Co je to hybridní střídač?

Pokud jste majitel domu a uvažujete o skoku na sluneční vlaku, je dobré vědět, že solární pole se skládá z více než jen fotovoltaických (FV) panelů. Některé systémy, dokonce i ty, které jsou připojeny k síti, obsahují baterie pro ukládání energie. Pokud váš systém obsahuje sadu baterií, potřebujete ovladač, který bude udržovat baterie nabité a zabránit přebíjení.

Každý systém také potřebuje invertor, zařízení, které převádí stejnosměrný proud generovaný zařízením panely a uloženy v bateriích pro napájení střídavým proudem šetrným k síti. Funguje také jako transformátor, zvyšující napětí v bateriích (12 až 48 V) na standard na síti (120 až 240 V).

V počátcích solárního vývoje byly střídače objemné a neefektivní a produkovaly trhané AC signály, které citlivá elektronická zařízení nemohla používat. Kdysi jsme jeden takový měli. Protože naše sušička měla elektronické ovládání, nefungovala by, pokud by nebyl zapnutý generátor (který produkoval vlastní 120V signál).

Při řešení těchto nedostatků šli výrobci ještě dále a přeměnili střídače na multitaskingové řídicí systémy pro stále složitější fotovoltaické systémy. Tyto jsou známé jako hybridní invertory.

Co je to hybridní střídač?

suravikin/Getty Images

Představte si to jako multitasking. Poskytuje rozhraní mezi panely, baterií a sítí. V závislosti na typu může pracovat ve čtyřech režimech:

• Základní režim mřížky: Převádí stejnosměrný proud ze solárních panelů na střídavý proud kompatibilní s proudem dodávaným energetickou společností.
• Režim úložiště baterie: Převádí střídavý proud z mřížka na stejnosměrný proud pro nabíjení baterie.
• Režim zálohování: Při výpadku proudu se může střídač připojený k síti automaticky přepnout do záložního režimu a napájet panel energií z baterie.
• Režim Off-grid: Může současně napájet panel a nabíjet záložní baterii.

Jednou z významných výhod hybridních měničů oproti konvenčním je schopnost pracovat „zpětně“. To znamená, že dokáže převést střídavý proud na stejnosměrný, což je opak toho, co invertor normálně dělá. Takže během období delší oblačnosti, kdy panely nenabíjejí baterie, využívá střídač k jejich nabíjení energii ze sítě.

Jak funguje hybridní střídač?

Zlatá Sikorka/Getty Images

Standardní síťový střídač převádí stejnosměrný proud na střídavý a transformuje napětí z FV pole a baterie na síťové napětí.

Převádí ze stejnosměrného na střídavý proud pomocí systému tranzistorů, které se zapínají a vypínají pro obrácení směru proudu při frekvenci 60 Hz (cyklů za sekundu). Střídavý signál pak prochází cívkou transformátoru, která magnetickou indukcí indukuje proud v druhé cívce vedle ní.

Poměr počtu závitů v cívkách určuje poměr napětí, což usnadňuje přesnou produkci síťového napětí.

Hybridní střídač může také převádět střídavý proud na stejnosměrný a snižovat napětí pro nabíjení baterií pomocí napájení ze sítě. Přeměna ze střídavého na stejnosměrný proud se nazývá usměrnění a elektronické součástky, které to dělají, se nazývají diody.

Před usměrněním je potřeba snížit napětí. Snadný způsob, jak toho dosáhnout, je směrovat signál přes stejný transformátor, ale obráceně.

Hybridní měniče mají obvykle čtyři připojovací porty. Jeden pochází z FV pole, jeden jde do elektrického panelu a dva se připojují k bateriím, jeden jako vstup a druhý jako výstup.

Vnitřní elektronika monitoruje spotřebu elektřiny a poskytuje další výhodu. Hybridní střídač může přepnout z napájení ze sítě na baterii, aby mohl provozovat elektrický systém během období špičkového využití, kdy je síť přetížená a elektřina nejdražší.

Typy hybridních měničů

Ne všechny hybridní měniče obsahují všechny výše uvedené funkce. K dispozici je široký výběr modelů, každý s vlastním maximálním výstupním výkonem, kompatibilitou baterií a rozsahem napětí pro nabíjení baterie. V zásadě se dělí na tři hlavní typy:

• Solární úložiště: Tento typ byste použili pro situaci mimo síť. Může dodávat energii z FV pole do panelu a nabíjet baterie.
• Solární úložiště a záložní napájení: Budete ho potřebovat, pokud připojujete svůj solární energetický systém k síti. Dokáže vše, co umí solární akumulační hybridní střídač, a má veškerou elektroniku potřebnou k dodávání elektřiny zpět do energetické společnosti.
• Bateriový systém ukládání energie (BESS): To přichází s a lithium-iontová baterie zabalte do stejného pouzdra. Může být velký jako lednička, ale většina je mnohem menší. Tesla Powerwall je asi čtyři stopy vysoký, dva a půl stopy široký a šest palců hluboký.

Chris Deziel působí ve stavebnictví již více než 30 let. Pomohl od základů vybudovat malé město v oregonské poušti a pomohl založit dvě společnosti zabývající se terénními úpravami. Pracoval jako truhlář, instalatér a lakýrník nábytku. Deziel píše DIY články od roku 2010 a pracoval jako online konzultant, naposledy se službou Home Depot Pro Referral. Jeho práce byly publikovány na Landlordology, Apartments.com a Hunker. Deziel také publikoval vědecký obsah a je vášnivým hudebníkem.