Po delší odmlce se opět vracíme k tématu návrhu FVE a její optimální konfiguraci, či čemu se případně vyhnout při její realizaci. V tomto díle seriálu se více zaměříme na síťové hybridní systémy ve kterých došlo za poslední období ke spoustě zajímavých modifikací.
V minulých dílech seriálu jsme popisovali spíše nevýhody síťových střdačů. Nyní se pojďme zaměřit na některé jejich přednosti. V poslední době jsme provedli testování několika hybridních síťových střídačů a došli jsme k několika zjištěním.
Schopnost FVE poskytnou zálohu napájení.
Jedním z diskutovaných témat je schopnost FVE poskytnou zálohu napájení domu v případě výpadku elektrické sítě. V mnoha marketingový materiálech se můžeme dočíst, že téměř každý střídáč dnes nabízený na trhu umožňuje zálohování spotřebičů v případě výpadku veřejné sítě, nicméně praxe je často taková, že v instalaci má klient vyvedeny vedle střídače 3 zásuvky, které jsou napájeny v případě výpadku veřejné sítě a muže si do nich směle strčit prodlužovací šňůry do kterých si poté zapojí co chce. Inu také řešení nicméně poměrně nekomfortní a určitě nesplňující představu klientů o „záloze domu v případě výpadku veřejné sítě“
Problém je totiž daleko složitější než se zdá na první pohled. Uvedu tedy 2 příklady jak se celé zapojení dá provést.
Představme si, že každý střídač ma 2 výstupy, jeden pro napájení nezálohovaných spotřebičů v domě kam střídáč „pumpuje“ elektřinu jen v případě že je dostupná veřejná síť a co je podstatné, na tomto výstupu dokáže střídáč energii míchat s elektřinou z veřejné sítě což je velice podstatné pro pochopení celého problému. Řekněme tedy že v případě že je veřejná síť dostupná a výkon střídače je například 10 000 Watt, spotřeba domu bude v daném momentu například 12 000 Watt. Dojde tedy k situaci že 10 000 Watt dodá střídáč a dalších 2000 Watt bude doplněno z veřejné sítě. Vše tedy bude krásné. Pokud však dojde k výpadku veřejné sítě bude tento výstup zcela bez napětí a tedy v domě žádná elektřina nebude.
Druhý výstup střídače je určen pro napájení spotřebičů v případě výpadku veřejné sítě. Nicméně tento výstup je ve většině střídačů omezen pro zátěže do 16A reálně spíše 14A na fázi, což je tedy zátěž okolo 3200 Watt na fázi celkem tedy 9 600 Watt. V případě že je síť dostupná je také možné na tomto výstupu provádět směšování elektřiny z FVE a z veřejné sítě, nicméně pouze do oněch 14A na fázi. Na tento výstup tedy není možné připojit celý dům ani v případě že je veřejná síť dostupná, jelikož odběry v domě za normálního stavu můžou být s přehledem větší než oněch 3200 Watt na fázi. Pro představu rychlovarná konvice spotřebuje cca 2200 Watt a v případě že se na stejné fázi zapne třeba trouba o výkonu 2000 Watt máme tu rázem 4200 Watt které z tohoto výstupu prostě není možné čerpat ani za pomocí veřejné sítě jelikož je kapacita výstupu omezena oněmi 3200 Watty.
Je tedy zjevné že v tomto případě by se musela rozdělit fyzicky domovní instalace na zálohovanou a nezálohovanou část tak, aby na onom zálohovaném výstupu byly pouze okruhy instalace se spotřebiči, které nepřesahují svou spotřebou těch 3200 Watt na fázi.
V praxi to často znamená v zásadě vybourání domovního rozvaděče a jeho kompletní přepracování, je totiž třeba zohlednit a prozkoumat veškeré domovní okruhy, tedy jističe v rozvaděči, co je na nich připojeno, jaké spotřebiče jsou zapojeny v jednotlivých zásuvkách, jak jsou použity proudové chrániče a jak případně rozdělit okruhy za jedním chráničem na zálohovanou a nezálohovanou část a tím i zvýšit počet chráničů atd.. Tuto operaci je ochotno provést pouze velmi málo instalačních firem, případně si za tuto úpravu účtují částky v desítkách tisíc a není se čemu divit vzhledem k náročnosti operace. Nehledě k tomu že v některých instancích staršího data není taková operace ani možná vhledem k topologii instalace elektro rozvodů v domě.
Celý problém je v tzv. "Transfer switch". Tedy v kapacitě zálohovaného výstupu. Ten je pochopitelně v momentě výpadku veřejné sítě vždy omezen na oněch Max cca 3200 - 3600 watt ale v případě dostupnosti sítě kdy je k dispozici nejen výkon střídavě ale také celá veřejná síť limitována pouze hodnotou hlavního jističe je k dispozici výkon odpovídající v zásadě hodnotě domovního hlavního jističe. Jinými slovy FVE dodá do výstupu oněch řekněme 3200 Watt na fázi a pokud je potřeba více bude toto doplněno z veřejné sítě, Dochází tedy k napájení domu v požadovaném rozsahu a nikterak to neovlivňuje chod domácnosti, uživatel není nijak omezen.
U ostrovních měničů jako je Victron je toto běžná funkce a tyto zařízení takto fungují. U síťových měničů to není zcela běžné, jedná se spíše o ojedinělou funkci. Jediným střídáčem, v současné chvíli, který toto bezpečně zvládá je SOLAX X3 Hybrid 4 generace tedy verze G4. U tohoto střídače je možné celý dům zapojit na zálohovaný výstup střídače do celkové zátěže 32A na fázi. Zjednodušeně tedy platí že pokud máte hlavní domovní jistič s hodnotou 3x32A nebo nižší je poměrně snadné provést zálohu kompletního domu, jelikož lze celou domovní instalaci připojit na onen zálohovaný výstup. Měnič sám sice není schopen dát 32A na fázi ale je schopen si i na tomto výstupu pomoci veřejnou sítí a dodat vše co je potřeba.
Pokud dojde k výpadku veřejné sítě je k dispozici daleko méně (záleží na výkonu střídače, baterií atd..) nicméně v tomto případě se dá zajistit blokování náročných spotřebičů, jako je například indukční deska ci elektrické vytápění tak, aby v zálohovém modu tyto spotřebiče nefungovaly a tedy nepřetěžovaly systém. Úprava domovního rozvaděče pak není potřebná vůbec případně je velmi jednoduchá.
Asymetrické fungování
Další zajímavý fenoménem střídačů Solax X3 Hybrid G4 je asymetrické fungování v režimu až 150%. Co si pod tím můžeme představit?? Souvisí to pochopitelně s českou anomálií měření elektřiny po fázích, které jsem se věnoval v minulém článku. V současné chvíli jsou instalovány ve většině instalací střídače o výkonu 10 000 Watt a to různých značek. Jejich celkový výkon je při běžném provozu rozdělen mezi 3 fáze, prostým dělením tedy dojdeme k hodnotě 3333 Watt na fázi a to je výkon, který Vám takovýto střídáč poskytne na jednu fázi ať používá v dané chvíli slunce či baterii pro přeměnu energie. Jinými slovy výroba na panelech může být například 5000 Watt a vy na jedné fázi dle výše uvedeného příkladu sepnete rychlovarnou konvici a troubu celkově příkon 4200 Watt. Zdá se že vše je krásné a výroba dostačuje na pokrytí spotřeby ale není to pravda. Střídač dodá do fáze Max 3333 Watt jelikož to je jeho nominální výkon a zbytek energie odebere za peníze z veřejné sítě. Přebytečnou energii z panelů poté využije k nabíjení baterie nebo bude exportovat do veřejné sítě.
Střídače Solax G4 nedělí nominální výkon střídače na 3 stejné části tedy na oněch 3333 Watt ale na každé fázi dokáží k oné jedné třetině přidat ještě 50%, v případě střídače o výkonu 10 000 Watt je to tedy 3333 + 50% na fázi a zde se dostáváme k výkonu okolo 5000 Watt na fázi což je už velmi zajímavá hodnota a u nemovitostí s hlavní jističem 3x25A se v zásadě již blížíme k pokrytí kompletní špičky spotřeby na fázi, která může v domě nastat. Pochopitelně to není možné dosáhnout v jeden moment na všech třech fázích, vždy jsme limitování celkovým výkonem střídače, ale v praxi může nastat situace kdy do první fáze bude střídá dodávat 5000 Watt a do zbylých dvou například 2500 Watt do každé. To skutečně ze žádným jiným síťovým hybridním střídačekm nedokážete, pokud nepoužijete střídáč o výkonu například 15 000 Watt, který nicméně málo výrobců vyrábí a zároveň je vzhledem ke stále platícímu limitu mikrozdroje 10 kW nepřipojitelný jako mikrozdroj z pohledu připojovacích podmínek distributorů.
Tato vlastnost je jednoznačně pozitivní a výrazně zvyšuje efektivitu FVE pro provoz v rodinném domě. Stoupa tím tedy míra pokrytí vlastní spotřeby a tím i ekonomika a návratnost investice. Bohužel zatím se nám podařilo tuto vlastnost spolu s Transfer Switechem 32A objevit pouze u systému firmy Solax.
Výroba z panelů resp její přeměna na nám potřebných 230V
Další oblastí, kde síťové střídače předčí ty ostrovní je výroba z panelů resp její přeměna na nám potřebných 230V střídavých pro napájení spotřebičů. Síťové střídače, jak sám název napovídá, jsou primárně určeny k přeměně energie z FV panelů na 230V 50Hz sinus. Ve většině případů k tomu tyto střídavě potřebují vyšší napětí z panelů, tedy obvykle okolo 200 V a tento stejnosměrný proud poté „rozstřídají“ chcete li rozvlní na nám tolik potřebný proud střídavý. Pomiňme nyní problematiku dlouhých stringu panelů a jejich možné částečné zastínění, ale obecně platí že na jižní nezastíněné střeše byde výrobená elektřina ve formě střídavého proudu vyšší než u střídačů ostrovních.
Proč?? V případě síťových systému jde o tzv AC coupling, tedy veškerá energie z panelů je přímo přeměňována na 230V střídavý proud. U ostrovních systému jde a DC coupling, tedy energie z panel je nejprve převedena na napětí baterie, tzn. proběhne DC/DC změna napětí a až z baterie je energie měněná na 230V střídavého proudu. Proud tedy prochází dvěmi změnami nu a pochopitelně co změna napětí a proudu to nějaká ztráta..
Obecně tedy platí že Síťové hybridní systémy budou efektivnější pro přímou spotřebu energie v domě z výroby z panelů. Ty ostrovní budou zase efektivnější při nabíjení baterie.
Celá problematika je pochopitelně složitější ale zjednodušeně to lze takto konstatovat.
Stále tedy platí že nejlepší systém je kombinací obou těchto technologií jak již popisujeme zde, ale v současné chvíli lze s jistotou říci, že síťové střídavě SOLAX 4 generace jsou dobrou volbou zejména z pohledu cena/výkon
Zkrátka za rozumnou cenu systém s dlouhou produktovou zárukou výrobce (která mimochodem na rozdíl od ostatní skvěle funguje).
Předchozí články:
Zanechte nám své údaje. Brzy se vám jeden z našich techniků ozve a probere s vámi možnost realizace solární elektrárny na vašem domě.