Przemiennik częstotliwości w instalacji fotowoltaicznej

Wykorzystanie fotowoltaiki, technologii wykorzystującej energię słoneczną do pozyskania energii elektrycznej jest obecnie powszechne. Instalacja fotowoltaiki stała się inwestycją opłacalną nie tylko na poziomie gospodarstw domowych, ale również przedsiębiorstw.

Dla przedsiębiorców liczą się proste, ekonomiczne kalkulacje. Te zaś zdecydowanie przemawiają za przełączeniem się na energię słoneczną. Inwestycja w fotowoltaikę początkowo wydaje się być dosyć kosztownym przedsięwzięciem. Rzeczywiście, zakup i instalacja całej potrzebnej infrastruktury są niemałym jednorazowym wydatkiem. Jednak wszystko nie jest tak jednoznaczne. Po pierwsze, nowe uwarunkowania prawne oraz możliwość uzyskania dotacji, ulgi inwestycyjnej czy niskooprocentowane kredyty, pozwalają w dużo krótszym czasie uzyskać pozytywny zwrot z inwestycji. Po drugie, stały rozwój technologii fotowoltaiki (wydajniejsze panele słoneczne) oraz techniki wpływają na coraz szersze zastosowanie w przemyśle.

Z tego artykułu dowiesz się: 

• Czy w instalacji fotowoltaicznej zasilającej agregat pompowy można całkowicie zrezygnować z falownika?
• Czy przemiennik częstotliwości może być zasilany bezpośreednio z instalacji fotowoltaicznej?
• Czy przemiennik częstotliwości może pracować jak falownik w instalacji fotowoltaicznej?

We współczesnych instalacjach fotowoltaiki najważniejszym elementem są moduły fotowoltaiczne w których energia słoneczna zostaje przekształcona w prąd stały. Prąd stały z modułów zostaje przekazany do falownika, którego zadaniem jest przekształcenie go na prąd zmienny. Ponadto, falownik ten dokonuje kontroli pracy tej mikro elektrowni. Oznacza to, iż na bieżąco dopasowuje on parametry generowanego prądu do parametrów sieci AC. Monitoruje on także wszelkie parametry, które mogą być użyteczne, może zdarzyć się, iż energii wytworzonej przez instalację fotowoltaiki będzie za dużo lub za mało w stosunku do zapotrzebowania. W pierwszym przypadku nadmiar energii zostaje przekazany do sieci energetycznej w drugim falownik może zdecydować o przełączeniu się tylko na zasilanie z sieci energetycznej. Ciągły rozwój techniki powoduje, że falownik staje się rozbudowanym urządzeniem, co wpływa na wzrost jego ceny, a tym samym stanowi znaczący koszt w całej inwestycji. Dlatego zmniejszyło się zainteresowanie mikro instalacjami fotowoltaicznymi dla zastosowań przemysłowych np. zdecentralizowanymi systemami nawadniania w których wymaga się instalacji dodatkowych urządzeń do kontroli wydajności agregatów pompowych.

Inżynierowie EURA Drives wyciągneli pomocną dłoń dla użytkowników i inwestorów mikro instalacji fotowoltaicznych i opracowali dedykowane dla nich oprogramowanie przemienników częstotliwości EURA. To pozwala obniżyć koszty inwestycji zdecentralizowanych systemów nawadniania.

Inżynierowie EURA Drives proponują w mikro instalacjach fotowoltaicznych zasilających agregaty pompowe całkowitą rezygnację z falownika i w jego miejsce zastosowanie przemiennika częstotliwości EURA. Jaki to ma wpływ na realizowaną inwestycję? Po pierwsze, rezygnując z falownika w widoczny sposób obniża się koszt inwestycji nawet w instalacjach, gdzie regulacja agregatu pompowego była uproszczona. Po drugie, dzięki zastosowaniu przemiennika częstotliwości EURA zyskuje się szerokie możliwości sterowania agregatem pompowym i kontrolę pracy mikro instalacji fotowoltaicznej.

Od teraz użytkownicy przemienników częstotliwości EURA Drives otrzymują tryb fotowoltaiki w którym to trybie przemiennik nadzoruje pracę instalacji fotowoltaicznej jednocześnie sterując pracą silnika zasilanego właśnie z tej instalacji.

 

"Przemiennik częstotliwości EURA wyposażony w tryb fotowoltaiki jest innowacyjnym rozwiązaniem technicznym dostępnym na rynku. Co istotne – nadal jest rozwijane.

W praktyce wygląda to w ten sposób, iż przemiennik częstotliwości zasilany jest bezpośrednio z modułów fotowoltaicznych prądem stałym, następnie prąd stały jest przekształcany w prąd przemienny, którym zasilany jest silnik (agregat pompowy) zgodnie z zaprogramowanym cyklem pracy. Najważniejszymi funkcjami wbudowanymi w przemienniku częstotliwości EURA w trybie fotowoltaiki są:

• Funkcja kontroli nasłonecznienia – przemiennik EURA za pomocą podłączonego pyranometru lub płytkowego miernika promieniowania słonecznego, mierzy stopień nasłonecznienia, monitorując tym samym możliwą do uzyskania moc z modułów fotowoltaicznych. Wartość nasłonecznienia wyświetlana jest bezpośrednio na panelu przemiennika częstotliwości w jednostce W/m2.
• Stabilizacja napięcia wyjściowego – w zależności od nasłonecznienia, a tym samym napięciu prądu stałego uzyskanego z modułów fotowoltaicznych, przemiennik częstotliwości EURA stabilizuje napięcie wyjściowe przekazywane na silnik
• Czas próbkowania nasłonecznienia - stała czasowa pomiaru nasłoneczniania w zakresie od 0,0s ~ 100,0 s.
• Nasłonecznienie robocze - próg nasłonecznienia dla osiągnięcia maksymalnej prędkości obrotowej zasilanego silnika.
• Start z optymalizacją energii - aby zapobiec nadmiernie szybkiemu odprowadzeniu energii z modułów fotowoltaicznych, start silnika jest przeprowadzany stopniowo od stałej częstotliwości do minimalnej częstotliwości pracy silnika.

"Nic nie stoi na przeszkodzie, aby ten tryb wykorzystać również w wentylacji np. do zasilania bezpośrednio z instalacji fotowoltaicznej i regulacją wydajności wentylatorów pracujących w centralach klimatyzacyjno-wentylacyjnych.

Podczas pracy przemiennika częstotliwości EURA z aktywowanym trybem fotowoltaiki funkcje sterowania wydatku układu pompowego, pomocnicze i zabezpieczające są dostępne. Rozbudowanie oprogramowania przemienników częstotliwości EURA Drives o tryb fotowoltaiki jest odpowiedzią na zapotrzebowanie gospodarki wodno-kanalizacyjnej dla zdecentralizowanych ujęć wody. Wprowadzenie trybu fotowoltaiki w przemiennikach częstotliwości EURA jest rozwiązaniem innowacyjnym i co istotne – nadal jest rozwijane. Dostępne jest dla trzech serii przemienników EURA Drives – E-2100-P, EM-30 oraz IP-66-P w pełnym zakresie mocy. Dlatego w zależności od potrzeb mogą być montowane zarówno w sterowniach (falowniki E-2100-P) jak i jako napędy zdecentralizowane, montowane bezpośrednio na instalacjach (falowniki serii EP-66-P) jak i bezpośrednio na silnikach (falowniki EM-30). Zmianie uległy również panele operatorskie, które umożliwiają wyświetlanie nie tylko aktualnych parametrów pracy silników (częstotliwość, prędkość obrotową, napięcie znamionowe itp.), ale również parametrów technologicznych np. ciśnienie zadane, aktualne itp., oraz bardzo ważnego parametru pracy instalacji fotowoltaicznej – jakim jest aktualna moc modułów fotowoltaicznych (W/m 2).

Przemienniki częstotliwości EURA Drives to napędy znane i szeroko stosowane na rynku polskim. Dostępne są w zakresie mocy od 0,25kW do 400kW. Oficjalnym dystrybutorem na terenie Polski jest przedsiębiorstwo HF Inverter Polska z siedzibą w Toruniu. Przemienniki częstotliwości EURA Drives zarówno w wersji pompowej jak i uniwersalne dostępne są z magazynu w Toruniu. W HF Inverter Polska pracują wysokiej klasy specjaliści. Większość z nich to inżynierowie automatycy, posiadający niezbędną wiedzę i doświadczenie z mechatroniki i energoelektroniki, którzy tworzą dział doradców techniczno-handlowych. Dużym wsparciem dla działu doradców jest rozbudowany dział techniczno-serwisowy.