Osoby które są już szczęśliwymi właścicielami instalacji fotowoltaicznych podłączonych do sieli elektroenergetycznej (On-Grid) bardzo często zastanawiają się nad tym żeby w pełni uniezależnić się od zakładu energetycznego albo wspomóc swoją instalację o zestaw akumulatorów i stworzyć swojego rodzaju zasilanie awaryjna na wypadek zaniku napięcia w sieci. Trzeba wiedzieć o tym, że żeby elektrownia On-Grid działała potrzebuje mieć dostęp do zasilania. A w zasadzie falownik który kieruje pracą całego systemu musi mieć dostęp do zasilania. Dzieje się tak z przyczyn bezpieczeństwa. Więc w przypadku braku zasilania, urządzenia w naszym domu nie będą zasilane z instalacji fotowoltaicznej. Z tego powodu właściciele elektrowni słonecznych szukają rozwiązań by dołączyć do instalacji magazyny energii z których będzie można korzystać w razie awarii.
Budowa układu UPS
Pierwszą rzeczą jaką powinniśmy zrobić po podjęciu decyzji o montażu instalacji UPS to wybrać odpowiednie akumulatory oraz przetwornicę. Oba urządzenia będziemy dobierać ze względu na moc obciążeń do nich podłączanych. Dobierając pojemność akumulatorów poza mocą podłączanych do niego urządzeń ważne jest oszacowanie mniej więcej czasu jaki chcielibyśmy żeby te urządzenia działały. Co do przetwornicy to oczywiście musimy dobrać taką która będzie pracowała z napięciem naszego systemu (12V, 24V lub 48V) i o mocy pozwalającej na prawidłowe działanie podłączonych do niej obciążeń. Przy wyborze przetwornicy ważne jest by zwrócić uwagę na to, napięcie jakiego kształtu podaje na wyjściu. Najlepsze będą przetwornicę na których wyjściu podawane jest napięcie o kształcie czystego sinusa. W tedy możemy być pewni że bez względu na to jakie urządzenie zostanie do niej podłączone pozwoli na jego pracę.
Najprostszym i jako pierwszym przychodzącym na myśl rozwiązanie montażu instalacji UPS jest zakup odpowiednich akumulator oraz zasilacza łączącego ze sobą cechy przetwornicy i ładowarki do akumulatorów. Budujemy wtedy system w którym akumulatory są doładowywane z sieci a zasilacz przekształca napięcie stałe (DC) z baterii w przemienne (AC) czyli taki które będziemy mogli dalej wykorzystać. Przy tym wyborze nasuwa się pytanie czemu mamy zasilać akumulatory z sieci skoro na dachu mamy zamontowane panele? Po pierwsze nie mam możliwości do falownika który mamy już zainstalowany podłączenia magazynów energii. Po drugie zazwyczaj moc całej instalacji jest o wiele za dużo do zasilania akumulatorów z układu UPS. A po trzecie tak na prawdę akumulatory te będą zasilane przez nasze elektrownie słoneczną. Przecież w momencie odpowiednich warunków atmosferycznych i produkcji prądu przez instalacje słoneczna wszystkie odbiory w naszym domu są w pierwszej kolejności zasilane prądem z odnawialnego źródła energii. Dopiero w momencie braku produkcji urządzenia zasilane są energią sieci. Po za tym rozliczani jesteśmy na zasadzie bilansu pod koniec okresu rozliczeniowego więc rozwiązanie takie wydaję się jak najbardziej logicznym. W takim układzie najlepiej będą sprawdzały akumulatory AGM które są przystosowane do szybkiego doładowywanie, które będzie miało miejsce przy podłączeniu ich do sieci.
Sinus PRO E
Jeżeli chodzi o zasilacze to w takim układzie bardzo dobrze będą sprawdzały się urządzenia firmy VOLT z serii SINUS Pro E . Zasilacze z tych serii posiadają wbudowane ładowarki które pozwalają na ładowanie akumulatorów żelowych oraz AGM, a na ich wyjściu otrzymujemy czysto sinusoidalne napięcie. Producent podaje, że są one urządzeniami o wysokiej sprawności. W ofercie firmy VOLT znajdziemy zasilacze pracujące w systemach 12V o mocach od 500w do 1500W mocy chwilowej i 248V o mocy chwilowej 3000W. Urządzenia te bardzo często są wybierane jako zasilacze w systemach awaryjnego zasilania pomp cyrkulacyjnych centralnego ogrzewania.
Sinus PRO S
Dla systemów fotowoltaicznych firm Volt posiada urządzenia które oprócz wbudowanej przetwornicy i ładowarki akumulatorów mają wbudowaną regulator ładowania MPPT i pozwalają na podłączenie do nich paneli słonecznych i nimi ładować akumulatorów nie wykluczając jednocześnie doładowywania baterii z sieci. Zasilacze te należą do serii SINUS Pro S i złają w systemach 12V, 24V i 48V o mocach od 1000W do 5000W. Wybierając takie rozwiązanie musimy mieć świadomość, że panele fotowoltaiczne które już działają w naszej elektrowni fotowoltaicznej nie mogą zostać podłączone do zasilacza UPS w celu doładowywania akumulatorów. Dlaczego? Po pierwsze cały string paneli podłączonych do elektrowni nie współmiernie duży do doładowywania akumulatorów. Po drugie nie ma możliwości podłączenia takiego zasilacza go falownika. A po trzecie fizyczne rozłączanie z elektrowni wydzielonych paneli jest nie uzasadnione i w zasadzie nie możliwe. Więc jeżeli chcemy system UPS zasilać energią odnawialną musimy zbudować oddzielny system składający się z paneli fotowoltaicznych przeznaczonych do zasilania tylko i wyłącznie akumulatorów z instalacji awaryjnej. W takim przypadku możemy dobrać zarówno akumulatory żelowe jak i AGM.
To jaki sposób układa zasilania awaryjnego wybierzemy zależy tylko i wyłącznie od nas. Oba opisane zestawy są układami które będą spełniały swoje funkcje oczywiści w przypadku prawidłowego dobory wszystkich urządzeń czyli akumulatorów oraz zasilacza. Na pewno zestaw pierwszy będzie rozwiązaniem prostszym w wykonaniu oraz tańszym.
