Гібридні інвертори (hybrid, ГІ) популярні серед аналогічних пристроїв, оскільки комбінують функції автономного та мережного перетворювача.
Механізми, що працюють за таким самим принципом, використовуються для запасного електропостачання, підключення до «природного» тарифу.
ГІ – механізм, що оптимізує функціонування фотоелектричних пристроїв з акумуляторами та підключає їх до електричної мережі. Головне завдання – перетворення напруга частоти (11-23 В) на змінний струм двісті двадцять Вт або триста вісімдесят Вт.
Принцип функціонування та основні типи
ГІ – популярний серед фотоелектричних перетворювачів, тому що акумулює автономний та мережевий перетворювач. З одного боку він синхронізує функціонування із зовнішньою електричною мережею і віддає туди зайву електрику.
З іншого боку, hybrid може функціонувати ізольовано. За відсутності напруги в електромережі для живлення використовується споживча енергія, накопичена в електричному акумуляторі. Для заряджання акумулятора використовуються різноманітні джерела: панелі на фотооснові, вітрова, дизельна або бензогенераторна мережа.
Hybrid за функціональними характеристиками поділяється на такі категорії:
- Системи, що працюють за принципом джерела безперебійного живлення. Вони вбудований контроль заряду, що дозволяє живити пристрої від зовнішньої електромережі. Паралельно заряджається акумулятор від різних джерел, у тому числі і сонячні батареї. Якщо відсутня енергія, вона надходить від фотомодулів або акумулятора. При максимальному розряді акумуляторної батареї перетворювачем відключається живлення до моменту мережного відновлення.
- Системи із функцією вибору пріоритету АС/ДС. У режимі ДС основним джерелом енергії є панелі, що заряджаються від сонця. Якщо продуктивність фотомодулів недостатня, починається розряд акумуляторної батареї. У момент критичного розряду проводиться перехід на живлення від зовнішніх електромереж. У режимі АС система працює за тією самою схемою, що джерело безперебійного електроживлення.
- Системи із функціями підмішування. Перетворювачі, що розглядаються, максимально використовують енергію сонячної панелі, а недостатня електрика добирається із загальної мережі або акумуляторної батареї. При максимальному навантаженні інвертори короткочасно використовують одночасно джерела енергії.
Переваги та негативні сторони. Особливості вибору
Hybrid – найкращий, але й найдорожчий варіант фотоелектричної системи. Вона використовується для автономних та резервних електропостачання, підключення до «вільного» тарифу. До переваг інвертора відноситься можливість функціонування в автономному режимі, в системі з різноманітними вхідними роз’ємами. У процесі роботи вони не видають зайвих звуків, цілком екологічні. Головний мінус системи – висока ціна.
Характеристики, що повинні враховуватись перед придбанням:
- мінімальна та максимальна продуктивність;
- наявність/відсутність контролера акумулятора;
- сила струму на акумуляторі;
- наявність/відсутність режиму сну.
Вибір системи залежить від мети покупки, саме тому важливо проконсультуватися з менеджером, що розуміється на тонкощах функціонування перетворювачів.
Аналіз можливостей різних ГІ
На етапі створення енергосистеми перед абонентом та розробником стоїть завдання вибрати якісну силову електронну систему. У механізмі, де енергетичним потенціалом виступає електричний струм, який з часом змінюється за величиною, використовується інвертор із заряджанням (або блоком безперебійної енергії). Для механізмів, де не використовується електричний струм, який з часом змінюється за величиною та напрямом, можна обійтися класичним інвертером.
Якщо пристрій підключається до мережі, але спрацьовує резервний механізм електропостачання, завдання вирішується шляхом встановлення джерела безперебійного живлення та батареї. Якщо необхідно продовжити тривалість незалежного функціонування, заощадити на споживанні енергії від мережі, до пристрою запасного електропостачання додаються фотоелектричні перетворювачі та вітроелектричні установки.
При підключенні до мережі важливо, щоб обладнання спочатку використовувало енергію від фотоелектричних перетворювачів або вітроелектричних установок. За недостатньої її кількості — споживається мережевий запас. У заданому режимі використовуються ДБЖ із різними робочими діапазонами.
Гібридні інвертори – плутанина
Ось уже кілька років виникають невідповідності з визначенням терміну «ГІ», тому що більшість виробників не звертають уваги на нюанси, які мають бути враховані.
Інвертор комбінує в собі контролер для заряду батареї від джерела електричних кіл – фотоелектричних перетворювачів або вітряків. Нерідко такі механізми називають “гібридами”. Основою цієї інтерпретації є факт наявності в інверторах двох пристроїв. Це інвертор та контролер для фотоелектричних перетворювачів або вітряка. Однак ці механізми можна назвати “змішаними”, а не ГІ.
“Гібридна” система – може функціонувати в один і той же час з електричною машиною, що перетворює механічну енергію в електричну. Одночасно акумулювання навантаження від фотоелектричних перетворювачів та мережі є пріоритетним для джерел постійного електричного струму.
Характерна якість ГІ – можливість супутнього функціонування з джерелом змінного струму. Використовується мережа чи генератор із режимом інвертора. ГІ акумулює енергію від фотоелектричних перетворювачів, що заряджаються від генератора живлення, що відновлюється, одночасно з мережевою енергією не від’єднуючись від неї.
При цьому можна встановити прерогативу для джерел постійних або змінних струмів; Наприклад, під час встановлення переваг для джерела струму електричних ланцюгів, спочатку навантаження йде від батареї, а недостатня енергії використовується з електричної машини, що перетворює механічну енергію на електричну. Нерідко можна обмежити струм або його продуктивність, що використовується від мережі/генераторів.
Необхідно звернути увагу, що на ринку представлені простіші ГІ, де перевага акумулятора реалізується через мережне відключення. У заданому блоці ДБЖ при встановленій напрузі на батареї електричної машини, що перетворює механічну енергію в електричну, перестає функціонувати.
Живлення навантаження проводиться від акумуляторних пристроїв. Пріоритетним джерелом постійного струму є повне відключення від мережі, і трансформація на функціонування виключно від акумуляторів. Останнє стає причиною безперебійної роботи системи. Оптимально, якщо абонент може вибрати інтенсивність напруги, при якій можна вимкнути або підключитися до мережі. Але в більшості бюджетних безперебійних блоків живлення ця функція відсутня, і граничні напруги чітко встановлені без додаткового регулювання.
Ряд ГІ доповнені функцією додавання продуктивності системи до потужності електричної машини, що перетворює механічну енергію на електричну. Ця особливість є досить популярною, якщо джерело змінного струму виділяється заданою продуктивністю, якої не вистачає для електричного постачання топової активності.
І тут в ДБЖ встановлюється макс. струм. Для цього використовується мережа або генератор, дефіцитна продуктивність витягується з батареї та трансформується до мережі. Таким чином, вдається отримати навантаження із заданою продуктивністю, яка еквівалентна показнику потужності інвертора та електричної машини, що перетворює механічну енергію на електричну (мережа/генератор).
