Napelem - nagyobb inverter (10kW) kevesebb cella (5kW) - gond lehet?

Offtopic

Sziasztok,
másik thread-ben már beszélgetünk róla, de egy specifikus "probléma" merült fel. (az meg úgyis elment más irányba...)
Műszakilag jelenthet gondot/hátrányt, ha "túl nagy" invertert veszek?

Van ugye március 31 után engedélyezett rendszerekre ez a napelem-teljesítményadó dolog (azon 4kW-nál nagyobb lakossági rendszerek amik 31-e után kerülnek engedélyezésre, már jó eséllyel "különadóval" lesznek terhelve).
Ebből - és a minimális árbeli eltérésből - gondoltam, hogy a jelenlegi éves 5500kWh fogyasztás kiváltására 5kW-nyi cellát teszek fel, de nagyobb invertert, hogy később tudjam bővíteni - pláne külön engedélyeztetés (és különadó) nélkül.

Szóval a kérdés:
Műszakilag lehet belőle probléma, hogy kevesebb cellát rakok fel, mint amire az inverter ki van találva - és később bővítem az igényeknek megfelelően?

- a cellák bővíthetők modulárisan, az inverter nem
- ha most kisebb invertert veszek, akkor bővítésnél újra kell engedélyzetetni (->teljesítményadó)
- ha most több cellát rakok fel (5kW helyett 10kW) akkor az extra cellákat csak azért venném, hogy "optimálisan" menjen az inverter, kb 15 év volna ezek megtérülése...

Mivel rengeteg villamosmérnök van itt, aki tanult ilyet, bízok benne, hogy kapok rá _értelmes_ választ.
Kibicelni lehet, de kérlek tüntesd fel, hogyha nem értesz hozzá csak okoskodsz :-)

  • 929 megtekintés

( wpeople v | 2017. 03. 10., p – 13:46 )

időközben kaptam egy olyan tippet, hogy az inverternek két "string"je van, ahová bekötik a cellákat. Ha ez egyik fel van töltve, akkor az képes (majdnem) teljes hatékonysággal dolgozni.

( locsemege v | 2017. 03. 10., p – 14:30 )

1) Villamosmérnök vagyok
2) Konkrétan napelemes technológiával nem dolgoztam

Ugyanakkor úgy gondolom, komolyabb hátrány nem ér. Egy dolgot tudnék mondani. A legtöbb olyan berendezés, ahol már számít a hatásfok - a 20 W-os ventilátor nem az -, nagyjából a névleges teljesítményük 80-85 %-a környékén produkálja a legnagyobb hatásfokot. Alacsonyabb teljesítmény esetén a veszteségek terheléstől független része miatt lesz rossz a hatásfok, magasabb terhelés esetén pedig a terheléssel nem lineárisan növekvő veszteségek miatt.

Tehát annyi legfeljebb a gond, hogy több lesz a veszteséged, de nem hiszem, hogy akkora érvágás ez.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Na várj. Az inverter a cellákból begyűjtött energiát (ha jól gondolom a cellák egyenáramot adnak, magas feszültségen, kisebb áramerősséggel) átalakítja, folyamatosan igyekszik teljes teljesítménnyel dolgozni, amit nem használok el helyben azt visszatáplálja a hálózatba.
A specifikáció szerint az inverter hatásfoka ~95%.
Az a kérdés, hogy mennyivel lesz több a veszteség :-)

Az energiamegmaradásból következően csak akkora teljesítményt tud a hálózatba tolni, amekkorát az egyenáramú oldalon fel tud venni. Illetve ennél kisebbet, hiszen a hatásfok nem 100 %. Amennyiben túlméretezed az invertert, az egyfelől jó, mert a későbbiekben több napcellát is üzembe helyezhetsz, másfelől rossz, mert a 10 kW-os inverter saját fogyasztása vélhetően nagyobb, mint az 5 kW-osé. De nem sokkal.

Amikor megadják a hatásfokot, ahhoz mindig tartoznak peremfeltételek. Úgy általában nem mondhatjuk, hogy 95 % a hatásfok. A gyártó szeret itt valami nagy számot szerepeltetni, így vagy a maximális hatásfokot adja meg, de az nem a névleges teljesítménynél lesz, hanem kisebbnél, vagy megadja, hogy ez a hatásfok milyen körülmények között igaz.

Gondolj csak bele, ha az elektronikának szüksége van 20 W teljesítményre, s az erősáramú rész a példánkban veszteségmentes - ami amúgy nem igaz -, akkor 40 W bemeneti teljesítmény esetén elmegy 20 W a vezérlésre, s 20 W-ot táplál vissza, tehát a hatásfok itt csak 50 % lesz. Ha pedig épp beesik 20 W teljesítmény, máris 0 % a hatásfok, az alatt pedig a hálózatból is fogyaszt.

Erre mondtam, hogy amennyiben jóval a névleges teljesítmény alatt járatod, a fix fogyasztású veszteségek miatt lesz rossz a hatásfok. Névleges teljesítménynél megint picit rosszabb lesz, mert például egy vezetéken a disszipáció I2*R, tehát az áram négyzetével arányos a veszteség, míg a leadott teljesítmény U*I, tehát az árammal lineárisan változik - hiszen a hálózati feszültség állandó -, így a teljesítmény növekedésével a veszteségek intenzívebben növekednek. Ezért írtam, hogy nagyjából a névleges teljesítmény 80-85 %-ánál van talán a hatásfok maximuma, s szerintem ez a 95 %-os hatásfok így értendő, nem pedig a névleges teljesítményhez tartozó érték. De ezt a katalóguslapról kell kinézni.

Kérdésedre visszatérve, egy 10 kW-os inverter vezérlési vesztesége szerintem nem sokkal nagyobb egy 5 kW-oséhoz mérten, szóval én simán bevállalnám a 10 kW-osat. Itt az a kérdés, az inverter kifejezetten napelemekhez van-e gyártva, mert a napelemnek csúnya tulajdonsága, hogy sötétben nem jön belőle semmi, s ezt az inverternek kezelnie kell valahogyan.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Ha kicsit lejjeb tekered az egeret, találsz egy "EFFICIENCY" című táblázatot.
Ennek alapján maximum 1-1,5% többlet veszteséget saccolok.
Jó lenne tudni mi az a három oszlop, talán egy blokkos/két blokkos/átlag. A többlet veszteség ekkor sem több, mint 2,5%. Szerintem szuper!

( zoner | 2017. 03. 10., p – 14:56 )

De az inverter nem tolti az akkumulatorokat, azt csak akkor hasznalod, amikor onnan aramot vennel ki, nem? Akkor meg mi koze van hozza, hany napelem tolti az akkukat? Es mi van, ha borult az ido?

( szilas | 2017. 03. 10., p – 20:47 )

Egyrészt Locsemegének igaza van a veszteségekkel kapcsolatban, másrészt a mai félvezetőknek, és kapcsolás technikáknak olyan jó a hatásfoka, hogy szerintem nyugodtan vehetsz nagyobbat.
De ahogy Locsemege írta, a katalógus alapján kell döntened. Viszont Churchill óta tudjuk, hogy csak abban a statisztikában hiszünk, amit mi magunk hamisítottunk. (bocsánat). Plusz ott van még a gyártási tűrés is.

---------------------------------------------------------------
Ritkán szólok hozzá dolgokhoz. Így ne várj tőlem interakciót.

( gee v | 2017. 03. 10., p – 20:55 )

Tutira nem lehet gond.

A 10kWp rendszer sem ad folyamatosan 10kW-ot, és a hozzá méretezett invertert ez nem zavarja.

Most képzeld el, mi lesz, ha lemegy a nap, és az összes napelem leáll. Az inverternek valahogy túl kell élnie ezt az állapotot.

De mondhatnám a részleges árnyékolást vagy a napelemre ráhordott koszt is.

( locsemege v | 2017. 03. 10., p – 23:00 )

Ugyan belenéztem a katalóguslapba, s a hatásfok(teljesítmény) karakterisztika igen impozáns, azt már nem néztem meg, ez az inverter alkalmas-e napelemekről hálózatra táplálni. Egyáltalán az sem ismert számomra, a kezelői felületén mi állítható. Mindjárt elmondom, milyen aggodalom ütötte fel a fejét bennem. :)

Egyrészt kérdés, hogy a napelem modulok mekkora egyenfeszültséget adnak le. Ennek az inverternek kell néhány száz volt feszültség. A másik kérdésem, hogy mekkora a belső ellenállása a napelem moduloknak, továbbá mekkora a kapcsolási hiszterézise az inverternek. Mondom, mire gondolok.

Hajnal van, jön fel a Nap. :) Nincs, vagy legfeljebb minimális terhelés van a napelemeken. A kapocsfeszültség nő, tegyük fel, eléri a 200 V-ot, mire az inverter bekapcsol, elkezd a hálózatba táplálni. Ezzel viszont nagy árammal megterheli a napelemeket, a terhelés hatására lecsökken a kapocsfeszültség, az inverter kikapcsol, nem táplál a hálózatra. A leszakadó terhelés miatt megemelkedik a kapocsfeszültség, az inverter bekapcsol... s ez így oszcillál, vergődik.

Az a kérdés, van-e olyan beállítási lehetőség, hogy legfeljebb annyira terhelje az inverter a napelemeket, hogy a feszültség ne essen a kikapcsolási küszöb alá?

Szóval ilyen „apróságokat” egyelőre nem látok magam előtt, de ezekre gondolni kell vásárlás előtt, s körül kell járni az egész rendszer üzemvitelét. Meg egyáltalán, feszültségben illeszkednek-e egymáshoz az eszközök?

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Szerintem ezekre gondoltak az invertert tervező mérnökök. Legszakállasabb megoldás a feszültség generátoros elvű karakterisztika. De vannak már ennél elegánsabb eljárások is.

---------------------------------------------------------------
Ritkán szólok hozzá dolgokhoz. Így ne várj tőlem interakciót.