Kategoria: Instalowanie

Przewymiarowanie instalacji względem mocy falowników Fronius

Przewymiarowanie instalacji względem mocy falowników Fronius

Na początku wyjaśnijmy podstawy: dlaczego należy przewymiarować instalację fotowoltaiczną względem mocy nominalnej falownika, a dalej zdefiniujemy jaki jest dopuszczalny stopień takiego przewymiarowania.

Dobieramy moduły do falownika czy falownik do modułów?…

Często można spotkać się z odmiennymi opiniami na temat relacji mocy modułów do mocy nominalnej falowników. Aby przeanalizować te przypadki, wprowadźmy definicję współczynnika mocy falownika (ang. inverter ratio, IR). Wzór na obliczenie tego współczynnika można zapisać:

Możliwe są tu trzy warianty:

  1. IR < 100%, falownik niedociążony – moc nominalna modułów jest mniejsza niż moc nominalna falownika
  2. IR = 100%, falownik obciążony mocą nominalną,
  3. IR > 100%, falownik przeciążony po stronie DC – moc nominalna modułów jest większa niż moc nominalna falownika

Dla szerokości geograficznej Polski i Europy Centralnej przyjmuje się, że wartość IR powinna znajdować się w przedziale pomiędzy 80 a 125%, natomiast dokładny zakres oblicza się w zależności od specyficznych danych konkretnej instalacji PV. Optymalna wartość zależy głównie od lokalizacji, rodzaju i orientacji modułów fotowoltaicznych oraz sposobu ich połączenia z falownikiem.

Dlaczego jednak zalecaną przez projektantów wartością jest górna granica, tj. gdy moc modułów jest np. o 25% większa od mocy nominalnej falownika? Takie podejście na pierwszy rzut oka kłóci się z zasadą, w której układy przetwarzające energię z generatorów projektuje się powyżej ich mocy nominalnej, czyli wypadałoby mieć IR < 100%?

Instalacje fotowoltaiczne projektuje się zupełnie inaczej. Jeśli w szerokości geograficznej Polski moduły PV wytwarzają energię z mocą nominalną zaledwie przez kilkanaście, kilkadziesiąt godzin w roku, to w pozostałych okresach osiągana przez nie moc jest znacznie niższa. Jeśli zatem moc modułów będzie równa mocy falownika, to większą część czasu nie będzie on pracował z mocą nominalną, lecz mniejszą. To bezpośrednio przekłada się na uzyskiwane sprawności konwersji. Efekt ten będzie jeszcze lepiej widoczny, gdy moc modułów będzie mniejsza niż moc nominalna falownika (IR < 100%).

Rys. 1. Wykres sprawności falownika zależny od mocy i napięcia wejściowego. Źródło: Fronius

Co się jednak stanie, gdy moc modułów będzie większa niż moc nominalna falownika, a warunki pogodowe będą sprzyjać generacji energii? Falownik nie będzie przetwarzał więcej energii niż wynosi jego moc maksymalna, a jej nadmiar nie będzie odbierany z modułów (nastąpi ograniczenie mocy wyjściowej). Statystycznie jednak korzystniejsze jest optymalne wytwarzanie energii przez większą część roku, niż ograniczenia w przetwarzaniu energii w pojedyncze dni, a nawet godziny.

Dlaczego warto przewymiarować DC względem AC

Zalety stosowania falowników o mocy nominalnej mniejszej niż moc modułów (IR > 100%):

  1. w normalnych warunkach bardzo rzadko uzyskujemy tzw. STC (ang. Standard Test Conditions – Standardowe Warunki Badania), czyli natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura ogniw: 25°C, optyczna gęstość atmosfery AM = 1.5. Takie parametry łącznie osiągamy przez kilka-kilkanaście godzin w roku. W pozostałym okresie czasu parametry produkcji są znacznie gorsze: albo niższe wartości natężenia promieniowania, albo wyższa temperatura ogniw. A zatem falownik dobrany 1:1 do instalacji (IR = 100%) byłby permanentnie niedociążony;
  2. moduły fotowoltaiczne degradują się w czasie. Najwięcej na wydajności tracą w pierwszym roku, potem poniżej 1% rocznie. To oznacza, że nasza instalacja po 10 latach będzie miała moc nominalną o co najmniej 10% mniejszą. Zatem współczynnik mocy falownika do mocy modułów (IR) będzie malał w czasie;
  3. sprawność falownika zawsze będzie niższa, niż 100%;
  4. w miesiącach letnich wysoka temperatura modułów (nagrzewają się nawet 30-35°C powyżej temperatury otoczenia) przekłada się na ich mniejszą wydajność. Jeśli ujemny temperaturowy współczynnik mocy wynosi -0.45%/°C, to przy temperaturze modułów 65°C ich wydajność będzie mniejsza o:

(65°C – 25°C) • -0.45%/°C = 40°C • -0.45%/°C = -18% 

Obliczenia

Dokonując obliczenia każdego wariantu doboru różnej ilości modułów PV do falownika tej samej mocy, największe uzyski energii otrzymamy dla największej liczby modułów (por. tabela 1 poniżej). Nie mniej istotny jest aspekt finansowy. W każdym z wariantów falownik stanowi identyczny koszt, co powoduje, że wariant IR > 100% jest po prostu najbardziej ekonomicznie uzasadniony.

Tabela 1. Porównanie różnych wariantów doboru modułów do falownika*

Wariant

IR < 100%

IR = 100%

IR > 100%

 
Falownik 3.0kW Niedociążony Nominalnie Przeciążony np. Symo 3.0-3-S
Liczba modułów

9

11

13

 
Moc nominalna 1 modułu

280

280

280

[Wp]
Moc maks. modułów PV po stronie DC

2,52

3,08

3,64

[kWp]
Moc maks. falowika po stronie AC

3,0

3,0

3,0

[kVA]
IR

82%

100%

119%

 
Współczynnik strat związanych z niedopasowaniem

0%

0%

0,3%

 
Roczne uzyski energii (szacunkowo)

2 567

3 167

3 759

[kWh]
Uzyski energii z mocy DC

1 018,9

1 028,2

1 032,8

[kWh/kWp]
 Finanse        
Koszt modułów

7 200  

8 800  

10 400  

PLN
Koszt konstrukcji i montażu  

1 800  

2 200  

2 600  

PLN
Koszt falownika

4 000  

4 000  

4 000  

PLN
Łącznie

13 000  

15 000  

17 000  

PLN
Koszt za instalację 1 kWp (DC)

5 158  

4 870  

4 670  

PLN/kWp
Koszt pozyskania 1 kWh w 1 roku

0,506  

0,474  

0,452  

PLN

* wszystkie ceny przykładowe

 

Przewymiarowanie falowników Fronius

Falowniki Fronius charakteryzują się bardzo szerokim zakresem napięć i wysoką wartością prądów wejściowych, dzięki czemu oferują wyjątkową elastyczność przy projektowaniu instalacji. technologia ta nazywa się SuperFlex Design. Dość powiedzieć, że falowniki rodziny SYMO o zakresie mocy do 8.2kWAC oferują przewymiarowanie aż o 100%! W tej kategorii falowniki Fronius nie mają konkurencji.

Zalecane przewymiarowanie dla warunków polskich to 110%-120%. W przypadku instalacji Wschód-Zachód może być większe, nawet: 130-150%. A zatem: dla falownika Fronius SYMO 6.0-3-M jak najbardziej możliwe jest przyłączenie instalacji PV o mocy 12kWp, pod warunkiem spełnienia niżej opisanych wymagań dotyczących maksymalnych wartości napięć i prądów.

Z praktycznego punktu widzenia możliwość tak dużego przewymiarowania pozwala na obciążenie pojedynczego MPPT całą mocą nominalną falownika. Daje to wyjątkową łatwość realizacji instalacji, w której mamy połać główną (np. 80% mocy modułów) i połać dodatkową (pozostałe 20%). Bez problemu zrealizujemy również instalacje w układzie Wschód-Zachód. Więcej na ten temat w artykule Fronius SuperFlex Design.

 

Przewymiarowanie FRONIUS SYMO 3.0-3-S – 8.2-3-M

Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki

/           Fronius Symo 3.0-3-M up to Fronius Symo 8.2-3-M
/           Fronius Symo 3.0-3-S up to Fronius Symo 4.5-3-S

mogą być przewymiarowane po stronie DC o 100% mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,
pod warunkiem, że:

/           konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/           napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/           maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x wartości maksymalnego prądu wejściowego DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)

Przewymiarowanie FRONIUS SYMO 10.0-3-M – 20.0-3-M

Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki

/           Fronius Symo 10.0-3-M do Fronius Symo 20.0-3-M

mogą być przewymiarowane po stronie DC o 50% mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:

/           konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/           napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/           maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)

Przewymiarowanie FRONIUS ECO 25.0-3-S – 27.0-3-S

Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki

/           Fronius ECO 25.0-3-S i Fronius ECO 27.0-3-S

mogą być przewymiarowane po stronie DC do 37.8kWpeak mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:

/           konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/           napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/           maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 71,6A

Przewymiarowanie FRONIUS PRIMO 3.0-1 do 8.2-1

Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki

/           Fronius Primo 3.0-1 do Fronius Primo 8.2-1

mogą być przewymiarowane po stronie DC o 50% mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:

/           konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/           napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/           maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)

>Przewymiarowanie FRONIUS GALVO

Firma Fronius niniejszym potwierdza, że falowniki

/           Fronius Galvo

mogą być przewymiarowane po stronie DC o 100% mocy znamionowej bez anulowania gwarancji producenta,pod warunkiem, że:

/           konfiguracja łańcuchów przestrzega wytycznych dotyczących napięcia i prądu opublikowanych w instrukcji obsługi
/           napięcie obwodu otwartego z generatora fotowoltaicznego nie przekracza maksymalnego napięcia wejściowego falownika dla wszystkich warunków (temperatura, natężenie promieniowania)
/           maksymalny prąd zwarcia na wejściu DC nie może przekraczać 1,5x maksymalny prąd wejściowy DC falownika (ograniczenie rozłącznika DC)

Rodzaje sieci (TN-C, TN-S, TN-C-S, IT) a falowniki Fronius

Rodzaje sieci (TN-C, TN-S, TN-C-S, IT) a falowniki Fronius

Często pojawia się pytanie, czy w danym układzie sieci (TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT) można instalować trójfazowe falowniki fotowoltaiczne. Niniejszy artykuł charakteryzuje rodzaje układów sieciowych i podpowiada, czy nadają się do podłączenia falowników, a jeśli tak, to na jakich warunkach.

Niniejszy wpis powstał na bazie artykułu Wikipedii „Układy sieciowe„, który jest dostępny pod tym linkiem na licencji CC BY-SA 3.0, i również na tej licencji może być upowszechniany. 

Oznaczenia na schematach

  • L1L2L3 (line) – przewody fazowe,
  • N (neutral) – przewód neutralny,
  • PE (protection earth) – przewód ochronny,
  • PEN – przewód ochronno-neutralny,
  • Odbiornik – w naszym przypadku będzie to urządzenie wytwórcze, czyli falownik.

Typy sieci

Sieć trójfazowa Opis Czy można zastosować falownik Fronius?
TN-S
Dla sieci niskiego napięcia (do 1 kV) wyróżnia się układy:

  • TN – mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne (np. metalowe obudowy odbiorników) przyłączone są do tego punktu za pomocą przewodów ochronnych. W zależności od związku przewodu neutralnego z przewodem ochronnym wyróżnia się układy:
    • TN-S – z oddzielnym przewodem ochronnym PE w całym układzie sieci. Przewód ten służy wyłącznie do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy do tego oddzielny przewód neutralny N.
TN-C

  • TN-C – w którym w całym układzie sieci funkcje przewodu ochronnego PE, jak i funkcje przewodu neutralnego N pełni jeden wspólny przewód ochronno-neutralny PEN.

W przypadku przerwy w ciągłości przewodu może powstać znaczne zagrożenie porażeniowe. Z tego względu sieci TN-C mogą być stosowane tylko przy ułożeniu przewodów na stałe, a przekrój przewodów PEN nie powinien być mniejszy niż 10 mm² Cu lub 16 mm² Al. Sieci typu TN-C nie mogą być stosowane wówczas, gdy przekrój przewodów jest mniejszy od wartości podanych oraz w instalacjach odbiorników ręcznych i przenośnych. W tym przypadku dopuszczalne jest jedynie wykonanie sieci i instalacji o układzie TN-S lub TN-C-S.

TN-C-S

  • TN-C-S – w którym tylko w części układu sieci funkcję przewodu neutralnego N oraz funkcję przewodu ochronnego PE pełni jeden wspólny przewód PEN.
TT i IT

  • TT – mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są przyłączone do uziomu ochronnego niezależnego elektrycznie od uziemienia sieci. Wyróżnia się uziemienia indywidualne, grupowe oraz zespołowe.
  • IT (układ izolowany) – w którym wszystkie części czynne są odizolowane od ziemi lub jeden punkt przyłączony jest do ziemi poprzez impedancję, a części przewodzące dostępne są uziemione niezależnie od siebie (albo wspólnie), lub przyłączone są do uziemienia sieci.
Jak połączyć falownik Fronius z Fibaro Home Center 2

Jak połączyć falownik Fronius z Fibaro Home Center 2

Poniższy artykuł przedstawia szczegółowy opis metody połączenia elektrowni fotowoltaicznej bazującej na falownikach Fronius oraz instalacji inteligentnego domu bazującej na centrali Fibaro Home Center 2. Zamieszczono również przykładowy kod skryptu w języku Lua.
Aby zrozumieć korzyści płynących z tego połączenia należy uprzednio zapoznać się z wpisem wyjaśniającym podstawy fotowoltaiki: „Podstawy fotowoltaiki w pigułce”
 

Zobaczyć znaczy zrozumieć

Wszystkie falowniki Fronius nowej generacji SnapINverter (rodziny Fronius SYMO, PRIMO, GALVO, ECO) standardowo wyposażane są w nowoczesną kartę Datamanager 2.0. Karta ta umożliwia proste w obsłudze i wizualnie atrakcyjne monitorowanie działania instalacji fotowoltaicznej na portalu Solar.Web (http://www.solarweb.com) należącym do firmy Fronius. Użytkownik uzyskuje wgląd we wszystkie najważniejsze parametry instalacji, przede wszystkim w aktualnie oddawaną przez falownik moc oraz wykresy prezentujące ilości wyprodukowanej energii. Obserwując wyłącznie pracę falownika lub falowników nie wiemy jednak, co się dalej z tą energią dzieje. Łącząc te dane z systemem inteligentnego domu, otwierają się zupełnie nowe, znacznie bardziej interesujące możliwości: właściciel instalacji PV może obserwować bilans energii w budynku (zarówno produkcję i zużycie energii), a w kolejnym kroku – także nadzorować wykorzystanie energii produkowanej.

Optymalizacja zużycia produkowanej energii na własne potrzeby

Oddawanie do sieci niewykorzystanej energii wiąże się z wymiernymi stratami finansowymi. W przypadku mikronstalacji, dzięki wprowadzonemu net-meteringowi możemy „odzyskać” tylko 80% (do mocy 10kW) lub 70% (do mocy 40kW) oddanej energii wraz z kosztem jej dystrybucji. A stopień samowystarczalności (opisany powyżej) to zaledwie 25-30%.

Wprowadzając inteligentne włączanie niektórych urządzeń w godzinach największej produkcji energii ze słońca, możemy uzyskać poprawę takiego stanu, a stopień samowystarczalności podnieść nawet do 50%. Dlatego współpraca pomiędzy firmą Fibar Group a firmą Fronius przynosi zupełnie nowe rozwiązania w dziedzinie optymalizacji zużycia produkowanej energii na potrzeby własne.

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\rys_01b.png

Rys. 1. Idea zarządzana zużyciem energii w budynku jednorodzinnym w celu zwiększenia stopnia wykorzystania produkowanej energii.

Coraz ważniejszym tematem staje się wytwarzanie ciepła, także pod względem możliwości jego włączenia w zarządzanie energią. W nowoczesnych zbiornikach ciepłej wody użytkowej w zasadzie nie jest istotny moment pozyskania energii wykorzystanej do podgrzewania wody – potrafią one utrzymywać uzyskaną temperaturę przez kilkadziesiąt godzin. Podobnie w przypadku energooszczędnych, dobrze izolowanych budynków, załączenie pompy ciepła do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń może być przesunięte w czasie. Urządzenia te idealnie zatem nadają się do sterowania, a co za tym idzie – inteligentnego magazynowania wytwarzanej energii w postaci ciepła (lub chłodu).

Zastosowanie Fibaro

Odpowiednio zaprogramowane urządzenia wykonawcze w systemie Fibaro pozwalają na załączanie i wyłączanie dowolnych odbiorników energii (np. poprzez przekaźnik FGS-2×1 lub FGS-2×3, a w przypadku większych mocy w instalacji trójfazowej – dodatkowy stycznik). Najprostszy algorytm może wykorzystywać w tym celu wartość aktualnie wytwarzanej w instalacji PV mocy. Poprzez odpowiednio ustawione wartości załączenia i wyłączenia następuje sterowanie podłączonym odbiornikiem.

System Fibaro może dawać jednak znacznie więcej możliwości. Mając dokładną wiedzę o aktualnym bilansie energii elektrycznej w budynku, można z łatwością zaprogramować załączenie urządzeń na bazie wartości mocy oddawanej do sieci oraz ich wyłączenie – w przypadku gdy energia z sieci jest pobierana.

Ale możliwości kontroli i regulacji jest więcej. W przypadku pomp ciepła bardzo ważne jest, aby kompresor po załączeniu pracował przez określony, minimalny czas. Taki parametr możliwy jest do ustawienia w przypadku wykorzystania skryptów LUA, a nawet zwykłych scen.

Można również, jako priorytet wybrać przygotowanie c.w.u. nie później, niż do określonej godziny, np. 18:00, gdy domownicy wracają po pracy. Fibaro będzie sterował grzałką c.w.u. w zależności od dostępnego nadmiaru produkowanej energii, a jeśli będzie on w pochmurne dni niewystarczający – załączy podgrzewanie wody z odpowiednim czasowym wyprzedzeniem.

Monitorowanie pracy instalacji PV i podejmowanie różnorodnych akcji na bazie np. aktualnie uzyskiwanej mocy, czy tez możliwość sterowania pracą instalacji PV daje projektantom instalacji inteligentnego budynku nieograniczone pole możliwości.

Połączenie Fibaro i Fronius – zagadnienia techniczne

Fronius Datamanager 2.0

Standardowo każdy falownik nowej generacji SnapINverter (Fronius SYMO, GALVO, ECO i PRIMO) wyposażany jest w zaawansowaną kartę Datamanager 2.0. Oprócz podstawowej funkcji, jaką jest przesyłanie danych na portal Solar.Web (http://www.solarweb.com) karta ta posiada wiele interfejsów, które mogą z łatwością zostać wykorzystane do integracji instalacji fotowoltaicznej z systemem inteligentnego budynku. Są to m.in.:

  • interfejs JSON
  • Modbus RTU (via RS-485) oraz Modbus TCP (via Ethernet)
  • Push FTP / HTTP POST

Szczególnie ten pierwszy interfejs wydaje się być idealny do połączenia z systemem Fibaro. Prosty skrypt w języku LUA umożliwi odczyt bieżącej wartości mocy czy też ilości wyprodukowanej energii. Te dwie liczby na początkowym etapie w zupełności wystarczą do zaspokojenia podstawowych potrzeb użytkowników takich połączonych instalacji:

  • wizualizacji
  • sterowania odbiornikami energii

Fibaro HC2 / HCL

Najwygodniejszą formą połączenia interfejsu Fronius z Fibaro byłoby wykorzystanie mechanizmu plug-inów, który daje łatwość instalacji i kompatybilność z HC2 oraz HCL.

Niestety, w obecnej wersji Fibaro nie jest możliwe tworzenie własnych plug-inów, ani pobieranie danych ze „zwykłych” plug-inów, które mogłyby służyć do sterowania, np. do wyzwalania scen opartych o bloki. Wyjątkiem jest plug-in pogodowy (YR i/lub Yahoo Weather), który zarówno zintegrowany jest z pulpitem, jak i stanowi osobną sekcję wśród wyzwalaczy.

Rozwiązaniem alternatywnym mogą być urządzenia wirtualne (VD), w których może zostać umieszczony odpowiedni skrypt w języku LUA. Takie rozwiązanie niestety wyklucza możliwość użycia centrali Home Center Lite (HCL), ale jest akceptowalne, ze względu na duży stopień wykorzystania Home Center 2 (HC2) w instalacjach.

Inteligentne liczniki Z-Wave

Docelowo w instalacji inteligentnego domu należy przewidzieć zastosowanie licznika energii Z-wave, który zainstalowany na styku budynku i OSD (np. szeregowo z licznikiem OSD) dokonywałby pomiarów zużycia energii we wszystkich fazach dla całego budynku. Aktualnie istnieją takie rozwiązania, np. licznik Aeon Labs HEM Gen 5. Licznik ten w wersji 3-fazowej posiada 3 przekładniki prądowe do założenia na przewodach w celu pomiaru prądu oraz 4 przewody do pomiaru napięć. Dokładność pomiaru jest wystarczająca na potrzeby wizualizacji i/lub sterowania. Licznik ten umożliwia pomiar dwukierunkowy, tzn. zarówno energii pobieranej z sieci (ze znakiem „+”), jak i energii oddawanej do sieci (ze znakiem „–”)

Więcej na temat licznika: http://aeotec.com/z-wave-home-energy-measure

W systemie Fibaro nie ma aktualnie możliwości ustawienia poziomów / priorytetów w urządzeniach mierzących zużycie energii elektrycznej. To znaczy, że pomiar dokonany przez WallPlug zostanie dodany do pomiaru dokonanego przez licznik energii pobieranej przez cały budynek.

Dodatkowym problemem jest prezentacja/wizualizacja ujemnych wartości energii, symbolizujących nadwyżkę produkowanej energii oddawanej do sieci. Taka opcja nie jest na chwilę zaimplementowana w systemie Fibaro.

Inteligentne liczniki Fronius Smart Meter

Alternatywnie, dane dotyczące oddawanej i pobieranej energii do/z sieci elektroenergetycznej OSD mogą być pobierane (również w skrypcie LUA) z licznika inteligentnego Fronius Smart Meter poprzez interfejs JSON Datamanagera. Ograniczone możliwości wizualizacji w panelu energii Fibaro mogą być zastąpione przez zaawansowany interfejs graficzny portalu Solar.Web, pozwalający na zaawansowaną analizę produkcji oraz zużycia energii, w tym bilans energetyczny.

KONCEPCJA POŁĄCZENIA

Możliwość integracji pomiędzy automatyką budynkową Fibaro, a instalacją PV bazującą na falownikach Fronius jest niezwykle łatwa do uzyskania.

Od strony falownika można tego dokonać poprzez protokół JSON (ang. Java Script Object Notation), standardowo dostępny w urządzeniu Fronius Datamanager 2.0. Firma Fronius udostępnia obszernie udokumentowane API (link do pliku), które daje możliwość odczytania praktycznie wszystkich kluczowych danych instalacji PV, począwszy od parametrów pracy falowników (w tym najważniejszych: aktualnej mocy i oddanej energii), ale również danych ze stacji pogodowej, przepływów energii przez inteligentny licznik Fronius Smart Meter, czy też magazynu energii Fronius Solar Battery.

Przykładowe kody umożliwiające odczyt danych dotyczących całego systemu, poszczególnych urządzeń oraz przepływów energii w układzie.

http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/GetAPIVersion.cgi
http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/v1/GetActiveDeviceInfo.cgi?DeviceClass=System
http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/v1/GetInverterRealtimeData.cgi?Scope=System
http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/v1/GetInverterRealtimeData.cgi?Scope=Device&DeviceId=1&DataCollection=CommonInverterData
http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/v1/GetPowerFlowRealtimeData.fcgi

Gdzie: <IPAddress:TCPPort> to adres IP (zaleca się nadawanie adresu statycznego!) oraz port (standardowo: 80) karty Datamanager 2.0 w sieci wewnętrznej.

Jako przykład została wybrana funkcja „GetPowerFlowRealtimeData”, która w jednym zapytaniu umożliwia odczyt najważniejszych danych dla całego systemu:

http://<IPAddress:TCPPort>/solar_api/v1/GetPowerFlowRealtimeData.fcgi

Przykład danych uzyskanych powyższym zapytaniem zamieszczono w tabeli 2 poniżej:

String JS Eval
{
"Head" : {
"RequestArguments" : {},
"Status" : {
"Code" : 0,
"Reason" : "",
"UserMessage" : ""
},
"Timestamp" : "2017-03-12T08:53:31+01:00"
},
"Body" : {
"Data" : {
"Site" : {
"Mode" : "produce-only",
"P_Grid" : null,
"P_Load" : null,
"P_Akku" : null,
"P_PV" : 14174,
"E_Day" : 27021.800476,
"E_Year" : 27062257.75,
"E_Total" : 289067759.125
},
"Inverters" : {
"1" : {
"DT" : 121,
"P" : 1032
},

 

Graficzna reprezentacja powyższych danych może wyglądać następująco:

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\rys_03d.png

Rys. 2. Graficzna reprezentacja danych z zapytania JSON

W Fibaro Home Center 2 należy stworzyć tzw. urządzanie wirtualne (ang. Virtual Device, VD) z krótkim kodem w języku skryptów „Lua”.

Podstawą skryptu jest funkcja json.decode(), która w formie zagnieżdżonych tablic asocjacyjnych daje dostęp do wszystkich przekazanych wartości:

fronius =
{ { „Head”, <tablica_Head> },
{ „Body”, <tablica_Body> } }

Przykładowo, wartość mocy wytwarzanej w instalacji PV („P_PV”):

fronius Body Data Site P_PV

może zostać odczytana w skrypcie w następujący sposób:

P_PV = fronius[“Body”].Data.Site.P_PV

lub

P_PV = fronius.Body.Data.Site.P_PV

Do poprawnego działania skryptu konieczne jest zdefiniowanie w VD następujących etykiet („Label”):

load
pv
grid
eday

Zaznaczenie „Label” jako „Main” spowoduje wyświetlanie wartości w oknie głównym.

Natomiast, aby używać danych w scenach, należy je zapisać do uprzednio zdefiniowanych zmiennych globalnych w panelu „Variables”. Przykładowo:

-- set the global variables
fibaro:setGlobal ('PV_plant_load', P_Load)
fibaro:setGlobal ('PV_plant_grid', P_Grid)
fibaro:setGlobal ('PV_plant_pv', P_PV)
fibaro:setGlobal ('PV_plant_eday', E_Day)

Przykładowy kod skryptu do Virtual Device

Do pobrania po akceptacji regulaminu. Wyłącznie dla zarejestrowanych użytkowników!

Podsumowanie

Kod napisany jest w taki sposób, aby adres IP Datamanagera w sieci lokalnej oraz port (standardowo 80) był podawany w panelu kontrolnym Virtual Device. W przypadku zaimportowania VD do centrali HC2 są to jedyne dane, które powinny zostać skonfigurowane (poza definicją zmiennych globalnych), co ułatwia proces instalacji.

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\PV_plant_VD_General — krótki.png

Rys. 3. Panel konfiguracyjny Virtual Device z polami na adres IP oraz port, pod którym dostępny jest Datamanager 2.0

Niestety, w chwili obecnej wykorzystanie podstawowej funkcjonalności i stworzenie odpowiednich powiązań wymaga od firmy instalacyjnej umiejętności pisania kodu w języku „Lua”, dla instalatorów systemów automatyki domowej nie powinna być to jednak przeszkoda.

Niemniej jednak, wykorzystanie bardziej zaawansowanych funkcji, takich jak umieszczenie źródła energii w „Energy Panel” będzie wymagało stworzenia dedykowanego plug-inu.

Przykład wizualizacji urządzenia wirtualnego zbierającego dane z elektrowni fotowoltaicznej przedstawiono na rysunkach od 4 do 6:

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\proof-of-concept_HC2_v1.png

Rys. 4. Przykład wizualizacji danych pobieranych z elektrowni PV

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\proof-of-concept_HC2_v3.png

Rys. 5. Dane dostępne w urządzeniu wirtualnym (VD)

H:\TechSupport\Solar\07 partners\Fibaro\PV_plant_VD_Variables.png

Rys. 6. Dane pochodzące z elektrowni dostępne jako zmienne globalne

Powiązanie danych pochodzących z instalacji PV (poprzez zmienne globalne) ze sterowaniem najprostszym urządzeniem jakim jest Fibaro Wall Plug daje nam nieograniczone możliwości zaprogramowania „scen”: alarmy, progi zadziałania, zależności czasowe, monitorowanie, zaawansowana analiza produkcji i zużycia energii oraz bazujące na tych informacjach inteligentne sterowanie odbiornikami energii. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby odpowiednio sterować również bardziej zaawansowane urządzenia, choćby ściemniacze (ang. dimmer) czy kontrolery LED RGBW, których w sieci Z-Wave może być nawet 232.

ZAŁĄCZNIKI





Kilka liczników Fronius Smart Meter w jednej instalacji

Kilka liczników Fronius Smart Meter w jednej instalacji

Właśnie została dodana długo oczekiwana funkcjonalność podłączenia kilku liczników Fronius Smart Meter do jednego Datamanagera. Daje to bardzo ciekawe możliwości analizy profilu produkcji i zużycia energii z wyszczególnieniem najważniejszych z nich (np. pompy ciepła, bojlera., itp.). Przykładowo, jeśli włączymy dodatkowy licznik do toru zasilania bojlera:

Na portalu Solar.Web uzyskamy precyzyjną informację o zużywanej energii:

Do poprawnej pracy należy skonfigurować odpowiednio liczniki (nadać im różne adresy Modbus). Jest już polska instrukcja wyjaśniająca, jak to zrobić. Dla zarejestrowanych użytkowników forum do pobrania tutaj:

Natomiast w interfejsie webowym Datamanagera definiujemy, czy dany licznik odpowiada za odbiornik energii (grzałka c.w.u., pompa ciepła), czy za dodatkowy generator (falownik innego producenta, wiatrak). Konfiguracja jest niezwykle prosta, wybieramy licznik pierwotny, a następnie dodajemy liczniki wtórne:

W instalacji musi być jeden licznik główny – zainstalowany na styku budynku i OSD. Zawsze z adresem 1.
Dodatkowych liczników może być trzy:

Jak widać ze schematu powyżej nowa funkcjonalność daje również możliwość monitorowania innych urządzeń wytwórczych, np. falownika od wiatraka lub falownika PV innego producenta.

W jednej instalacji można mieszać różne typy liczników:

  • Fronius Smart Meter 63A-3
  • Fronius Smart Meter 50kA-3
  • Fronius Smart Meter 63A-1 (np. do jednofazowych pomp ciepła)
  • a także licznik S0 podłączony do wejścia falownika

Na koniec schemat elektryczny. Proszę pamiętać, że połączenia magistrali RS-485 wykonujemy skrętką, najlepiej ekranowaną (np. Li2YCY), a na początku i na końcu linii umieszczamy rezystor terminujący 120Ω. Aby aktywować rezystor terminujący w Datamanagerze, DIP-switch koło anteny WiFi należy ustawić na ON (tak jest ustawiony fabrycznie).

Kolejność podłączania liczników na magistrali RS-485 (Modbus RTU) nie ma  znaczenia. 

10 narzędzi przydatnych instalatorom PV

10 narzędzi przydatnych instalatorom PV

Przed przystąpieniem do technicznej realizacji projektu z obszaru fotowoltaiki warto zastanowić się, jakie narzędzia będą przydatne do projektowania, diagnostyki czy konfiguracji parametrów. Poniżej zestawienie 10 15 najbardziej przydatnych narzędzi, które mogą ułatwić pracę instalatorom PV.

0. Forum Instalatorów Falowników Fronius

No właśnie…, ale przecież tu jesteśmy!
Warto zapisać w ulubionych zakładkach w przeglądarce:
http://www.fiff.pl

Forum to także blog, na którym publikowane są ciekawe artykuły, informacje techniczne i podpowiedzi. To także dostęp do Webinariów i repozytorium najbardziej potrzebnych plików. Jak korzystać z FIFF można przeczytać tutaj.

1. Strona Fronius Polska / Solar Energy

www.fronius.pl

2. Portal monitorowania Solar.Web

www.solarweb.com

3. Solar.Configurator 4.0

solarconfigurator.solarweb.com

4. Solar Online Support

Tylko dla Partnerów Serwisowych Fronius: sos.fronius.com

5. Fronius Datalogger Finder

To oprogramowanie wykorzystywane jest do wyszukiwania aktywnych kart Datamanager w lokalnej sieci komputerowej. Co ważne, program jest darmowy i dostępny na stronie producenta.

Opis postępowania:

  • Pobierz oprogramowanie „Fronius Datalogger Finder” z tego adresu Fronius Software Download i zainstaluj je na komputerze.
  • Po zakończeniu instalacji uruchom oprogramowanie „Fronius Datalogger Finder”.
    Oprogramowanie wyszuka karty monitorowania instalacji Fronius dostępne w twojej sieci (LAN/WLAN) i rozpocznie ich nasłuchiwanie.
  • Wybierz moduł monitorowania instalacji Fronius, z którym chcesz się połączyć.
    Nastąpi automatyczne otwarcie okna przeglądarki i połączenie z interfejsem web modułu monitorowania instalacji Fronius.

6. Advanced Port Scanner

Narzędzie podobne do Datalogger Finder, ale pozwalające wyszukać wszystkie urządzenia w lokalnej sieci WLAN/LAN. Licencja bezpłatna, do pobrania tutaj.

7. Cmd.exe – okno konsoli systemu Windows

W oknie dokonywana jest interpretacja wprowadzanych w wierszu poleceń. Przykładem zastosowania okna konsoli dla automatyka jest proste sprawdzenie połączenia sieciowego w sieci ETHERNET. Żeby sprawdzić, czy jest możliwość połączenia pomiędzy komputerem PC a kartą Datamanager, należy w wierszu poleceń wpisać „ping”, a po spacji adres IP karty (przykładowo ping 169.254.0.180). Następnie wciskamy „Enter” na klawiaturze i otrzymujemy szczegółowe wyniki.

8. TeamViewer

Bezpłatny program służący do zdalnego dostępu do komputera i jego kontroli (może to być komputer PC, Linux, Mac).

Cechy:

  • darmowe rozwiązanie dla zastosowania prywatnego
  • przydatny w administracji, wsparciu technicznym, edukacji itd.

Aplikację TeamViewer można bezpłatnie pobrać na stronie www.TeamViewer.com

Instrukcja, jak się łączyć z serwisem technicznym Fronius znajduje się tutaj.

9. PV-GIS Simulator

Jak oszacować ilość energii, którą możemy wyprodukować z instalacji PV?
Warto korzystać z darmowych narzędzi, takich jak baza PV-GIS (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html) można łatwo oszacować ilość produkowanej rocznie energii, w zależności od lokalizacji, kąta nachylenia modułów, czy też azymutu pola modułów PV. Przykładowo, elektrownia 5kWp zlokalizowana w Małopolsce wyprodukuje 5420kWh energii elektrycznej, a wartości są szacowane dla każdego miesiąca indywidualnie (rys. poniżej).
Mimo, że narzędzie jest bezpłatne, oferuje wyniki, które są bardzo zbliżone do pomiarów rzeczywistych w zrealizowanych inwestycjach.

10. Radzio! Modbus Master Simulator

To oprogramowanie jest napisane do testowania urządzeń Modbus Slave połączonych zarówno magistralą szeregową RS-485 (RTU) jak i Ethernetu (TCP). Radzio! jest prostym w użyciu i bezpłatnym programem pozwalającym na monitoring i symulację tych protokołów komunikacyjnych np używanych do połączenia z kartą Datamanager 2.0. Komputer działa wówczas jako Modbus Master, dzięki czemu w prosty sposób można symulować urządzenia pracujące w protokole Modbus.

Cechy:

  • działa m.in. z Modbus RTU oraz Modbus TCP
  • pracuje jako Modbus Master
  • możliwość wyświetlania oraz edycji Holding Registers, Coils, Input Registers oraz Input Statuses

Do pobrania ze strony http://en.radzio.dxp.pl/modbus-master-simulator/

11. Wkrętak dynamometryczny

Wkrętak dynamometryczny to podstawowe narzędzie w torbie każdego elektryka. Wszystkie aparaty elektryczne mają precyzyjnie określony moment dokręcający. Jeżeli dokręcimy zacisk za słabo – nie będzie prawidłowego kontaktu elektrycznego, jeżeli zakręcimy za mocno – możemy zniszczyć urządzenie.

Podobnie jak w przypadku każdej instalacji elektrycznej, prawidłowe dokręcenie zacisków śrubowych na wszystkich przyłączach DC i AC ma decydujące znaczenie dla utrzymania bezpiecznych i niezawodnych instalacji. Podobnie montaż i dokręcenie śrub obudowy (na przykład plastikowej pokrywy na dole falownika) również musi spełniać odpowiednie parametry momentu obrotowego, aby zapobiec mechanicznemu uszkodzeniu elementów i penetracji wody.
W żadnym wypadku nie wolno dokręcać śrub przy użyciu wkrętarki elektrycznej! Prowadzi to do uszkodzeń mechanicznych, które nie są objęte gwarancją. Dlatego nieprawidłowe lub niepewne połączenia mogą okazać się kosztowne dla wszystkich zainteresowanych stron: zarówno dla instalatora, jak i właściciela systemu solarnego.

Aby zapewnić spełnienie wymagań prawidłowego montażu, zaleca się instalatorom użycie narzędzi ograniczających moment obrotowy podczas instalowania falowników firmy Fronius.

Najlepiej wyposażyć się w zestaw z izolowaną rączką i kompletem bitów slim:


Właściwe narzędzia są niezbędne do utrzymania wysokiej jakości połączeń i bezpieczeństwa instalacji. Zamieszczamy link do przykładowych rozwiązań, które pasują do zaleceń wymienionych powyżej:
Wkrętaki dynamometryczne dla elektryków Wiha TorqueVario®-S VDE

12. Zaciskarka do złącz RJ45

Wykorzystywana przy wykonywaniu połączeń Solar.Net (DATCOM) pomiędzy falownikami Fronius oraz „zwykłych” połączeń Ethernet.
Najlepiej w komplecie z testerem przewodów.

13. Multimetr do pomiaru napięcia i prądu stałego

Multimetr musi mieć oczywiście mozliwość pomiaru napięć stałych do 1000V. Dobrym pomysłem jest miernik cęgowy, wówczas odpada potrzeba rozpinania przewodów solarnych.

Miernik musi posiadać zgodność z normami bezpieczeństwa: EN/IEC 61010-1:2001; 1000V CAT III, 600V CAT IV

Fluke_381 Fluke_374FC

Narzędzie wyboru przyrządów cęgowych firmy Fluke.

14. Kamera termowizyjna

Do kamer termowizyjnych chyba nikogo nie trzeba przekonywać. W instalacjach elektrycznych pozwala zidentyfikować słabe, czyli grzejące się punkty. W instalacjach fotowoltaicznych dodatkowo wykryje uszkodzone lub niesprawne moduły.
Ciekawym rozwiązaniem są przystawki kamer do smartfonów FLIR ONE trzeciej generacji oraz FLIR ONE Pro. To połączenie kamer termowizyjnych klasy podstawowej z urządzeniami iOS lub Android. Trzecia generacja FLIR ONE jest obecnie najbardziej przystępna cenowo, zaledwie € 249 (z VAT). Z kolei całkowicie nowa FLIR ONE Pro to najbardziej zaawansowana w historii kamera w formie przystawki do smartfonów. Urządzenie, dostępne za € 499 (z VAT), jest przeznaczone szczególnie dla profesjonalistów, korzystających w pracy z zalet termowizji. Dzięki zaawansowanym funkcjom przetwarzania obrazu: MSX i VividIR™, FLIR ONE Pro oferuje niezrównaną jakość i szczegółowość obrazów. Wśród funkcji profesjonalnych można wymienić pomiar wielopunktowy oraz raportowanie przy użyciu jednego przycisku, umożliwiające szybką interpretację i udostępnianie wyników. FLIR ONE Pro jest w pełni zintegrowana z aplikacją FLIR Tools w celu szczegółowej analizy danych. Urządzenie daje do ręki funkcje profesjonalnej kamery termowizyjnej pracownikom, którzy wymagają od swoich urządzeń mobilnych większych możliwości w zakresie termowizji.

15. Seaward PV150 lub Seaward PV200

Zmierz VOC, IOC, izolację, uziemienie, natężenie napromienienia i temperaturę*, aby udowodnić bezpieczeństwo i wydajność modułów i łańcuchów PV za jednym naciśnięciem przycisku.
Więcej szczegółów w prezentacji:

Nowe wymagania OSD względem falowników PV

Nowe wymagania OSD względem falowników PV

Szanowni Państwo,

w ostatnich dniach świat instalatorów fotowoltaiki w Polsce obiegła wiadomość o zmianach w Instrukcjach Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) u wszystkich pięciu Operatorów Systemów Dystrybucyjnych (link do notatki Globenergia). Dokumenty te w znaczący sposób zmieniają wymagania odnośnie instalowanych urządzeń, tj. falowników PV w mikroinstalacjach OZE. Planowana data wprowadzenia tych zmian to 1 kwietnia 2018r i nie jest to żart Prima-Aprilisowy.

Śpieszymy wyjaśnić, że wszystkie wymagania sprecyzowane w odpowiednich dokumentach opublikowanych na stronach OSD są spełniane przez falowniki firmy Fronius, a w szczególności:

Pn [kW] Pn ≤ 3 3 < Pn ≤ 10 10 < Pn ≤ 40 FRONIUS
Wymagania w zakresie zdalnego sterowania przez PGE Dystrybucja S.A.

Możliwość zdalnego odłączenia mikroinstalacji

Możliwość zdalnego sterowania mocą czynną

TAK
(wymagany Datamanager)

Automatyczna redukcja mocy czynnej przy f >50,2 Hz wg zadanej charakterystyki P(f) TAK TAK
Regulacja mocy biernej według zadanej

charakterystyki Q(U) i cos φ (P)

TAK TAK
Układ zabezpieczeń: komplet zabezpieczeń nad- i podnapięciowych, nad- i podczęstotliwościowych oraz od pracy wyspowej Zintegrowany z falownikiem TAK
Sposób przyłączenia 1-fazowo lub 3-fazowo 3-fazowo

TAK
(lista poniżej)

 

Lista falowników spełniających powyższe wymagania OSD:

Sposób przyłączenia Zgodne modele falowników
1-fazowo lub 3-fazowo
Pn < 3kW
Fronius PRIMO 3.0-1
Fronius GALVO 1.5-1
Fronius GALVO 2.0-1
Fronius GALVO 2.5-1
Fronius GALVO 3.0-1
Fronius SYMO 3.0-3-S
Fronius SYMO 3.0-3-M
Fronius SYMO Hybrid 3.0-3-S
3-fazowo
3kW < Pn ≤ 40kW
Fronius SYMO 3.0-3-S
Fronius SYMO 3.7-3-S
Fronius SYMO 4.5-3-S
Fronius SYMO 3.0-3-M
Fronius SYMO 3.7-3-M
Fronius SYMO 4.5-3-M
Fronius SYMO 5.0-3-M
Fronius SYMO 6.0-3-M
Fronius SYMO 7.0-3-M
Fronius SYMO 8.2-3-M
Fronius SYMO 10.0-3-M
Fronius SYMO 12.5-3-M
Fronius SYMO 15.0-3-M
Fronius SYMO 17.5-3-M
Fronius SYMO 20.0-3-M
Fronius ECO 25.0-3-S
Fronius ECO 27.0-3-S
Fronius SYMO Hybrid 3.0-3-S
Fronius SYMO Hybrid 4.0-3-S
Fronius SYMO Hybrid 5.0-3-S

 

Zalecane jest stosowanie falowników w wersji ‚Wlan/Web’ (z preinstalowaną kartą Datamanager 2.0). Wszystkie falowniki w wersji ‚light’ mogą być w razie potrzeby doposażone w tę kartę już na miejscu instalacji u Klienta.

 

Karty aktualizacji opublikowane na stronach Operatorów Systemów Dystrybucyjnych:

  1. Karta aktualizacji ENEA Operator Sp. z o.o.
  2. Karta aktualizacji innogy Stoen Operator Sp. z o.o.
  3. Karta aktualizacji ENERGA-OPERATOR S.A.
  4. Karta aktualizacji PGE Dystrybucja S.A.
  5. Karta aktualizacji TAURON Dystrybucja S.A.

W przypadku jakichkolwiek zapytań prosimy o bezpośredni kontakt! Jeżeli będą pojawiać się nowe informacje w tej sprawie, będziemy informować Państwa na bieżąco.

Z poważaniem,
Maciej Piliński

Sales Manager
Solar Energy
Fronius Polska Sp. z o.o.

Co sygnalizują diody LED na karcie Datamanager 2.0?

Co sygnalizują diody LED na karcie Datamanager 2.0?

Często przy diagnostyce połączenia karty Datamanagera z Internetem pojawia się pytanie, co oznaczają poszczególne diody LED. Poniżej krótkie kompendium wiedzy.

Opis poszczególnych diod LED można znaleźć w „Instrukcji obsługi Datamanager 2.0”, którego najnowszą wersję można znaleźć na strownie Fronius Polska: http://www.fronius.pl. Niemniej, poniższy opis umożliwi Państwu szybką diagnozę stanu połączenia pomiędzy falownikiem / falownikami a platformą Solar.Web za pośrednictwem karty Datamanager 2.0.

Czytaj dalej Czytaj dalej

„Pływające zero” – co to jest i dlaczego należy go unikać?

„Pływające zero” – co to jest i dlaczego należy go unikać?

W układzie trójfazowym bez połączonego przewodu neutralnego (np. w wyniku awarii lub błędu w instalacji) przy obciążeniu niesymetrycznym następuje przesunięcie punktu zerowego ze środka ciężkości trójkąta napięć zasilania 0  o wektor  U0’0  do punktu  0’.

W wyniku tego następuje asymetria napięć fazowych odbiornika UA, UB, UC :

|UA| ≠ |UB| ≠ |UC|

Przykład:

|UA| = 100V   |U0,0| = 130V

|UB| = |UC| = 317V


Uwaga! napięcia fazowe UA, UB lub UC mogą przyjąć na tyle dużą wartość, że może ono uszkodzić podłączone urządzenie trójfazowe, np. falownik.

Dlatego w układach trójfazowych najważniejszym połączeniem jest przewód neutralny.

Metody pomiaru

Najczęściej popełnianym błędem jest pomiar napięć fazowych przy użyciu multimetru. Ze względu na bardzo wysoką impedancję wejściową (liczoną w dziesiątkach MΩ), nie jest on wstanie zakłócić symetrii napięć, dlatego wskazania mogą wydawać się prawidłowe.
Dlatego doświadczeniu elektrycy sprawdzają napięcia przy pomocy … dwóch zwykłych, szeregowo połączonych żarówek. Stanowią one obciążenie, które może zakłócić symetrię układu i doprowadzić do przesunięcia „zera”. Po jasności świecenia można łatwo rozpoznać taki przypadek.

Ważna książka o fotowoltaice

Ważna książka o fotowoltaice

Pojawiło się nowe, już VI wydanie pozycji książkowej traktująca o fotowoltaice. Nie ma takich książek zbyt wiele, więc tym bardziej powinna cieszyć i stanowić obowiązkową lekturę każdego instalatora. Książka zawiera wiele szczegółów technicznych, przeznaczona jest zatem raczej dla firm instalujących lub przymierzających się do instalowania PV.
Do kupienia na stronie wydawcy (GLOBEnergia) za ok. 80 zł.

„Poradnik Instalacje Fotowoltaiczne edycja VI”

Bogdan Szymański
ISBN: 978-83-65874-00-9
format B5, oprawa miękka, s. 315

Książka dedykowana jest świadomym inwestorom, monterom i handlowcom, którzy zamierzają rozpocząć swoją przygodę z fotowoltaiką lub już są na początku tej drogi. Poszczególne rozdziały prowadzą czytelnika od doboru optymalnych modułów fotowoltaicznych, przez dobór falownika aż do konfiguracji całej instalacji tak, aby działała ona możliwie najefektywniej. W książce przedstawiono szereg najczęściej popełnianych błędów instalacyjnych, ale i rad, których należy się trzymać, aby planowana instalacja działała poprawnie i wydajnie przez długie lata. Zainteresowanych pasjonatów energetyki słonecznej zapraszam do odwiedzenia bloga solaris18.blogspot.com, gdzie od kilku lat poruszam tematy związane z fotowoltaiką i nie tylko.

Życzę miłej lektury!
Bogdan Szymański

SPIS TREŚCI VI wydania „Instalacje fotowoltaiczne”:
1. Moduły fotowoltaiczne
     1.1. Moduł fotowoltaiczny – definicja i budowa
     1.2. Podział ogniw i modułów fotowoltaicznych ze względu na materiał półprzewodnikowy
          1.2.1. Moduły zbudowane z ogniw z krzemu krystalicznego
          1.2.2. Moduły cienkowarstwowe
     1.3. Podział modułów PV ze względu na budowę ogniw PV lub modułu PV
          1.3.1. Cienkowarstwowe hybrydowe moduły fotowoltaiczne
          1.3.2. Moduły monokrystaliczne z obiema elektrodami z tyłu (all back contact)
          1.3.3. Moduły monokrystaliczne typu hit
          1.3.4. Moduły oparte o ogniwa typu PERC
          1.3.5. Moduły PV szyba – szyba
          1.3.6. Moduły PV w technologii SMARTwire
          1.3.7. Dwustronne moduły PV
     1.4. Udział w rynku poszczególnych typów modułów PV
     1.5. Zestawienie typów i podstawowych parametrów modułów PV
     1.6. Praktyczne znaczenie liczby bus bar-ów
     1.7. STC, NOCT – warunki w jakich badane są moduły PV
     1.8. Charakterystyka prądowo – napięciowa i najważniejsze parametry elektryczne
     1.9. Zmiana mocy, napięcia oraz prądu wraz ze zmianą warunków słonecznych
     1.10. Zmiana mocy, napięcia oraz prądu wraz ze zmianą temperatury
     1.11. Jak poznać moduły wykonane z wysokiej lub niskiej jakości ogniw?
          1.11.1. W oparciu o parametry elektryczne
          1.11.2. W oparciu o wygląd
     1.12. Sprawność modułów PV
     1.13. Znaczenie praktyczne sprawności
     1.14. Dodatnia tolerancja i jej znaczenie przy wyborze modułu PV
     1.15. LID i roczna utrata mocy
         1.15.1. Moduły z dodatkiem galu
         1.15.2. Początkowy wzrost mocy modułów CIGS
     1.16. Degradacja foli EVA
     1.17. Sprawność przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego
     1.18. Certyfikaty i normy
     1.19. PVT – połączenie modułu pv z kolektorem słonecznym
 
2. Falowniki i optymalizatory mocy
     2.1. Budowa i podział falowników
         2.1.1. Podział falowników ze względu na izolację
         2.1.2. Podział falowników ze względu na typ instalacji
         2.1.3. Podział falowników ze względu na wielkość
     2.2. Mikro-, szeregowy czy centralny – jaki falownik wybrać?
     2.3. MPP traker – czym jest i jakie spełnia zadania
     2.4. Zależność sprawności falownika od napięcia i obciążenia
     2.5. Napięciowy zakres pracy falownika
     2.6. Sprawność falowników
     2.7. Mikrofalowniki w instalacji
         2.7.1. Zalety mikrofalowników
         2.7.2. Ograniczenia mikrofalowników
         2.7.3. Mikrofalowniki – kiedy pomyśleć o wyborze
     2.8. Optymalizatory mocy (power optimizer)
         2.8.1. Zasada działania
         2.8.2. Stałe napięcie na module PV i na łańcuchu modułów PV
         2.8.3. Optymalizacja mocy na poziomie ogniw PV
         2.8.4. Monitorowanie pracy na poziomie modułu i funkcje bezpieczeństwa
         2.8.5. Porównanie funkcjonalności optymalizatorów mocy
     2.9. Porównanie mikrofalowników i optymalizatorów mocy
     2.10. Monitoring pracy falowników
     2.11. Wymagania OSD względem konfiguracji falowników
     2.12. Analiza karty katalogowej
 
3. Dobór i optymalizacja instalacji PV
     3.1. Pochylenie i azymut instalacji fotowoltaicznej
     3.2. System nadążny
     3.3. Odstępy między rzędami
     3.4. Wskaźnik wykorzystania przestrzeni montażowej
     3.5. Sposoby łączenia modułów w instalacji
         3.5.1. Połączenie szeregowe i równoległe modułów PV
         3.5.2. Niedopasowanie prądowe i napięciowe
     3.6. Przewody i kable w instalacji pv
         3.6.1. Wybór rodzaju kabli oraz ich prowadzenie
         3.6.2. Dobór przekroju poprzecznego żył przewodów i kabli w instalacji PV
         3.6.3. Tabele doboru przekroju poprzecznego kabli  i przewodów do instalacji PV
     3.7. Zabezpieczenia w instalacjach PV
         3.7.1. Bezpieczniki
         3.7.2. Wyłączniki nadprądowe
         3.7.3. Wyłącznik różnicowo – prądowy w instalacji PV
         3.7.4. Ograniczniki przepięć i instalacja odgromowa
         3.7.5. Uziemienie i połączenie wyrównawcze
     3.8. Dopasowanie typu modułów do falownika
     3.9. Dopasowanie mocy modułów PV do mocy falownika
     3.10. Obliczenie minimalnego i maksymalnego napięcia łańcucha modułów PV
     3.11. Wyznaczenie maksymalnego prądu zwarcia łańcucha modułów PV
     3.12. Obliczenie minimalnej i maksymalnej liczby modułów PV w łańcuchu
     3.13. Wybór typu instalacji
     3.14. Licznik w instalacji sieciowej on grid i bilansowanie międzyfazowe
     3.15. Dobór mocy instalacji sieciowej – on grid
     3.16. Przykład doboru instalacji sieciowej
         3.16.1. Dobór mocy w oparciu za zużycie energii
         3.16.2. Weryfikacja mocy po analizie dostępnej przestrzeni montażowej
         3.16.3. Dobór mocy falownika do modułów PV
         3.16.4. Dobór łańcuchów modułów pv do falownika
         3.16.5. Przewody i zabezpieczenia
         3.16.6. Schemat instalacji oraz plan obwodów
     3.17. Plan obwodów – string plan
     3.18. Uruchomienie falownika w instalacji sieciowej
     3.19. Instalacje wyspowe
         3.19.1. Bezpośrednie zasilanie urządzeń prądu stałego
         3.19.2. Zasilanie urządzeń z wykorzystaniem regulatora ładowania
         3.19.3. Zasilanie urządzeń z wykorzystaniem przetwornicy DC/AC oraz regulatora ładowania
     3.20. Dobór instalacji wyspowej i hybrydowej do zasilania budynków
     3.21. Dokumentacja i testy po wykonaniu instalacji
         3.21.1. Kontrola i podstawowe pomiary i testy
         3.21.2. Pomiary i analiza charakterystyki prądowo-napięciowej
         3.21.3. Badanie kamerą termowizyjną modułów PV
         3.21.4. Dokumentacja
         3.21.5. Przykładowy protokół z pomiarów i testów instalacji PV
     3.22. Współpraca instalacji PV z pompą ciepła
     3.23. Co należy przewidzieć na etapie budowy domu pod kątem montażu instalacji PV
 
4. Akumulatory w systemach pv
     4.1. Technologie akumulatorów stosowane we współpracy z systemami pv
     4.2. DOD, SOC i liczba cykli ładowania
     4.3. Wpływ temperatury na prace akumulatorów
     4.4. Współpraca falownika z akumulatorami
 
5. Konstrukcje wsporcze oraz montaż modułów i falowników
     5.1. Systemy mocowań na dachach skośnych
     5.2. Systemy mocowań na dachach płaskich
     5.3. Rozplanowanie modułów PV i odstępy brzegowe na dachach płaskich oraz skośnych
     5.4. Systemy mocowań na gruncie
     5.5. Montaż modułów do konstrukcji wsporczej
     5.6. Certyfikaty i normy konstrukcji wsporczych
     5.7. Montaż falownika
 
6. Problemy projektowe, wykonawcze i eksploatacyjne
     6.1. Zacienienie na instalacjach PV
         6.1.1. Rola i znaczenie diod obejściowych
         6.1.2. Wpływ zacienienia na pracę modułu PV
         6.1.3. Energetyczne skutki zacieniania
         6.1.4. Uwzględnianie zacienienia w rozplanowaniu modułów
         6.1.5. Unikanie przy montażu stref zacienienia
     6.2. Gorący punkt (hot spot)
     6.3. Korozja warstwy TCO
     6.4. Degradacja indukowanym napięciem PID
     6.5. Prąd upływu
     6.6. Unikanie pętli indukcyjnej
     6.7. Zwarcie doziemne generatora PV
     6.8. Moc czynna, bierna, pozorna – cos(φ), tg(φ) falownika
     6.9. Wzrost napięcia w miejscu przyłączenia falownika
     6.10. Możliwości przyłączenia instalacji do sieci
     6.11. Mycie instalacji PV
     6.12. Błędy wykonawcze
 
7. Ekonomika, otoczenie prawne i uzysk energii z instalacji fotowoltaicznych
     7.1. Produkcja energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej
         7.1.1. Źródła danych o nasłonecznieniu
         7.1.2. Uzysk energii z instalacji PV
     7.2. Jak obliczyć uzysk energii z instalacji?
     7.3 składowe kosztów instalacji fotowoltaicznej
     7.4. Koszty eksploatacyjne
     7.5. System rozliczenia energii wyprodukowanej przez instalację PV
     7.6. Wymóg umowy kompleksowej dla prosumenta
     7.7. Bilansowanie międzyfazowe a ekonomika falowników jednofazowych
     7.8. Prosty okres zwrotu mikroinstalacji
 
8. Wydarzenia branżowe