Cum funcționează panourile solare în timpul unei întreruperi de curent

Mulți oameni sunt deja familiarizați cu modul în care funcționează sistemele cu panouri solare, dar comportamentul acestora în timpul întreruperilor de curent este încă adesea neînțeles. Există o diferență între o întrerupere planificată a curentului, o defecțiune neașteptată sau întreținerea rețelei. În majoritatea cazurilor, panourile solare se opresc automat, ceea ce surprinde multe persoane. În prima parte a acestui articol, explicăm ce se întâmplă cu panourile solare în astfel de situații și de ce invertorul se oprește.

În a doua parte, vom discuta când poate funcționa sistemul în timpul unei întreruperi de curent, ce rol joacă invertorul hibrid și cum se comportă panoul solar atunci când produce energie în absența tensiunii de rețea. În plus, vom analiza în detaliu funcționarea soluțiilor autonome și de rezervă care permit alimentarea cu energie electrică de urgență.

Ce se întâmplă cu panoul solar în timpul unei întreruperi planificate a alimentării cu energie electrică?

Majoritatea sistemelor de panouri solare conectate la rețea se comportă în același mod în timpul unei întreruperi planificate a alimentării cu energie electrică, ca și în timpul unei defecțiuni neașteptate a rețelei: invertorul se oprește automat, astfel încât panoul solar nu alimentează rețeaua cu energie în timpul unei întreruperi a alimentării cu energie electrică și nu alimentează casa. Acest lucru este o surpriză pentru mulți utilizatori, deoarece ar părea logic ca, dacă soarele strălucește, sistemul să genereze energie. În realitate, însă, reglementările rețelei – în principal pentru a evita izolarea – interzic strict alimentarea până când rețeaua de utilități este stabilă. Din acest motiv, același proces are loc în timpul unei întreruperi de curent cu panouri solare: invertorul detectează căderea de tensiune, încetează să funcționeze și împiedică sistemul să alimenteze rețeaua cu energie.

Din punctul de vedere al utilizatorului, acest lucru înseamnă că aparatele electrocasnice și consumatorii nu primesc energie, chiar dacă panourile solare de pe acoperiș generează energie. Sistemul se adaptează astfel la starea rețelei. Singura excepție este atunci când sunt disponibile un invertor hibrid special și un acumulator, care pot alimenta gospodăria cu energie în modul de rezervă.

De ce se oprește invertorul în cazul unei întreruperi de curent?

Motivul principal pentru oprirea invertorului este protecția anti-insularizare bazată pe normele de siguranță. Conform standardelor internaționale și naționale, un invertor solar poate funcționa atâta timp cât detectează tensiune și frecvență stabile din rețeaua electrică. Cu toate acestea, în cazul unei întreruperi de curent, acesta întrerupe imediat producția pentru a împiedica revenirea energiei electrice în rețea. Există două motive principale pentru aceasta:

1. Siguranța instalatorului: în timpul întreținerii sau reparațiilor, tehnicienii companiei de utilități ar fi în pericol de moarte dacă sistemele casnice ar alimenta înapoi rețeaua.
   
   
2. Stabilitatea rețelei: invertoarele ar provoca un comportament imprevizibil în cazul deviațiilor de sarcină și frecvență.
   

În practică, acesta este un proces automat foarte rapid: imediat ce rețeaua electrică publică dispare, invertorul se oprește și repornește numai când tensiunea și frecvența revin la intervalul standard.

Diferențe între sistemele solare conectate la rețea și cele independente de rețea în timpul unei întreruperi de curent

Cea mai importantă diferență între cele două sisteme este că sistemele conectate la rețea, așa-numitele sisteme conectate la rețea, nu sunt capabile să funcționeze independent în cazul unei întreruperi de curent, în timp ce sistemele neconectate la rețea sunt proiectate să funcționeze stabil fără o conexiune la rețea. În timpul unei întreruperi de curent, invertorul conectat la rețea se oprește deoarece nu detectează nicio tensiune externă, astfel încât casa nu primește energie, chiar dacă panourile solare primesc suficientă lumină solară. În acest caz, nu este posibilă alimentarea consumatorilor sau încărcarea bateriei.

În schimb, sistemele off-grid nu necesită o rețea externă. Bateria asigură o tensiune stabilă, astfel încât o întrerupere a alimentării cu energie electrică este practic fără importanță pentru sistem; rețeaua internă a casei continuă să asigure o alimentare continuă cu energie electrică. Sistemele hibride moderne reprezintă o tranziție între cele două soluții: în condiții normale de funcționare, acestea se bazează pe rețea, dar în cazul unei întreruperi de curent, se deconectează automat de la aceasta și creează propria lor insulă de funcționare pentru a alimenta consumatorii critici.

Când poate funcționa un sistem de energie solară în timpul unei întreruperi de curent?

Un sistem de energie solară poate funcționa în timpul unei întreruperi de curent numai dacă are componente tehnologice care pot furniza curent alternativ stabil chiar și fără o conexiune la rețea. Deoarece invertoarele sistemelor tradiționale conectate la rețea pornesc numai atunci când detectează tensiunea rețelei electrice, acestea nu pot funcționa singure. Prin urmare, este necesară o soluție care să poată prelua rolul rețelei. În practică, aceasta este asigurată de obicei de un invertor hibrid și de un sistem de stocare a energiei în baterii.

În timpul unei întreruperi de curent, gospodăria va avea acces la energie dacă sistemul este capabil să creeze în mod independent o referință artificială a rețelei, adică să comute în modul de rezervă sau insular.

Rolul unui invertor hibrid în timpul unei întreruperi de curent

Invertorul hibrid este dispozitivul cheie care permite unui sistem de energie solară să continue să funcționeze în timpul unei întreruperi de curent. Invertorul hibrid detectează defecțiunea rețelei și deconectează automat sistemul de la rețeaua electrică și trece în modul insular, astfel încât acesta să poată continua să funcționeze în siguranță. În acest caz, se bazează pe baterie și pe curentul produs de panourile solare.

Cum funcționează:

1. Detectează o defecțiune a rețelei – deconectează imediat alimentarea.
   
   
2. Comută la modul de rezervă – alimentează cu energie electrică gospodăria (de exemplu, frigiderul, iluminatul, routerul, dispozitivul de deschidere a porții).
   

Avantajul este că poate furniza energie electrică de bază în timpul unei întreruperi de curent și poate împiedica casa să rămână complet întunecată, chiar și în timpul întreruperilor mai lungi.

Ce se întâmplă dacă panoul solar generează energie în timpul unei întreruperi de curent?

În cazul unei întreruperi de curent, panourile solare nu pot furniza energie pe cont propriu, chiar dacă soarele strălucește puternic. Cu toate acestea, dacă sistemul include un invertor hibrid și o baterie cu capacitate suficientă, producția poate continua. În acest caz, energia produsă de panoul solar este utilizată mai întâi pentru alimentarea circuitelor de consum, urmată de încărcarea bateriei și apoi, dacă circumstanțele o permit, utilizarea capacității rămase pentru alimentarea consumatorilor suplimentari. În acest caz, nu poate exista o realimentare a rețelei electrice, deoarece sistemul funcționează în mod izolat.

Cum asigură alimentarea cu energie electrică în caz de urgență funcționarea în insulă (modul de rezervă)?

Esența funcționării în modul insular este că invertorul hibrid este instalat între alimentarea rețelei și rețeaua internă de consum a casei. În cazul unei întreruperi de curent, releul de izolare integrat în invertor întrerupe conexiunea la rețeaua electrică externă, continuând să alimenteze cu energie gospodăria.

Modul insular poate fi menținut atâta timp cât bateria are rezervă și panourile solare sunt capabile să genereze energie. Dacă dispozitivul de stocare a energiei este complet descărcat și nu există lumină solară, modul de rezervă este întrerupt și sistemul se oprește ca și cum nu ar exista panouri solare în gospodărie. Proiectarea funcționării în insulă este supusă unor reglementări stricte de siguranță electrică, inclusiv utilizarea obligatorie a releelor de izolare adecvate și a protecției anti-insulare pentru a se asigura că funcționarea de urgență rămâne sigură în toate circumstanțele.

Sfaturi și recomandări SOLARKIT pentru asigurarea unei alimentări continue cu energie electrică

Sistemele moderne de panouri solare devin din ce în ce mai sofisticate, iar astăzi nu mai este nevoie să vă resemnați cu faptul că locuința dvs. va fi cufundată în întuneric complet în timpul unei întreruperi de curent. Pe baza experienței SOLARKIT, există o serie de soluții disponibile pentru a vă ajuta să vă pregătiți în avans, asigurându-vă că cel puțin funcțiile de bază pot fi menținute în cazul unei întreruperi de curent. Primul și cel mai important pas este să fiți conștienți, atunci când proiectați sistemul, că un invertor tradițional conectat la rețea nu funcționeazăsingur în timpul unei întreruperi de curent, deci merită să luați în considerare utilizarea unui invertor hibrid încă din faza de proiectare.

Bateriile de stocare conectate la invertoarele hibride permit consumatorilor critici, cum ar fi frigiderele, iluminatul, internetul și chiar porțile electrice, să continue să funcționeze. Este important să înțelegem că alimentarea de rezervă și timpul de funcționare sunt determinate de capacitatea bateriei: cu cât capacitatea de stocare este mai mare, cu atât mai mult timp va furniza energie în cazul unei întreruperi de curent. 

Optimizarea consumului de energie este esențială pentru fiabilitatea pe termen lung a sistemului. Pe baza experienței SOLARKIT, sistemele hibride nu numai că oferă avantaje în cazul unei întreruperi de curent, dar joacă și un rol în optimizarea energiei de zi cu zi, deoarece pot reduce consumul de energie din rețea.

Întrebări frecvente

1. Panoul solar funcționează în timpul unei întreruperi de curent?

În mod normal, nu. Un invertor convențional conectat la rețea deconectează imediat sistemul în cazul unei întreruperi de curent, astfel încât panourile solare nu pot furniza energie. Sistemul poate funcționa în timpul unei întreruperi de curent numai cu un invertor hibrid și o baterie.

2. De ce panourile solare nu generează energie în timpul unei întreruperi de curent când soarele strălucește?

Din motive de siguranță: invertorul nu poate realimenta rețeaua până când tensiunea nu este stabilă, deoarece acest lucru ar pune în pericol tehnicienii care lucrează la rețea. Pentru aceasta există așa-numita protecție anti-insularizare.

3. Câtă energie poate furniza un invertor hibrid în timpul unei întreruperi de curent?

Acest lucru depinde de capacitatea bateriei și de puterea de rezervă a invertorului. În general, pot fi alimentați consumatorii critici (frigider, internet, iluminat, poartă electrică), precum și echipamentele de mare putere.

4. Ce se întâmplă dacă întreruperea de curent durează mai mult?

Dacă bateria se descarcă și nu există suficientă lumină solară pentru a o reîncărca, sistemul se va opri. Modul de rezervă funcționează numai atât timp cât există energie disponibilă.

5. Cum pot să mă asigur că locuința mea are energie electrică în timpul unei întreruperi de curent?

Este necesar un invertor hibrid + baterie de stocare, precum și o instalație electrică adecvată, deoarece în acest caz invertorul este conectat într-un mod diferit. Dimensionarea corectă – capacitatea bateriei, puterea invertorului – este o cerință de bază pentru o funcționare fiabilă.