Povezovanje sončnega inverterja korak za korakom

Povezovanje sončnega inverterja je eden najpomembnejših korakov pri vzpostavljanju sončnega energijskega sistema, saj ta naprava pretvarja enosmerni tok, ki ga proizvajajo sončni paneli , v izmenični tok, ki ga lahko brez težav uporabljajo gospodinjski aparati. Pravilno priključevanje določa ne le učinkovitost, ampak tudi varnost, zato je nujno, da se seznanite z nujnimi pripravami, orodji in zaščitnimi elementi. V tem članku bomo podrobno pregledali vlogo inverterja v sončnem panelu, na kaj je treba paziti med pripravo, kako izbrati pravi tip in velikost inverterja, nato pa bomo predstavili podrobna navodila za ožičenje na strani enosmernega in izmeničnega toka, ozemljitev, komunikacijske kable in integracijo nadzornega sistema. Poleg tega bomo obravnavali najpogostejše napake pri priključevanju, testiranje, vidike vzdrževanja in kdaj je treba vključiti strokovnjaka, da se zagotovi varno in zanesljivo zagon.

Kaj je sončni inverter in zakaj je pomembno, da ga pravilno priključimo?

Kaj pomeni inverter v povezavi s sončnimi paneli?

Inverter je eden najpomembnejših sestavnih delov sončnega sistema. Ta naprava pretvarja enosmerni tok (DC), ki ga proizvajajo sončni kolektorji, v izmenični tok (AC), ki ga potrebujejo gospodinjski aparati in javno omrežje.

Sistem sončnih panelov sam po sebi proizvaja le enosmerni tok; če ta ni pretvorjen, ga ni mogoče uporabiti za delovanje gospodinjskih aparatov ali strojev, niti ga ni mogoče vrniti v javno omrežje.

Poleg tega inverter naredi še več: sodobne naprave imajo pogosto vgrajene funkcije optimizacije in zaščite (kot so zaščita pred prenapetostjo in nadzor omrežja) ter celo nadzor, tako da lahko spremljate, koliko energije vaš sistem proizvaja.

Skratka, brez inverterja sončni sistem ne bi deloval pravilno, zato je zelo pomembno, da ga natančno in strokovno priključite.

Orodja in priprave za priključitev, ki zagotavljajo brezhibno delovanje sončnega inverterja

Varnostni predpisi in osnovna pravila za monterje

Pri priključevanju inverterja na sončni sistem je nujno upoštevati varnostne standarde za električne naprave. Le tako lahko zagotovite, da bo sistem deloval varno in dolgo. Prvi korak pri načrtovanju sistema je izbira ustreznih zaščitnih naprav: zaščita pred prenapetostjo, varovalke, ozemljitev ali zaščita pred dotikom.

Pomembno je, da je inverter nameščen na suhem, prezračenem in pred vremenskimi vplivi zaščitenem mestu. Mnogi inverterji so občutljivi na temperaturo, zato lahko na primer preveč vroč podstrešni prostor zmanjša njihovo učinkovitost ali življenjsko dobo.

Če sistem vrača energijo v omrežje, mora biti inverter sposoben fazne sinhronizacije in imeti avtomatsko odklopitev v primeru izpada električne energije (anti-islanding). 

Izbira pravega tipa in velikosti sončnega inverterja

Pri izbiri inverterja je treba upoštevati tip sistema: ali je načrtovan sistem, priključen na omrežje, sistem, neodvisen od omrežja, ali hibridni sistem. 

Moč niza panelov (verige), skupna enosmerna napetost in tok modulov morajo biti usklajeni z vhodnimi vrednostmi inverterja: največja enosmerna napetost, območje MPP inverterja in izhodna izmenična moč so vsi ključni dejavniki.

Tipi inverterjev vključujejo nizne inverterje in hibridne inverterje, ki imajo različne prednosti in kompromise. Hibridni inverterji SolaX prav tako predstavljajo pomembno skupino teh rešitev.

Poleg usklajevanja moči in napetosti je vredno pozornost posvetiti tudi učinkovitosti (sodobni inverterji delujejo z učinkovitostjo do ~98 %) in temu, ali ima inverter vgrajeno sledenje MPP (sledenje točke največje moči), sistem za spremljanje, zaščito pred prenapetostjo in preobremenitvijo ter fazno simetrijo.

Kateri je najboljši sončni inverter?

Ni univerzalnega »najboljšega« inverterja; odvisno je od vrste sistema, števila panelov, ali obstaja dovod ali shranjevanje v bateriji, koliko moči je potrebne in pogojev, v katerih sistem deluje. Pri izbiri idealnega inverterja je najpomembneje, da tehnični parametri in funkcije inverterja natančno ustrezajo značilnostim sončnega sistema.

Če je na primer cilj povratni prenos v omrežje, je inverter za omrežje dobra izbira, saj zagotavlja ustrezno usklajevanje faz in frekvenc, samodejno odklop v primeru izpada električne energije in združljivost z javnim omrežjem.

Če pa je cilj delovanje brez omrežja (ali kombinacija baterij in sončnih panelov), je potreben inverter, ki omogoča polnjenje baterij in neodvisno napajanje, na primer hibridni ali off-grid inverter.

Nazadnje so pomembni tudi zanesljivost, učinkovitost in dodatne funkcije (kot so nadzor, zaščita, sledenje MPP, komunikacija) inverterja, zato se splača izbrati kakovostnega, preverjenega proizvajalca, ki ponuja garancijo in dokumentirane parametre.

Postopno priključevanje inverterja

Ožičenje sončnih modulov in preverjanje polaritete

Prvi korak v procesu priključevanja je pravilno in varno ožičenje sončnih modulov. Konektorji MC4 na zadnji strani panelov so običajno vnaprej nameščeni, kar olajša sestavljanje nizov, vendar je preverjanje polaritete še vedno nujno. Nepravilna polariteta lahko povzroči nepravilno delovanje inverterja.

Po priključitvi modulov je treba ponovno preveriti konce nizov, da se zagotovi, da so vrednosti napetosti in toka v vhodnem območju inverterja. Če napetost niza presega največjo vrednost enosmernega vhoda, ki jo je določil proizvajalec, se lahko inverter poškoduje ali ne zažene.

Zakaj je diagram priključitve sončnega inverterja koristen?

Podrobna shema ožičenja inverterja pomaga monterju razumeti priključke na strani enosmernega toka, priključke na strani izmeničnega toka, varovalke, zaščito pred prenapetostjo in komunikacijske priključke. Večina proizvajalcev, kot sta SMA ali Huawei, posebej priporoča uporabo diagramov namestitve, saj preprečujejo napačno ožičenje, ki je ena najpogostejših težav pri fotovoltaičnih sistemih.

Prednost sheme priključkov je, da omogoča načrtovanje poteka kablov, položaja zaščitnih naprav, točke ozemljitve in priključka razdelilne plošče na strani AC, še preden začnete z namestitvijo. To skrajša čas namestitve in zmanjša potrebo po razstavljanju.

Povezovanje enosmernih kablov z inverterjem

Ko sta preverjena moč in polariteta nizov, je mogoče izvesti priključitev na enosmerno stran. Sodobni inverterji imajo običajno enosmerne vhode z vtičnicami, zaščitenimi pred prenapetostjo, in so pogosto opremljeni z več sledilniki MPP. To omogoča uporabo panelov z različnimi usmeritvami ali različnimi močmi. V skladu z navodili za namestitev SolarEdge je obvezno preveriti DC odklopnik in ga pred vklopom preizkusiti, preden se priključi na DC stran.

Po priključitvi proizvajalci priporočajo ponovno merjenje polaritete na vhodni točki, da se preveri, ali med priključitvijo ni prišlo do zamenjave žic ali kratkega stika.

Povezava na stran AC omrežja

Med priključitvijo AC strani inverter prenaša izmenični tok na domačo razdelilno ploščo in nato v omrežje. V skladu s standardom EN 50549-1 morajo inverterji, priključeni na omrežje, imeti vgrajeno funkcijo proti otokom, ki v primeru izpada električne energije odklopi inverter od javnega omrežja.

Pomembno je, da presek kablov na strani AC ustreza moči inverterja, sicer lahko pride do pregrevanja ali padca napetosti, kar lahko povzroči izgubo učinkovitosti ali požar.

Ozemljitev, zaščita pred dotikom in zaščita pred prenapetostjo

Eden od ključev za varno delovanje je namestitev ustreznega ozemljitvenega sistema. Standard IEC 60364-7-712 za sončne naprave določa, da morajo biti vsi inverterji in vsi zaščitni elementi na strani enosmernega toka priključeni na skupno ozemljitveno točko, uporaba AC/DC odvodnikov prenapetosti pa je obvezna.

Zaščita pred prenapetostjo je še posebej pomembna, ker lahko na enosmerni strani pride do visokih napetosti, udar strele pa lahko povzroči takojšnjo okvaro inverterja. V sodobnih fotovoltaičnih sistemih se priporoča namestitev visokokakovostne zaščite SPD tipa 1 in tipa 2.

Povezava komunikacijskih kablov in sistema za nadzor

Nadzorni sistem omogoča spremljanje delovanja fotovoltaičnega sistema v realnem času. Večina sodobnih inverterjev se poveže z nadzornim sistemom prek komunikacije Ethernet ali Wi-Fi. V navodilih za namestitev proizvajalcev je poudarjeno, da je treba komunikacijske kable voditi ločeno od visokonapetostnih kablov, da se prepreči motnje in izguba podatkov.

S pravilno delujočim sistemom za nadzor je mogoče hitro zaznati napake, upad proizvodnje ali celo napake na kablovih, kar poveča dolgoročno zanesljivost delovanja sistema.

Pogoste napake pri priključevanju in kako jih preprečiti

Pri priključevanju sončnega inverterja lahko pride do številnih napak, ki zmanjšujejo učinkovitost ali zanesljivost delovanja sistema, kar velja tudi za namestitev sončnih panelov . Ena najpogostejših težav je, ko napetost nizov ne ustreza območju, ki ga dovoljuje inverter, kar lahko vodi do preobremenitve ali izklopa inverterja. Če je napetost premajhna, se inverter preprosto ne bo zagnal.

Testiranje in zagon: kaj je treba preveriti?

Zadnja faza namestitve je testiranje, med katerim je treba preveriti, ali vse komponente sistema delujejo varno in v skladu s predpisi. V skladu s protokoli za zagon fotovoltaičnih sistemov je obvezno meriti polariteto na strani enosmernega toka, vrednosti napetosti in toka ter preveriti pravilno delovanje zaščitnih naprav.

Sledi preverjanje AC strani: preveriti je treba tudi fazno sinhronizacijo inverterja in funkcije samodejnega izklopa (anti-islanding). Za inverterje, priključene na omrežje, standard EN 50549-1 določa obvezne teste zagonov, kot so preverjanje frekvenčnih in napetostnih območij.

V skladu z navodili proizvajalca je treba aktivirati tudi sistem za spremljanje, saj prikazuje naknadne podatke o proizvodnji in napake. Pri inverterjih Huawei sta del namestitve tudi spletna registracija in preverjanje firmware-a inverterja.

Priporočila za vzdrževanje in dolgoročna zanesljivost delovanja

Vzdrževanje sončnih sistemov je običajno preprosto, vendar je treba redno preverjati določene komponente, da se zagotovi, da inverter in celoten sistem dolgoročno delujejo zanesljivo. Proizvajalci priporočajo, da se vsaj enkrat letno opravi vizualni pregled: preverite stanje kablov, tesnost priključkov, ozemljitvene točke in stanje odvodnikov prenapetosti.

Pomembno vlogo ima tudi sistem za spremljanje: če se proizvodnja zmanjša ali niha, je mogoče težave zgodaj odkriti na podlagi dnevniških datotek inverterja. Statistični podatki lahko kažejo na nabiranje prahu, staranje konektorjev ali celo napako v zaščiti.

Pri nekaterih hibridnih inverterjih je treba spremljati tudi stanje akumulatorja in njegove cikle polnjenja, kar je enostavno dostopno v programski opremi proizvajalca.

Kdaj je za priključitev potrebno vključiti strokovnjaka?

Čeprav je priključitev sončnega inverterja postopni tehnični proces, je v nekaterih primerih nujno, da to opravi električar ali strokovnjak, ki je seznanjen s sončnimi sistemi. Primer tega je priključitev sistema, ki je priključen na omrežje, kar lahko v skladu s predpisi dobavitelja električne energije opravi le registrirani strokovnjak.

Strokovnjak je potreben tudi, če je sistem visokozmogljiv, če je treba uskladiti več nizov ali polj z različnimi usmeritvami ali če je treba konfigurirati hibridni inverter in sistem za shranjevanje energije.