Kroki wyboru rozmiaru falownika

Wybór odpowiedniego rozmiaru falownika ma kluczowe znaczenie dla długowieczności i wydajności systemu elektrycznego. Jeśli falownik jest zbyt mały, nie poradzi sobie z obciążeniem; jeśli jest zbyt duży, możesz przepłacać za niepotrzebną wydajność.

W tym przewodniku omówimy 8 podstawowych kroków wyboru rozmiaru falownika i pokażemy, w jaki sposób rodzina o zapotrzebowaniu na moc 4200 W musiałaby wybrać falownik o mocy 6 kW, aby uzyskać optymalną wydajność.

Krok 1: Oceń swoje wymagania dotyczące zasilania

Ten krok obejmuje obliczenie zużycia energii przez wszystkie urządzenia, które mają być zasilane. Wiedza na ten temat pomaga określić minimalny rozmiar falownika potrzebny do niezawodnego działania.

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, jest określenie, ile energii będziesz zużywać. Pomyśl o urządzeniach i sprzętach, które będziesz musiał zasilać i ich całkowitym zużyciu.

Przykład: Ocena mocy domu rodzinnego

Rozważmy typową rodzinę na przedmieściach o umiarkowanym nasłonecznieniu. Posiadają oni następujące urządzenia:

• Lodówka: 200W
• Pralka: 800W
• Mikrofalówka: 1000 W
• Telewizor: 150W
• Laptop: 100W
• Wentylatory sufitowe: 200W
• Oświetlenie LED: 150W

Całkowity pobór mocy:
200W + 800W + 1000W + 150W + 100W + 200W + 150W = 2700W

W tym przypadku całkowite zużycie energii przez rodzinę wynosi 2700 W. Jest to pierwszy krok do zrozumienia rozmiaru falownika, którego potrzebują.

Krok 2: Zsumowanie całkowitego zużycia energii

Zsumowanie mocy wszystkich urządzeń zapewnia minimalny rozmiar falownika. W przypadku niedoszacowania może dojść do awarii systemu, gdy wszystkie urządzenia będą działać jednocześnie.

Teraz, gdy mamy już wymienione wszystkie urządzenia, nadszedł czas, aby podsumować ich moc. Da to przybliżony obraz minimalnego rozmiaru falownika.

Dla przykładowej rodziny, całkowita moc w watach wynosi 2700W. Oznacza to, że będą potrzebować falownika, który może obsłużyć co najmniej 2700W gdy wszystkie urządzenia działają jednocześnie.

Krok 3: Uwzględnienie mocy udarowej

Moc udarowa¹ ma zasadnicze znaczenie przy wyborze falownika. Urządzenia z wymagania dotyczące mocy rozruchowej² mogą pobierać znacznie więcej energii podczas uruchamiania w porównaniu do ich normalnej pracy. Moc udarowa może być kilkakrotnie wyższa niż normalne zużycie, więc należy odpowiednio zaplanować takie skoki.

Przykład:

Niektóre urządzenia, takie jak lodówki i kuchenki mikrofalowe, wymagają dodatkowej mocy do uruchomienia. Ta moc udarowa może być kilkakrotnie wyższa niż normalna moc robocza. Na przykład:

• Pralka: 800W × 1.5 = 1200W
• Mikrofalówka: 1000W × 1.5 = 1500W

Po uwzględnieniu mocy udarowej, całkowite zapotrzebowanie rodziny na energię udarową może osiągnąć nawet 4200W. Dlatego falownik powinien być w stanie obsłużyć ten tymczasowy skok mocy.

Krok 4: Uwzględnienie wydajności falownika

Falowniki działają ze sprawnością 80-90%. Dostosowanie tego parametru zapewnia, że wybrany falownik spełnia wymaganą moc wyjściową po uwzględnieniu strat.

Falowniki nie mają sprawności 100%. Większość falowników pracuje ze sprawnością od 80% do 90%. W przypadku tej rodziny przyjmijmy, że ich falownik będzie działał z wydajnością 85%.

Tak więc, aby obliczyć wymagany rozmiar falownika:

• Wymagany rozmiar falownika = całkowite zużycie / wydajność
• Wymagany rozmiar falownika = 2700 W / 0,85 ≈ 3176W

Biorąc to pod uwagę, będą potrzebować falownika, który jest co najmniej 3176W aby pokryć całkowity pobór mocy, uwzględniając wydajność.

Krok 5: Rozważenie przyszłego wzrostu

Uwzględnienie przyszłych urządzeń, takich jak ładowarka pojazdów elektrycznych. Bufor 20-25% zapewnia, że falownik będzie w stanie z czasem dostosować się do nowych obciążeń.

Rodzina planuje dodać ładowarkę do pojazdów elektrycznych (EV) w przyszłym roku. Ładowarka wymaga mocy 1500 W.

Jeśli dodamy to do całkowitego zużycia energii:

• 2700W + 1500W = 4200W

Teraz muszą rozważyć przyszły rozwój. Aby upewnić się, że są przygotowani na dodatkowe urządzenia, dobrą zasadą jest dodanie 20-25% do ich sumy.

• Wymagany rozmiar falownika = 4200 W × 1,2 = 5040W

Powinni więc wybrać falownik z co najmniej 5 kW zdolność do zaspokojenia ich obecnych i przyszłych potrzeb.

Krok 6: Dopasowanie rozmiaru falownika do układu solarnego (jeśli dotyczy)

Aby uzyskać optymalną wydajność, należy upewnić się, że moc falownika odpowiada mocy wyjściowej DC panelu słonecznego. Niewielkie przewymiarowanie pozwala na wahania.

Załóżmy, że ta rodzina ma system solarny o mocy 5 kW. Aby zapewnić optymalną wydajność, rozmiar ich falownika powinien odpowiadać wartości znamionowej DC ich panelu słonecznego. Jeśli system solarny ma moc 5 kW, to falownik o mocy znamionowej wynoszącej 5 kW powinien działać.

W tym przypadku, ponieważ rodzina planuje dodać ładowarkę do pojazdu elektrycznego, odpowiednie wymiarowanie paneli słonecznych³ sugeruje nieznaczne przewymiarowanie falownika, aby poradzić sobie z wahaniami mocy słonecznej. A 6 kW falownik byłby dobrym wyborem, aby zaspokoić przyszłe zapotrzebowanie na energię.

Krok 7: Ocena czynników geograficznych i środowiskowych

Należy wziąć pod uwagę lokalne nasłonecznienie i warunki pogodowe. Mniej spójna moc słoneczna może wymagać nieco większego falownika dla zapewnienia niezawodności.

Rodzina mieszka na przedmieściach, gdzie nasłonecznienie jest umiarkowane. Oznacza to, że ich bateria słoneczna może nie zawsze działać z pełną wydajnością. W bardziej nasłonecznionych regionach mogliby wybrać falownik, który ściśle odpowiada wydajności macierzy, ale tutaj muszą wziąć pod uwagę mniej stałą moc słoneczną.

Dlatego właśnie 6 kW falownik byłby idealny. Daje to rodzinie pewien bufor na wypadek, gdyby moc słoneczna spadła poniżej maksymalnego potencjału macierzy.

Krok 8: Sprawdź funkcje bezpieczeństwa

Zwróć uwagę na podstawowe funkcje bezpieczeństwa, takie jak ochrona przed przeciążeniem i wyłączenie termiczne. Chronią one system przed nieoczekiwanymi awariami.

Przed zakupem należy upewnić się, że falownik ma wbudowane funkcje zabezpieczające, takie jak zabezpieczenie przed przeciążeniem, zabezpieczenie przed zwarciem i wyłączenie termiczne. Funkcje te chronią zarówno falownik, jak i podłączone do niego urządzenia.

Rodzina powinna szukać falownika z tymi funkcjami, aby uniknąć uszkodzenia urządzeń podczas skoków napięcia lub długotrwałego użytkowania.

Wnioski

Oceniając zapotrzebowanie na moc, wymagania dotyczące przepięć, wydajność i przyszły rozwój, można zapewnić idealny rozmiar falownika dla swojego systemu.

Podsumowując, idealny rozmiar falownika dla całej rodziny to 6 kW. Oto jak doszliśmy do tego wniosku:

• Ich całkowite zapotrzebowanie na moc wynosi 2700Wktóra wzrasta do 4200W przy rozważaniu mocy udarowej.
• Uwzględniając wydajność, minimalny wymagany rozmiar falownika wynosi 3176W.
• Aby uwzględnić przyszły wzrost z ładowarką EV, należy dodać 20-25%, zwiększając wymagany rozmiar falownika do 5 kW.
• Wreszcie, biorąc pod uwagę warunki geograficzne i potencjalne wahania mocy słonecznej, a 6 kW falownik jest najbardziej odpowiednim wyborem.

Takie podejście krok po kroku zapewnia, że rodzina ma niezawodny, skalowalny system, który spełnia jej obecne i przyszłe potrzeby. Postępując zgodnie z tymi krokami, Ty również możesz wybrać odpowiedni rozmiar falownika dla swojego domu lub firmy, unikając przepłacania lub niedowymiarowania systemu.

Przypis: