Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych dla systemu on-grid z akumulatorami

Instalacje fotowoltaiczne cieszą się coraz większą popularnością jako sposób na pozyskiwanie energii elektrycznej ze słońca. W szczególności systemy on-grid z akumulatorami są interesującą opcją. Łączą one korzyści płynące z bycia podłączonym do sieci energetycznej z możliwością magazynowania energii w swoich akumulatorach. Warto zapoznać się, czym jest instalacja on-grid, jakie są jej zalety oraz jaki jest schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych w systemie on-grid z akumulatorami.

Czym jest instalacja on-grid?

Instalacja on-grid to system fotowoltaiczny, który jest połączony z zewnętrzną siecią energetyczną. W przeciwieństwie do systemów off-grid, które działają niezależnie od sieci i są wyposażone w duże banki akumulatorów do przechowywania energii, systemy on-grid korzystają z sieci energetycznej.

Jak działa instalacja on-grid?

Gdy panele fotowoltaiczne generują energię elektryczną, trafia ona do falownika (inwertera), który przekształca prąd stały (DC) na prąd zmienny (AC), zgodny z parametrami sieci energetycznej. W przypadku nadmiaru wyprodukowanej energii, nadwyżka jest przesyłana do sieci publicznej, za co użytkownik może otrzymać wynagrodzenie w postaci rozliczeń netto. Gdy produkcja energii jest niższa niż zapotrzebowanie, energia może być pobierana z sieci.

System on-grid z akumulatorami

Dodanie akumulatorów do systemu on-grid pozwala na magazynowanie energii w momencie jej nadprodukcji i wykorzystanie jej, gdy zapotrzebowanie na energię przewyższa produkcję. Taki system jest bardziej złożony niż standardowa instalacja on-grid, ale przynosi szereg korzyści.

Zalety systemu on-grid z akumulatorami

1. Niezależność energetyczna

   Jedną z głównych zalet systemów on-grid z akumulatorami jest zwiększona niezależność energetyczna. Magazynowanie energii w akumulatorach pozwala na wykorzystanie jej w czasie, gdy panele fotowoltaiczne nie generują wystarczającej ilości energii, np. w nocy czy podczas pochmurnych dni. Dzięki temu, użytkownik może zredukować ilość energii pobieranej z sieci.

2. Zmniejszenie rachunków za prąd

   System on-grid z akumulatorami pozwala na optymalizację zużycia energii własnej, co w praktyce oznacza mniejsze rachunki za prąd. Nadwyżki energii wyprodukowanej w ciągu dnia są magazynowane w akumulatorach i mogą być wykorzystane wieczorem lub w nocy, zamiast kupować energię z sieci.

3. Bezpieczeństwo energetyczne

   W przypadku awarii sieci energetycznej, system on-grid z akumulatorami może zapewnić zasilanie awaryjne dla wybranych urządzeń. W typowych systemach on-grid, w momencie braku zasilania z sieci, cała instalacja przestaje działać. Dodanie akumulatorów i odpowiedniego systemu zarządzania energią pozwala na utrzymanie zasilania kluczowych urządzeń nawet w czasie awarii.

4. Ekologia

   Systemy on-grid z akumulatorami wspierają zrównoważony rozwój, ponieważ promują maksymalne wykorzystanie energii odnawialnej i redukują zależność od paliw kopalnych. Energia przechowywana w akumulatorach jest wykorzystywana później, co minimalizuje straty energii i zwiększa efektywność całego systemu.

Jak połączona jest instalacja on-grid z akumulatorami?

Podłączenie paneli fotowoltaicznych w systemie on-grid z akumulatorami wymaga kilku kluczowych komponentów oraz odpowiedniego schematu podłączenia.

1. Panele fotowoltaiczne

   Panele fotowoltaiczne są podstawowym elementem systemu, odpowiedzialnym za pobór energii ze słońca. Panele łączone są szeregowo lub równolegle w celu uzyskania odpowiednich parametrów napięcia i prądu.

2. Falownik (inwerter)

   Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały (DC) generowany przez panele fotowoltaiczne na prąd zmienny (AC), który może być używany w gospodarstwie domowym lub przesyłany do sieci energetycznej. W systemach on-grid z akumulatorami stosuje się specjalne falowniki hybrydowe, które mogą zarządzać zarówno energią produkowaną przez panele, jak i magazynowaną w akumulatorach.

3. Akumulatory

   Akumulatory służą do magazynowania nadwyżki energii produkowanej przez panele fotowoltaiczne. Idealne do zastosowania w systemach on-grid są akumulatory żelowe z serii HZY SOLAR ze względu na wysoką sprawność, możliwość ładowania wysokim prądem, długą żywotność oraz relatywnie nieską cenę.

4. Kontroler ładowania

   Kontroler ładowania to urządzenie zarządzające procesem ładowania i rozładowywania akumulatorów, co zapobiega ich przeładowaniu lub nadmiernemu rozładowaniu. Kontroler dba o optymalne warunki pracy akumulatorów, co przedłuża ich żywotność.

5. Licznik dwukierunkowy

   Licznik dwukierunkowy jest niezbędny w systemach on-grid, ponieważ umożliwia pomiar ilości energii przesyłanej do sieci oraz pobieranej z sieci. Dzięki temu możliwe jest dokładne rozliczenie z dostawcą energii.

6. System zarządzania energią (EMS)

   System zarządzania energią (Energy Management System) monitoruje i kontroluje przepływ energii pomiędzy panelami fotowoltaicznymi, akumulatorami, odbiornikami domowymi oraz siecią energetyczną. EMS optymalizuje wykorzystanie energii własnej oraz minimalizuje koszty związane z jej poborem z sieci.

Schemat podłączenia

• Panele fotowoltaiczne - Panele są połączone szeregowo lub równolegle, a ich wyjścia prądowe są skierowane do falownika hybrydowego.
• Falownik hybrydowy - Falownik przekształca prąd stały (DC) na prąd zmienny (AC) i zarządza energią pomiędzy panelami, akumulatorami oraz siecią.
• Kontroler ładowania - Połączony z akumulatorami, zarządza procesem ich ładowania i rozładowywania.
• Akumulatory - Magazynują nadwyżki energii produkowanej przez panele fotowoltaiczne.
• System zarządzania energią (EMS) - Monitoruje i optymalizuje przepływ energii w całym systemie.
• Licznik dwukierunkowy - Rejestruje ilość energii przesyłanej do sieci oraz pobieranej z sieci.
• Sieć energetyczna - Umożliwia przesyłanie nadwyżek energii do sieci oraz pobieranie energii w razie potrzeby.

Instalacja on-grid z akumulatorami to zaawansowany system fotowoltaiczny, który łączy zalety systemów on-grid oraz off-grid. Pozwala na magazynowanie nadwyżek energii oraz korzystanie z niej w razie potrzeby, co zwiększa niezależność energetyczną użytkownika i redukuje koszty związane z zakupem energii z sieci. System taki wymaga zastosowania odpowiednich komponentów oraz ich prawidłowego podłączenia, co zapewnia optymalne działanie całego układu. Dzięki temu użytkownicy mogą cieszyć się czystą, odnawialną energią oraz oszczędnościami na rachunkach za prąd.