Inverter collegato alla rete fai-da-te (non alimenta la rete) Alternativa UPS: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo è un post di follow-up dell'altro mio Instructable sulla creazione di un inverter di collegamento alla rete che non alimenta nuovamente la rete, poiché ora è sempre possibile farlo in determinate aree come progetto fai-da-te e alcuni luoghi non consentono l'immissione in rete c'è la griglia (ed è abbastanza ovvio perché la griglia non vuole che chiunque si inserisca nella griglia come spiegherò un po' più avanti)

Il mio ultimo post

Il concetto

Molte persone vogliono avere pannelli solari per ridurre il loro impatto sull'ambiente o ridurre il costo della loro elettricità e ci sono due modi per farlo, uscire completamente dalla rete che richiede un grande banco di batterie e un inverter decente o sovvenzionare la tua elettricità con entrambi rete e energia rinnovabile utilizzando inverter collegati alla rete che reimmettono la tua energia nella rete. Il problema è che uscire dalla rete non è sempre possibile, progettare un sistema che alimenterebbe tutto ciò che vuoi senza problemi sarebbe molto difficile e inaffidabile. e con gli inverter collegati alla rete avresti bisogno di un elettricista qualificato per installare l'inverter in modo che sia conforme alle normative durante l'immissione in rete, il che non è molto conveniente per tutti o ideale per la tua applicazione. quindi la mia soluzione è un sistema solare su piccola scala con un "inverter senza feedback collegato alla rete" che utilizza componenti di base facilmente disponibili. questo ti permette di produrre e utilizzare la tua energia elettrica senza immetterla in rete ma comunque in grado di utilizzare la potenza della rete quando si esaurisce.

Passaggio 1: il principio di base (una panoramica che spiega i cambiamenti)

Quindi alcune cose sono cambiate dall'ultima volta che ho caricato l'inverter collegato alla rete, uno è che non sto più usando ups (gruppo di continuità), questo è per un paio di motivi, il principale è che non sono stato in grado di tirare la quantità di elettricità di cui avevo bisogno senza sovraccaricare l'"UPS" a quel punto le funzioni di sicurezza si inserivano e lo spegnevano, non eccezionale quando è necessario sbloccare diversi elementi per accenderne uno! un altro problema che stavo riscontrando era che la corrente continua stava superando la valutazione dei relè, il che significa che ho dovuto raddoppiarli per provare a ridurre la corrente ma era ancora troppo calda.

Mi sono anche allontanato dal complesso sistema di commutazione che utilizzava relè e ssr, semplicemente perché quando si incontrano problemi, la ricerca dei guasti può essere difficile e ingannare un "UPS" per commutare non è il modo più impeccabile per l'elettricità, e questo quando stavo tirando molta corrente avresti notato cose come lo sfarfallio della luce e ad alcuni dispositivi non piaceva, per lo più computer!

quindi, di conseguenza, ho eliminato i circuiti UPS e relè e li ho semplificati con elementi comuni che sono altrettanto accessibili alla maggior parte delle persone, ed è attualmente il mio modo preferito di controllare il mio sistema.

Passaggio 2: parti utilizzate e breve descrizione

Quindi finalmente possiamo entrare in tutto ciò che ho usato in questo progetto, e questa volta sarò più approfondito!

Ma prima, un piccolo disclaimer sulla sicurezza, questo progetto prevede l'elettricità CA (corrente alternata) e CC (corrente continua), entrambe estremamente pericolose e possono causare danni o addirittura uccidere se non installate correttamente. Se non sai cosa stai facendo o lo capisci completamente, non tentare questo o altri progetti elettrici di natura simile. Detto questo, chiunque può imparare queste cose, basta chiedere aiuto a persone che le capiscono e stare al sicuro!

Parti (collegate a luoghi da acquistare):

• Victron Energy Controller solare MPPT
• Pannello fotovoltaico Sun Tech 275w
• Regolatore di carica PWM 20A
• Pannelli solari da 20W
• Batteria per il tempo libero 100AH 12V PowerLine
• APC 16A ATS (interruttore di trasferimento automatico)
• Victron Energy Protezione batteria 65A
• Inverter a onda sinusoidale pura 12v 500w
• Controller WiFi Sonoff
• Centralino 2 vie con RCD Interruttore generale

Descrizione rapida:

• Victron Energy Controller solare MPPT

  Controlla la carica delle batterie dall'array pv da 275w, riduce l'uscita da 30v a 13v per caricare le batterie e interrompe la carica quando sono piene

• Pannello fotovoltaico Sun Tech 275W

  Convertino la luce solare in 30v dc che poi va a un controller di carica per caricare le batterie, ho portato quelle danneggiate a buon mercato e poi le ho riparate con una resina trasparente

• Regolatore di carica 20A PWM (modulazione di larghezza di impulso)

  Fa lo stesso del primo controller di carica, solo per una corrente inferiore, questo viene utilizzato per prendere energia dal mio array solare da 20 W ed è cablato in parallelo con il primo controller di carica

• Pannelli solari da 20W

  Prende energia dal sole e la converte in corrente continua

• Batteria 100AH 12V PowerLine per il tempo libero

  Qui viene immagazzinata tutta l'energia elettrica prodotta

• APC 16A ATS (interruttore di trasferimento automatico)

  Questo dispositivo è il cervello e commuta tra un inverter e la rete (spiegazione più approfondita più avanti)

• Victron Energy Protezione batteria 65A

  È una bassa tensione interrotta per impedirti di far funzionare le batterie completamente scariche?

• Inverter a onda sinusoidale pura 12v 500w

  Converte 12 V CC e lo trasforma in un'onda sinusoidale da 230 V CA (come l'alimentazione di rete)

• Controller WiFi Sonoff

  non eccessivamente necessario, ma consente di controllare senza fili i circuiti ad esso collegati tramite WiFi

• Centralino 2 vie con RCD Interruttore generale

  Proteggi te e i tuoi circuiti dai guasti che possono verificarsi dai dispositivi che colleghi o dai guasti che un inverter potrebbe causare (approfondiremo perché dovresti avere questo)

Passaggio 3: diagramma semplice per mostrare come funziona e spiegazione

Quindi, per tagliare corto, invece di usare un "ups", ora sto usando un interruttore di trasferimento automatico e un inverter. L'interruttore di trasferimento automatico consente due ingressi di alimentazione e passa all'altro quando uno si guasta, puoi anche scegliere quale è quello predefinito.

Questi switch sono utilizzati principalmente per server di grandi dimensioni per passare da un up all'altro senza soluzione di continuità e consentire la commutazione fino a 16 amp. Che se prendi in considerazione un normale circuito radiale cablato in un cavo da 2,5 mm è collegato a un MCB da 16 amp nel Regno Unito sarà più che sufficiente per le mie esigenze di commutazione, e poiché questo è tutto contenuto in un unico dispositivo lo rende molto più sicuro e più semplice.

quindi il modo in cui ho cablato questo sistema è che l'inverter è collegato al protettore della batteria, questo disattiva la tensione CC all'inverter quando non c'è abbastanza energia nelle batterie. L'inverter viene quindi cablato nell'interruttore di trasferimento automatico insieme alla rete e ho impostato "ATS" per utilizzare l'alimentazione di default (questo è l'inverter) ora quando la protezione della batteria spegne l'inverter, l'"ATS" si trasferirà senza problemi alla rete e di nuovo all'inverter una volta che le batterie si sono ricaricate.

***Funzione aggiunta***

L'interruttore wifi sonof funziona con il banco batterie da 12 V ed è collegato al telecomando del protettore della batteria, questo significa che posso controllare se l'inverter è acceso o spento tramite Alexa o il mio telefono, ho impostato alcuni timer su di esso come beh, dal momento che non sono a casa per la maggior parte della giornata, l'inverter non verrà effettivamente acceso fino alle 14:00 circa, ciò significa che per la maggior parte della mattina le mie batterie si stanno caricando e posso rimanere con la batteria fino a tarda sera sfruttando al massimo l'energia che ho generato. e che posso controllare automaticamente l'inverter senza avervi accesso diretto.

Passaggio 4: tipi di inverter

Perché ho scelto di utilizzare un'onda sinusoidale pura invece di un'onda sinusoidale modificata più economica.

La verità è che non ho avuto scelta. Originariamente ho fatto questa configurazione con un'onda sinusoidale modificata da 2000 W e ho riscontrato problemi perché l'interruttore di trasferimento automatico non era in grado di passare senza problemi, ha dovuto interrompere completamente l'alimentazione e poi riavviarsi ogni volta che si è acceso, per non parlare dell'onda sinusoidale modificata fa un ronzio irritante su tutto ciò che si collega. quindi ho dovuto passare a un'onda sinusoidale pura e l'"ATS" ha funzionato perfettamente.

Dopo aver esaminato un po' di più questo aspetto, ho scoperto che il motivo per cui l'inverter a onda sinusoidale modificata non funzionava con "ATS e potenza di rete a causa di quello che viene chiamato "phase mashing" che è quando l'"ATS" cerca di spingere un onda sinusoidale modificata su un carico che sta già accettando un'onda sinusoidale perfetta, e quando guardi l'immagine di un'onda sinusoidale modificata e di un'onda sinusoidale pura puoi capire perché ai dispositivi non piace passare istantaneamente. le griglie ondeggiano.

Ed è a causa del phase mashing che la rete non vuole solo che qualcuno ci inserisca e che hai bisogno dell'autorizzazione in modo che possano vedere il tuo sistema e assicurarsi che funzioni correttamente e si spegnerebbero in modo sicuro e non alimenterebbero energia se ci fosse un'interruzione di corrente. tutto sta nel tenere le persone al sicuro.

Passaggio 5: utilizzo di un'unità consumatore

Il consumatore nella foto sopra è quello che ho installato dopo l'interruttore di trasferimento automatico questo perché a differenza di un up l'interruttore di trasferimento non è in grado di rilevare guasti su un sistema, quindi se l'interruttore che alimenta il lato rete del tuo Ats scatta a causa di un guasto sul carico lato di questo sistema potrebbe potenzialmente passare all'inverter e la tua colpa sarebbe ancora viva e pericolosa, il punto di un rcd è quello di proteggere dagli squilibri di corrente, quindi offre la massima protezione alle persone, mentre l'MCB protegge il circuito da danni.

è sempre bene tenere presente che, la maggior parte dei dispositivi di protezione sono lì per proteggere il circuito non tu, questo è un altro motivo per cui è bene avere questa unità di consumo sul lato carico di un "ATS" perché proteggerà l'inverter da cortocircuiti circuiti e sovraccarichi, nonché dispositivi che potrebbero guastarsi.

L'obiettivo di un (apprendista) elettricista è che ci sia discriminazione tra i circuiti, avere un'unità di consumo protegge i tuoi carichi solari dall'influenzare i normali apparecchi di rete, poiché questo è solo un sistema su piccola scala ed è più probabile che lo scatti prima di casa tua interruttore. sempre meglio essere più uccisi e al sicuro!

se dovessi migliorare questo sistema cambierei il mcb per rcbo poiché offrono la massima protezione per te e per la tua attrezzatura

Passaggio 6: cosa c'è dopo (il futuro)

come sempre questo è un progetto in corso d'opera e le prossime cose che sto cercando di fare sono;

banca più grande

Più pannelli solari

Più Ats

Inverter più grande

Passaggio 7: panoramica del video in arrivo

il video uscirà il giorno successivo o giù di lì