Инвертор, привязанный к электросети своими руками (не питает сеть) Альтернатива ИБП: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Это следующий пост из моего другого руководства по созданию инвертора привязки к сети, который не передает обратно в сеть, так как теперь всегда можно сделать это в определенных областях как проект DIY, а в некоторых местах не разрешено питание в сети. есть сетка (и это довольно очевидно, почему сетка не хочет, чтобы кто-либо подавал в сетку, как я объясню немного позже)

Мое последнее сообщение

Концепция

Многие люди хотят иметь солнечные панели, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду или снизить стоимость электроэнергии, и есть два способа сделать это: полностью отключиться от сети, что требует большого банка батарей и приличного инвертора, или субсидировать электроэнергию обоими способами. энергосистема и возобновляемые источники энергии с использованием подключенных к сети инверторов, которые возвращают вашу энергию обратно в сеть. Проблема в том, что отключение от сети не всегда возможно, проектирование системы, которая без проблем питала бы все, что вы хотите, было бы очень трудным и ненадежным. а с инверторами, привязанными к сети, вам понадобится квалифицированный электрик для установки инвертора, чтобы он соответствовал правилам при подаче обратной связи в сеть, что не очень рентабельно для всех или идеально подходит для вашего приложения. Так что мое решение - это небольшая солнечная система с «инвертором без обратной связи с привязкой к сети», использующим легко доступные базовые компоненты. это позволяет вам производить и использовать собственное электричество без подачи в сеть, но при этом иметь возможность использовать энергию сети, когда вы ее исчерпываете.

Шаг 1. Основной принцип (обзор, объясняющий изменения)

Итак, с момента последней загрузки инвертора, привязанного к сети, изменилось несколько вещей, одна из которых заключается в том, что я больше не использую ИБП (источник бесперебойного питания). Это произошло по нескольким причинам, из которых основные из них заключались в том, что я не смог вытащить количество электричества, которое мне нужно, без перегрузки «ИБП», в этот момент функции безопасности отключат его, что не очень хорошо, когда вам нужно разблокировать несколько элементов, чтобы включить один ИБП! Еще одна проблема, с которой я столкнулся, заключалась в том, что постоянный ток превышал номинал реле, а это означало, что мне пришлось удвоить их, чтобы попытаться уменьшить ток, но все еще было тепло.

Я также отошел от сложной системы коммутации, в которой использовались реле и ssr, просто потому, что, когда вы сталкиваетесь с проблемами, поиск неисправностей может быть затруднен, и обманом «ИБП» для переключения не самый лучший способ для электричества, и что когда я затягивал ток, вы могли заметить такие вещи, как мерцание света, а некоторым устройствам это не нравилось, в основном компьютеры!

Поэтому в результате я отказался от цепей ИБП и реле и упростил их с помощью обычных элементов, которые так же доступны для большинства людей, и в настоящее время я предпочитаю управлять своей системой.

Шаг 2: Используемые детали и краткое описание

Итак, наконец, мы можем перейти ко всему, что я использовал в этом проекте, и на этот раз я расскажу подробнее!

Но сначала небольшой отказ от ответственности. Этот проект включает в себя электричество переменного (переменного тока) и постоянного (постоянного) тока, оба из которых чрезвычайно опасны и могут причинить вред или даже убить, если они установлены неправильно. Если вы НЕ ЗНАЕТЕ, что делаете, или понимаете это полностью, не пытайтесь выполнить этот или другие электрические проекты аналогичного характера. При этом каждый может изучить этот материал, просто обратитесь за помощью к людям, которые его понимают, и будьте в безопасности!

Запчасти (ссылки на места для покупки):

• Контроллер солнечной энергии Victron Energy MPPT
• Фотоэлектрическая панель Sun Tech 275 Вт
• Контроллер заряда с ШИМ 20 А
• Солнечные панели 20Вт
• Аккумулятор PowerLine Leisure, 100 Ач, 12 В
• APC 16A ATS (автоматический переключатель резерва)
• Аккумулятор Victron Energy Protect 65A
• Чистый синусоидальный инвертор 12v 500w
• Контроллер Sonoff Wi-Fi
• 2-ходовой потребительский блок с главным выключателем УЗО

Краткое описание:

• Контроллер солнечной энергии Victron Energy MPPT

  Контролирует зарядку аккумуляторов от pv-массива 275 Вт, он понижает выходное напряжение 30 В до 13 В для зарядки аккумуляторов и прекращает их зарядку, когда они полностью заряжены

• Фотоэлектрическая панель Sun Tech 275 Вт

  Они преобразуют солнечный свет в 30 В постоянного тока, который затем поступает на контроллер заряда для зарядки аккумуляторов. Я принес поврежденные по дешевке, а затем отремонтировал их прозрачной смолой

• Контроллер заряда 20A PWM (широтно-импульсная модуляция)

  Работает так же, как первый контроллер заряда, только для меньшего тока, он используется для получения энергии от моей солнечной батареи 20 Вт и подключается параллельно первому контроллеру заряда

• Солнечные панели 20Вт

  Получает энергию от солнца и преобразует ее в постоянный ток

• Аккумулятор PowerLine Leisure, 100 Ач, 12 В

  Здесь хранится вся произведенная электроэнергия

• APC 16A ATS (автоматический переключатель резерва)

  Это устройство является мозгом и переключает между инвертором и сетью (более подробное объяснение ниже)

• Аккумулятор Victron Energy Protect 65A

  Отключено ли низкое напряжение, чтобы вы не разряжали батареи?

• Чистый синусоидальный инвертор 12v 500w

  Преобразует 12 В постоянного тока и превращает его в синусоидальную волну 230 В переменного тока (например, мощность сети)

• Контроллер Sonoff Wi-Fi

  не слишком необходимо, но позволяет подключать к нему беспроводные схемы управления через Wi-Fi

• 2-ходовой потребительский блок с главным выключателем УЗО

  Защитите вас и ваши схемы от неисправностей, которые могут возникнуть либо из-за подключенных вами устройств, либо из-за неисправности, которую может вызвать инвертор (более подробно рассмотрим, почему вам это нужно)

Шаг 3. Простая диаграмма, показывающая, как это работает, и объяснение

Итак, чтобы сократить длинный этаж, вместо того, чтобы использовать "ИБП", я теперь использую автоматический переключатель передачи и инвертор. Автоматический переключатель резерва позволяет использовать два входа питания и переключается на другой при выходе из строя одного из них, вы также можете выбрать, какой из них используется по умолчанию.

Эти переключатели в основном используются для больших серверов для плавного переключения с одного ИБП на другой и позволяют переключать до 16 ампер. Этого, если принять во внимание, что обычная радиальная схема, соединенная кабелем 2,5 мм, подключена к MCB на 16 А в Великобритании, будет более чем достаточно для моих потребностей в переключении, а поскольку все это содержится в одном устройстве, это делает его намного безопаснее и безопаснее. проще.

Итак, способ, которым я подключил эту систему, заключается в том, что инвертор подключен к защитному устройству батареи, это отключает постоянное напряжение на инверторе, когда в батареях недостаточно энергии. Затем инвертор подключается к автоматическому переключателю вместе с сетью, и я установил «ATS» на использование источника питания по умолчанию (это инвертор). Теперь, когда защита батареи выключает инвертор, «ATS» будет плавно переключаться. в сеть и обратно к инвертору после зарядки батарей.

*** Добавленная функция ***

Переключатель sonof Wi-Fi работает от батареи 12 В и подключен к пульту дистанционного управления защитой батареи, это означает, что я могу контролировать, включен или выключен инвертор через Alexa или свой телефон, я установил на нем несколько таймеров, как ну, так как я большую часть дня не дома, инвертор фактически не включается примерно до 14:00, это означает, что большую часть утра мои аккумуляторы заряжаются, и я могу оставаться на аккумуляторе до позднего вечера, максимально используя генерируемая энергия. и что я могу автоматически управлять инвертором, не имея к нему прямого доступа.

Шаг 4: Типы инверторов

Почему я решил использовать чистую синусоиду вместо более дешевой модифицированной синусоиды.

По правде говоря, у меня не было выбора. Первоначально я сделал эту настройку с модифицированной синусоидой мощностью 2000 Вт и столкнулся с проблемами, потому что автоматический переключатель передачи не мог плавно переключаться, ему приходилось полностью отключать питание, а затем перезапускать его каждый раз, когда он переключается, не говоря уже о том, что модифицированная синусоида вызывает раздражающий жужжащий звук на всем, что к нему подключено. поэтому мне пришлось переключиться на чистую синусоидальную волну, и "ATS" работал отлично.

Изучив это немного подробнее, я обнаружил, что причина, по которой модифицированный синусоидальный инвертор не работал с «ATS и сетевым питанием» из-за того, что называется «фазовым затором», когда «ATS» пытается подтолкнуть измененная синусоида на нагрузку, которая уже принимает идеальную синусоиду, и когда вы посмотрите на изображение модифицированной синусоидальной волны и чистой синусоидальной волны, вы можете понять, почему устройства не любят мгновенное переключение. чистые синусоидальные инверторы работают, потому что это то же самое, что волны сетки.

И это из-за фазового затирания, что сеть не просто хочет, чтобы кто-то питался в нее, и что вам нужно разрешение, чтобы они могли видеть вашу систему и убедиться, что она работает правильно, и безопасно отключилась и не подавала бы питание, если бы было отключение электроэнергии. все дело в обеспечении безопасности людей.

Шаг 5: Использование потребительского блока

Потребитель, изображенный выше, - это тот, который я установил после автоматического переключателя, это потому, что, в отличие от ИБП, переключатель не может обнаруживать неисправности в системе, поэтому, если прерыватель, питающий сторону сети вашего Ats, сработает из-за неисправности на нагрузке На стороне этой системы он потенциально может переключиться на инвертор, и ваша ошибка все равно будет активной и опасной, цель УЗО - защита от дисбаланса тока, поэтому он обеспечивает максимальную защиту для людей, как и МКБ защищает цепь от повреждений.

всегда хорошо иметь в виду, что большинство защитных устройств предназначены для защиты цепи, а не вы, это еще одна причина, по которой хорошо иметь этот потребительский блок на стороне нагрузки «ATS», потому что он защитит инвертор от короткого замыкания. цепи и перегрузки, а также устройства, которые могут выйти из строя.

Поскольку цель (ученика) электрика состоит в том, чтобы обеспечить различение между цепями, наличие потребительского блока защищает ваши солнечные нагрузки от воздействия на обычные сетевые устройства, поскольку это только небольшая система, и с большей вероятностью она отключится раньше, чем ваш дом. выключатель. всегда лучше быть более убитым и безопасным!

если бы я улучшил эту систему, я бы переключил mcb на rcbos, так как они предлагают максимальную защиту для вас и защищают ваше оборудование

Шаг 6: Что дальше (будущее)

как всегда, это рабочий прогресс, и следующие вещи, которые я собираюсь сделать, это;

более крупный банк

Больше солнечных панелей

Больше АЦ

Инвертор большего размера

Шаг 7. Обзор видео скоро будет

видео будет на следующий день или около того