Гибридный инвертор для солнечных батарей: виды, обзор лучших моделей + особенности подключения

Рейтинг моделей инверторов

Ниже представлен рейтинг лучших моделей инверторов для преобразования постоянной солнечной энергии в переменную для бытовых целей. Перед покупкой внимательно ознакомьтесь с техническими характеристиками каждого с учетом вышеприведенных рекомендаций.

MAP HYBRID 243X3

Это трехфазное устройство, которое обладает следующим набором характеристик:

• мощность 9 кВт;
• суммарная рекомендуемая мощность 100 В;
• пиковое значение 15 кВт;
• частота 50 Гц;
• температура минус 25 – плюс 50;
• размер 630х370х510мм;
• масса 61,5 кг.

Это тип гибридных инверторов, который работает в автономном режиме как с солнечными станциями, так и бытовой сетью. MAP HYBRID характеризуется высоким значением КПД. В случае отказа одной из фаз прибор продолжает работать, а функция генерации перекладывается на АКБ, при этом работа солнечной батареи никак не изменяется, а на выходе вы все равно получаете максимум – 380 В.

MAP HYBRID 2445X3

Принцип работы этого инвертора не отличается от предыдущего, здесь так же есть возможность аккумулировать энергию в АКБ и использовать ее в случае прекращения работы как одной из фаз, так и всех трех. Отличие устройства заключается в технических характеристиках:

• общая мощность 24В;
• мощность наибольшая 13,5кВт;
• мощность пиковая 21 кВт;
• мощность номинальная 8 кВт;
• частота 50 Гц;
• рекомендуемая емкость батареи min -1200 и 600 А/ч;
• диапазон температур -25…+50;
• размер 630×370×501мм;
• вес 74,7 кг.

MAP HYBRID 246X3

Данная модель идеально подходит как для батареи, так и для бытовой сети. Имеет следующие показатели:

• наибольшая мощность 18 кВт;
• пиковая мощность 27 кВт;
• номинальная мощность 12 кВт;
• размеры 720/370/510 мм;
• вес 94,8 кг.

На выходе вы также будете получать максимальное значение напряжения сети – 380 В. В случае отказа работы или исчезновения тока в одной из фаз, на подстраховку подключается АКБ. Частота передачи полностью подстраивается под существующую в сети. После достижения пиковой мощности работа будет продолжаться еще 5 секунд.

Гибридный солнечный инвертор

4 MAP HYBRID 249X3

Несмотря на то, что этот трехфазный инвертор уступает предыдущему, отдельные его значения находятся на порядок выше, но это в первую очередь связано с его увеличенным весом. По остальным своим функциональным характеристикам он полностью идентичен, так же выдает до 380В и может работать без перебоев даже в случае отключения одной из фаз.

• пиковая мощность 27кВт;
• наибольшая мощность 27 кВт;
• номинальная мощность 18 кВт;
• размер 720/410/560 мм;
• вес 122,1 килограмм.

5 MAP HYBRID 4845X3

Занимает почетное пятое место и отличается небольшим весом, несмотря на достаточно хорошие качественные и технические характеристики

Что особенно важно, работает с максимальным показателем КПД до 95%

• пиковая мощность 21 кВт;
• номинальная мощность 9 кВт;
• наивысшая мощность 13,5 кВт;
• рабочая температура -25…+50;
• размер 630х370х510 миллиметра;
• вес 59,3 килограмма.

Инвертор преобразовывает напряжение с одной фазы в трехфазное. Отлично работает с солнечной станцией и переменным током с напряжением в 220В. Также обладает способностью генерировать энергию в АКБ и использовать ее при отключении батареи. Данный инвертор можно использовать в любых целях как для обеспечения освещения независимо от территории и количества осветительных приборов, так и для работы электроприборов.

Голландские

Другая известная компания из Голландии – TBS Electronics на рынке известна более 24 лет. Ее направление деятельности – выпуск преобразователей малой, а также средней мощности, которые имеют синусоиду на выходе. Они предназначены для функционирования с панелями солнечными, у которых мощность в пределах 175 – 3500 Вт.

Такие инверторы для солнечных батарей купить можно за 9400 до 79800 рублей.

Powersine PS3500-24

Профессиональное устройство обеспечивает питание отопительных котлов, персональных компьютеров, насосного оборудования и прочих приборов малой нагрузки. Он оснащен надежной электроникой, металлический корпус отличается высокой прочностью.

Как и для ранее описанного устройства, для линейки Powersine характерна чистая выходная синусоида, что гарантированно обеспечивает продолжительный период эксплуатации и высокую надежность приборов высокой чувствительности.

Инвертор пригоден для запуска нагрузок до 500 В, с пусковой силой в разы превышающей номинальную.

Высокочастотные инновационные инверторы, производимые фирмой Kostal выпускаются однофазными и трехфазными. Диапазон их мощности 1,5 -20 кВт.

Они даже в комплектации базовой оснащены:

• выключателями переменного тока автоматическими;
• мониторами;
• трекерами MPP;
• SO счетчиками.

Это дает возможность их применения в «умном доме». В монтаже и эксплуатации они несложные. Мониторить их работу помогает встроенная информативная панель. Для корпуса использованы современные качественные материалы, поэтому помимо внутренней установки они допускают наружный монтаж.

Приобрести предлагается на сайте https://tbs-electronics.nl/product/powersine-inverters-2000w-3500w-12v24v48v/.

Принцип работы инвертора

С технической точки зрения каждый инвертор по своей сути является преобразователем. Эти устройства относятся к комплексным источникам бесперебойного питания, обеспечивающим преобразование постоянного напряжения в переменное. Получаемые на выходе 220 вольт, обеспечивают нормальную работу приборов и бытовой техники, имеющихся в доме.

В качестве источников питания для инверторов используются наборы промышленных аккумуляторов повышенной емкости, в количестве нескольких единиц. К ним же подключено и все домашнее электрооборудование. При отключения напряжения в центральной сети, вся бытовая техника тут же переходит на электроснабжение от аккумуляторных батарей. При возобновлении основного питания, инвертор автоматически переходит в режим зарядки аккумуляторов, а домашнее оборудование начинает работать от центральной сети. Таким образом, обеспечивается бесперебойное электроснабжение частного дома.

Следует отдельно рассмотреть процессы накопления и хранения электроэнергии в инверторной системе. Нормальный рабочий цикл обеспечивается благодаря использованию специальных аккумуляторов повышенной мощности, обладающих емкостью от 200 ВА и выше. В отличие от обычных батарей, эти устройства изготавливаются по самым современным технологиям. Например, в аккумуляторах, изготовленных по технологии GEL, используется гелевый электролит, а не жидкостный. Сухим электролитом заполнены батареи, сделанные по технологии AGM. В последнем случае применяется специальная ткань, пропитанная электролитом и прочно запрессованная в пластины аккумулятора.

В случае повреждения из батареи может выпасть только пыль, не опасная для окружающих, что делает резервное электроснабжение инверторного типа экологически чистым и безопасным. Они могут свободно устанавливаться в жилых помещениях любого назначения. Сами аккумуляторы являются расходным оборудованием инверторных систем. Их срок службы составляет в среднем от 8 до 12 лет, после чего требуется замена поскольку дальнейшая эксплуатация приведет к потере мощности.

Что предлагает AliExpress

Любители сэкономить могут заказать гибридный инвертор на сайте AliExpress. Здесь можно найти устройства в широком ценовом диапазоне от 40 до 400 долларов

При выборе обратите внимание на количество звезд, которые присвоены оборудования

Высшую отметку получили следующие модели:

1. EASUN POWE — гибридный солнечный инвертор мощностью 3 кВА, на 24 В / 220 В, встроенное зарядное устройств на 50 А.
2. 5KVA 4000 Вт — изделие с чистой синусоидой 220VAC. Встроенный PWM 48 В, 50A.
3. EASUN — на 24 В постоянного тока до 230Vac, 24 вольт. Оборудован MPPT 3.2кВ, 24В. Гибридный, 80A.
4. EASUN MPPT — на 2,4 кВт, 3 кВА, 24В / 220В, чистая синусоида, встроенный 60A MPPT.
5. EASUN 5000 Вт — гибридный солнечный инвертор 48 В, 230 В.

Есть модели, которые управляются через Интернет по Wi-Fi.

Гибридный инвертор: оценка возможностей

Использование возобновляемой энергии солнца в комбинации с централизованным электроснабжением дает ряд преимуществ. Нормальное функционирование гелиосистемы невозможно без одного из ключевых элементов – инвертора.

Инвертор гелиосистемы – устройство для конвертации постоянного тока (DC), поступающего от фотоэлектрических панелей, в переменную электроэнергию. Именно на токе напряжением 220 В работает бытовая техника. Без инвертора выработка энергии бессмысленна.

Провести оценку возможностей гибридной модели лучше в сравнении с особенностями работы его ближайших конкурентов – автономных и сетевых «конвекторов».

Сетевой инвертор. Устройство работает на нагрузки общей электросети. Выход от преобразователя подсоединен к потребителям электроэнергии, сети АС. Схема отличается простотой, но имеет несколько ограничений:

• работоспособность при доступности переменного тока в сети;
• напряжение электросети должно быть относительно стабильным и соответствовать рабочему диапазону преобразователя.

Разновидность востребована в частных домах с действующим «зеленым» тарифом на электрификацию.

Днем при минимальном энергопотреблении, выработанный ток поступает в сеть по «зеленым» расценкам, с вечера до утра здание «подпитывается» от централизованного снабжения электричеством

Автономный инвертор. Прибор запитывается от аккумулятора, который получает заряд от солнечных панелей через МРРТ-контроллер. В системе используются батареи разных типов, в том числе высокотехнологичные литиевые аккумуляторы.

При максимальном «наполнении» аккумулирующего устройства излишек электроэнергии передается на вход инвертора, выход которого подсоединен с конечными потребителями АС. В случае недостатка солнечной активности энергия берется из аккумуляторных батарей и проходит «конвертацию» через инвертор напряжения.

Особенности работы автономной установки:

• возможность независимой работы при отсутствии сетевого переменного тока;
• некоторые модели поддерживают режим функционирования по «зеленому» тарифу;
• КПД установок – 90-93%.

Для обеспечения абсолютной автономности объекта требуется точный расчет мощности гелиопанелей и достаточная энергоемкость аккумулятора.

Вариант независимого использования инвертора без включения в систему централизованного сетевого подключения. Автономный преобразователь востребован в местности с полным отсутствием или низким качеством подачи электричества

Гибридный инвертор. Модель отличается от выше описанных устройств особой «архитектурой» изготовления. Внутри предусмотрена особая электросхема, позволяющая в режиме преобразователя параллельно функционировать с источником тока (сетью, генератором).

Одновременно идет питание нагрузки от центральной сети и солнечных батарей, при этом функция приоритета отведена поставщику постоянного тока.

Гибридный преобразователь позволяет максимально эффективно потреблять энергию солнца, не переключаясь с сети электроснабжения от центральной станции или генератора

Конкурентные преимущества заложены в многофункциональности инверторов гибридного типа:

1. Сеть – своего рода вместительный аккумулятор с КПД в 100%. Все излишки, выработанные фотоэлектрическими пластинами можно перенаправить в центральную сеть по «зеленому» тарифу.
2. Обеспечение бесперебойного питания. При отключении основного электропитания система перестраивается в автономный режим, защищая всех потребителей от «скачков» напряжения.
3. Повышение лимита мощности сети при пиковых нагрузках за счет добавления энергии от аккумуляторно-инверторного комплекса.

При спаде потребления гелиокомплекс переход в режим зарядки и через время вновь готов к использованию. Функция удвоенной мощности может обозначаться: Smart Boots, Power Shaving, Grid support.

Добавление мощности происходит по следующим принципам:

• если используемая мощность ниже предельного сетевого потребления, то кроме питания нагрузки осуществляется заряд аккумулирующей батареи;
• в отсутствии напряжения в сети расходуется электроэнергия, полученная от аккумулятора и преобразованная инвертором;
• если нагрузка превышает граничное значение мощности сети, то недостаток восполняется аккумулированной электроэнергией от солнечной батареи.

Перечисленные режимы работы способны поддерживать гибридные модели с зарядным устройством.

Некоторые многофункциональные инверторы рассчитаны на одновременное подключение нескольких линий переменного тока для автоматического ввода резерва. Высокотехничные модели самостоятельно регулируют заряд аккумулятора

Как рассчитать мощность инвертора

Мощность этого оборудования зависит от номинальной мощности солнечных батарей (по стороне постоянного тока) и максимальной мощности нагрузки по стороне переменного тока.

Другими словами, нужно учесть полную мощность всех солнечных панелей (допустимая погрешность от 90% до 120%) в сети и мощность всех устройств, которые могут быть одновременно запитаны в эту сеть.

Если с панелями все понятно, их номинальная мощность указана в характеристиках, то с потреблением все сложнее. Определять нужно потребляемую пиковую или пусковую мощность устройств, которая может быть в 5-7 раз больше рабочей.

Даже непродолжительная нагрузка во время запуска 2-3 секунды, превышающая мощность инвертора, не позволит запустить через него такой прибор.

Выбираем по напряжению

Такой параметр как входное напряжение также важен, поскольку напрямую влияет на эффективность работы системы. Рекомендуемые параметры:

• 12 В при мощности системы до 600 Вт,
• 24 В при мощности системы  от 600 до 1500 Вт,
• 48 В при мощности системы  более 1500 Вт.

Выбираем по КПД

Такой показатель определяется количеством энергии, которую прибор потратил впустую, например на свою работу. Энергопотребление самого инвертора не должно превышать 5-10% проходящей через него энергии. Иначе это устройство можно считать малоэффективным.

Большинство современным инверторов имеют КПД 90-95%.

Вес оборудование

Качественный инвертор не может быть легким, так как использует трансформатор. Условно можно взять следующие цифры: 1 килограмм на 100 Ватт.

Меандровые и синусоидальные, тип сигнала

Слева- синусоиндальная система, справа – меандровая.

Меандровые, более дешевый вариант, однако такие приборы не защищают сеть от перепадов напряжения и допускают его резкие скачки, что может негативно сказаться на работе бытовой техники и много оборудования. Это проблему можно решить установкой дополнительного стабилизатора.

Синусоидальные более дорогие, но напряжение на входе и выходе практически одинаковое, а колебания более плавные и не вредит технике.

Синусоидальный инвертор подойдет для частного дома поскольку все индуктивные нагрузки (холодильники, стиральные машины, насосы, кондиционеры и т.п.) просто не будут работать при прямоугольной форме выходного напряжения.

Квазисинусоид — это своего рода компромисс между прямоугольной формой и чистым синусом. Большинство синусоидальных моделей являются качественными, однако встречаются и ненадежные экземпляры.

1 или 3 фазный

Здесь все просто, для частного дома подойдет любой из них. Если даже вам не нужны 3 фазы, будете использовать одну. Для промышленности необходимо только 3х фазный, так как большинство оборудования работаю именно по такому принципу.

Критерии выбора

Выбор инвертора для солнечной электростанции (в блоге сайта есть предложенный нами топ инверторов для СЭС) – достаточно сложная задача, поскольку требует от будущего владельца учесть при покупке как минимум десять важных критериев.

1. Входное напряжение. Должно быть прямо пропорционально мощности. Безопасным считается следующее соответствие: инверторы на 12 вольт для систем мощностью до 0,6 кВт; 24 вольта – для диапазона 0,6 – 1,5 кВт; 48 вольт – в СЭС от 1,5 кВт и более. Игнорирование данного правила неизбежно приведет к значительным потерям в кабелях и кардинально снизит срок службы транзисторов.
2. Номинал и максимум мощности. Инверторы солнечных электростанций по первому параметру должны примерно соответствовать мощности оборудования, которое может потреблять ток одновременно. Второй показатель обязан быть равен или немного превосходить общую мощность всех устройств, подключенных к системе.
3. Форма выходного тока. В зависимости от качества преобразования может быть ступенчатой, синусоидальной и промежуточной квази-синусоидальной. Оптимальный считается второй вариант – идеальная синусоида, поскольку именно такой график изменения напряжения идеально выдерживает индуктивные нагрузки. 
4. Вес. Бюджетные модели преобразователей не комплектуются выходными трансформаторами. Это облегчает и удешевляет конструкцию, но крайне негативно сказывается на качестве. По этой причине лучшие инверторы для солнечной электростанции обязательно обладают большой массой.
5. Вентилятор и его функциональность. Охлаждение техники обычно осуществляется вентиляторами. В устройствах низшего ценового сегмента их скорость не регулируется. Это приводит к неэффективному расходованию энергии и излишнему шуму. Premium класс техники, включая преобразователи тока, снабжается кулерами с автоматической регулировкой скорости вращения. Это делает их работу не только в основном бесшумной, но и гораздо более экономичной. 
6. Число защитных функций. В таких системах, как солнечная электростанция, наиболее устойчивый к форс-мажорным ситуациям является инвертор, наделенный максимумом видов защиты. Наиболее важны из них защита от скачков вольтамперных характеристик, коротких замыканий, перегрева, глубокой разрядки АКБ и некоторых других. Рост функциональности неизбежно сказывается на цене, но пропорционально повышает устойчивость и надежность.
7. КПД. Лучшие модели достигают коэффициента полезного действия 95% и выше. Бюджетные варианты обычно показывают уровень эффективности около 87-90%. На первый взгляд разница не кажется слишком существенной, но в дорогостоящих и высокопроизводительных СЭС такие потери недопустимы.
8. Расход энергии без нагрузки. Предельно допустимым уровнем считается 1,0-1,2%. Расход свыше этого диапазона сигнализирует о наличии скрытых дефектов конструкции. 
9. Функция режима ожидания. Предназначена для экономии электроэнергии, которая накопилась в аккумуляторных батареях. Единственная характеристика, где приоритетным является наличие не автоматического, а ручного режима отключения. При его отсутствии подключение нагрузок малой мощности становится проблематичным.
10. Диапазон рабочих температур. Становится принципиальным при необходимости размещения преобразователей за пределами отапливаемых зданий. Промышленные инверторы для солнечных станций практически всегда допускают работу при отрицательных и высоких положительных температурах. Границы диапазона для подобных устройств могут достигать 100-130°C – например, от -40 до + 85 градусов. У недорогих бюджетных моделей предельное расхождение вдвое, втрое ниже.

При возникновении сомнений в самостоятельном правильном выборе инвертора советуем обратиться за помощью нашим специалистам. 

Выбор инвертора

Устройство современного инвертора

При выборе инвертора необходимо обращать особое внимание на целый ряд технических параметров:

• номинальная и пиковая мощность;
• коэффициент полезного действия (КПД);
• потребляемая мощность без нагрузки;
• величина температурного диапазона;
• масса прибора;

Также необходимо обратить внимание на зависимость мощности инвертора от выходного напряжения солнечной или аккумуляторной батареи системы бесперебойного питания солнечных энергоустановок:

• при 12 В — до 600 Вт;
• при 24 В — от 600 до 1500 Вт;
• при 48 В — более 1500 Вт.;

И на наличие защиты от:

• перегрузки по выходу;
• короткого замыкания;
• перегрева;
• высокого и пониженного, поступающего от батарей напряжения;

Предварительно оценить технические параметры инвертора возможно даже по его весу. Исходя из того, что на 100 ватт выходной мощности приходится 1 кг собственной массы прибора, можно определить, оснащен ли инвертор выходным трансформатором. Выходной трансформатор положительно характеризует качественный инвертор.

Широкий температурный диапазон инвертора также положительно характеризует его работоспособность.

Электроэнергия, получаемая от солнечной батареи, будет экономиться, если:

1. КПД инвертора находится в пределах 90-95%.
2. Мощность, потребляемая инвертором без нагрузки, не превышает 1% от величины его рабочей (номинальной) мощности.

Мощности инвертора должно быть достаточно для обеспечения совокупной номинальной потребляемой мощности всех электроприборов, предполагаемых для подключения к солнечной энергоустановке (расчетное значение).

Однако необходимо помнить о том, что практически все электроприборы обладают пусковой мощностью, то есть мощностью, необходимой для пуска конкретного электроприбора.

Эта мощность используется в течение нескольких секунд, после чего прибор начинает функционировать в штатном режиме. Выбирая инвертор, необходимо помнить, что пусковая мощность, указанная в документации, должна ориентировочно в полтора раза превышать величину рабочей (номинальной) мощности.

Отечественные

Широчайший ассортимент преобразователей создает МАП «Энергия» (от 800 до 1200 Вт).

Компания России выпускает несколько линеек этих устройств:

• синусоидальные с выходным сигналом, имеющим вид чистой синусоиды — МАП SIN. Цена на них – 22800-130500 рублей;
• синусоидальные с отбором дополнительной энергии от аккумуляторов — МАП HYBRID, стоимостью от 29700 до 166500 рублей;
• 3-фазные — МАП HYBRID, пригодные для зарядки всевозможных типов аккумуляторных батарей с помощью высокомощной зарядки.

Рассчитаны инверторы этого бренда для частных домохозяйств и промышленных объектов, используются достаточно активно в строительной отрасли, медицине, на метеорологических станциях.