системи

Система побудована з урахуванням можливості подальшого масштабування. Якщо в майбутньому збільшиться енергоспоживання будинку або виникне необхідність у більш тривалому резервному живленні, конфігурацію можна розширити.

Зокрема, можливе збільшення ємності акумуляторного накопичувача, що дозволить створити більший запас електроенергії та відповідно збільшити тривалість автономної роботи будинку.

Переваги реалізованого рішення

• повноцінне трифазне електроживлення на базі Victron Energy;
• сонячна електростанція потужністю 9,2 кВт;
• сумарна номінальна ємність акумуляторів 9,6 кВт·год;
• орієнтовно 10–12 годин автономної роботи залежно від навантаження;
• три стабілізатори Volter Smart 9 кВт — окремо для кожної фази;
• захист обладнання від підвищеної та зниженої напруги;
• максимальне використання власної сонячної генерації;
• зменшення споживання електроенергії із зовнішньої мережі в денний час;
• автоматичне резервне живлення під час відключень;
• дистанційний контроль роботи системи;
• повідомлення про збої в електромережі;
• контроль стану та рівня заряду акумуляторів;
• можливість подальшого масштабування системи.

Результат реалізації проєкту

У результаті замовник отримав комплексну трифазну гібридну систему електроживлення приватного будинку, яка поєднує сонячну електростанцію потужністю 9,2 кВт, три інвертори Victron MultiPlus-II, акумуляторний накопичувач Dyness ємністю 9,6 кВт·год та три стабілізатори напруги Volter Smart потужністю 9 кВт кожен.

Реалізоване рішення дозволяє не тільки забезпечувати будинок резервною електроенергією під час відключень, але й максимально використовувати власну сонячну генерацію, зменшувати денне споживання з мережі та захищати електрообладнання від нестабільної напруги.

Власник отримав єдину комплексну систему, яка об'єднує сонячну генерацію, накопичення енергії, резервне електроживлення, трифазну стабілізацію напруги та дистанційний моніторинг.

Термін виконання робіт

Комплекс робіт із монтажу інверторів, MPPT-контролерів, акумуляторних батарей, стабілізаторів Volter Smart, підключення сонячних фотомодулів, комутаційного обладнання, налаштування моніторингу та проведення пусконалагоджувальних робіт був виконаний спеціалістами нашої компанії протягом 2 робочих днів.