Подключение гибридного инвертора: схема с сетью, батареей, панелями и генератором

Схема целиком

Названия клемм у разных производителей отличаются, но логика одна. Ниже — по каждому узлу.

Сеть и две группы нагрузок

Главное решение при монтаже — какие линии дома пойдут через инвертор.

• Резервная группа подключается к выходу инвертора. При отключении сети она продолжает работать от батареи и панелей. Сюда — котёл, холодильник, свет, насос, связь.
• Нерезервная группа остаётся на вводе, до инвертора. Это мощные нагреватели: электрокотёл, бойлер, тёплый пол, духовка. При отключении они не работают, зато не разряжают батарею за час.

Мощность резервной группы ограничена мощностью инвертора, поэтому разделение делают по реальной нагрузке, а не «всё на выход». Выход инвертора рассчитан на определённый ток, и превышение приведёт к перегрузке даже при работающей сети: у многих моделей нагрузка резервной линии идёт через инвертор всегда.

Резервный щит и автомат ввода резерва

Резервную группу собирают в отдельный щит, который питается от выхода инвертора. Если в доме уже есть общий щит, из него выносят нужные линии — котёл, холодильник, свет, розетки связи, насос, — а мощные нагреватели оставляют на вводе.

• Автомат ввода резерва на выходе инвертора не нужен. С сети на батарею инвертор переходит сам — это и есть его работа как ИБП.
• АВР нужен на входе, когда к одному входу инвертора приходится подавать то сеть, то генератор. Он не даёт им оказаться на входе одновременно. Автомат ввода резерва FEEO FTS-63 переключает нагрузку сам и сам возвращает её на основной ввод, переключение занимает до 3 секунд. Для входа инвертора эта пауза не важна: дом в это время питается от батареи.
• Перекидной рубильник «инвертор — сеть» в резервном щите удобно предусмотреть сразу: на время обслуживания инвертора резервная группа работает напрямую от сети.

Автоматы, предохранители и АВР для этих линий — в разделе защиты и автоматики.

Датчик тока на вводе

Датчик тока (трансформатор тока или счётчик, в зависимости от модели) ставят на вводной кабель сразу после счётчика — до всех нагрузок дома. По нему инвертор видит, сколько энергии дом берёт из сети или отдаёт в неё, и может:

• покрывать от панелей не только резервную, но и нерезервную нагрузку дома;
• ограничивать выдачу в сеть вплоть до нуля, если продавать излишки не нужно;
• вести учёт потребления дома в приложении.

Если датчик установлен неправильно — не на тот провод или в обратном направлении, — инвертор будет неверно считать потребление и может отдавать энергию в сеть там, где должен её ограничивать. Направление датчика указано стрелкой на корпусе.

Батарея

Батарея подключается двумя силовыми кабелями и кабелем связи:

1. Силовые кабели — короткие, рассчитанные на полный ток. У системы 48 В это сотни ампер: инвертор на 5 кВт при полной нагрузке берёт около 100 А, на 12 кВт — около 250 А. Сечение и наконечники — по инструкции инвертора, затяжка клемм — моментом из инструкции.
2. Защита — автомат или предохранитель постоянного тока между батареей и инвертором; у многих модулей свой выключатель на корпусе.
3. Кабель связи с BMS — CAN или RS485 по распиновке из инструкции. Без него инвертор не видит уровень заряда и допустимые токи батареи. Подробно — в статье о совместимости аккумулятора и инвертора.

Если модулей несколько, их соединяют в параллель общими шинами или кабелями одинаковой длины, а связь с инвертором идёт через ведущий модуль с настроенными адресами.

Солнечные панели

Панели собирают в цепочки и подключают к входам MPPT. Одна ориентация и одна длина цепочки — один вход. Число панелей в цепочке считают по напряжению холостого хода при минимальной зимней температуре, иначе вход инвертора можно повредить первым морозным утром. Как это считать на реальных моделях — в статье о схемах подключения солнечных панелей.

Между панелями и инвертором — разъединитель постоянного тока (у многих инверторов встроен) и устройство защиты от перенапряжений. Панели подключают последними, при выключенном разъединителе.

Генератор

Генератор подключают к отдельному входу, если он есть в инверторе. Тогда инвертор сам решает, когда брать энергию от генератора, заряжает от него батарею и может подавать сигнал на запуск и остановку. Отдельный вход для генератора есть у всех гибридных инверторов Deye в каталоге.

Запуск по порогу заряда

Сигнал на запуск инвертор подаёт сухим контактом на плате. Генератор включается, когда заряд батареи опустился до нижнего порога, и останавливается, когда батарея зарядилась до верхнего, — оба порога задают в настройках. Так генератор работает несколько часов, а не сутки напролёт. Принять сигнал может только генератор с блоком автозапуска; без него генератор заводят вручную, а инвертор просто берёт от него энергию, пока тот работает.

Что ещё умеет вход генератора

У части гибридов Deye вход генератора можно перенастроить, функция указана в карточке модели:

• «Умная нагрузка» — вход становится отдельным выходом и включает бойлер, насос или обогреватель, когда батарея заряжена и солнца в избытке, а при падении заряда отключает их;
• подключение работающей станции — к входу подключают сетевой инвертор или микроинверторы, которые уже стоят на объекте: их выработка тоже идёт на заряд батареи и в дом.

Если отдельного входа нет

Автономные инверторы, например MUST, принимают генератор на тот же вход, что и сеть. Тогда перед входом ставят автомат ввода резерва или перекидной рубильник — как описано выше в разделе про резервный щит. Мощность генератора подбирают по току заряда батареи и нагрузке, которую он питает вместе с ней; как её посчитать и как батарея с генератором делят работу, разобрано в статье «Генератор или аккумулятор для дома».

Однофазная и трёхфазная схема

Однофазный инвертор подключают к одной фазе ввода. При трёхфазном вводе резервную группу собирают на этой фазе, а остальные фазы остаются без резерва. Датчик тока ставят на ту фазу, к которой подключён инвертор.

Трёхфазный инвертор подключается ко всем трём фазам и нейтрали, и датчики тока ставят на каждую фазу ввода. Резервная группа может содержать трёхфазных потребителей. В каталоге трёхфазные гибриды на 48 В — от 5 до 20 кВт, например Deye SUN-12K-SG04LP3.

Нейтраль и заземление в резервном режиме

Когда сеть отключена, инвертор становится единственным источником для резервной группы. От того, как в этот момент организованы нейтраль и заземление, зависит работа УЗО и газовых котлов: многие котлы не видят пламя, если нейтраль не связана с землёй. У разных инверторов это решено по-разному — встроенным реле или внешней схемой. Как именно для вашей модели, указано в инструкции; схему выполняет электрик с учётом системы заземления дома.

Кабели и автоматы: цифры из руководства Deye

Для однофазных гибридов Deye SG04LP1 руководство даёт конкретные сечения и номиналы:

Ещё три требования из того же руководства:

• Между батареей и инвертором — отдельный автомат или предохранитель постоянного тока, даже если разъединитель не нужен.
• Между панелями и инвертором — отдельный автомат постоянного тока; Deye также рекомендует распределительную коробку с УЗИП на стороне панелей.
• УЗО на линии инвертора — только типа A и с током срабатывания не меньше 300 мА: у инвертора есть встроенный контроль тока утечки, и более чувствительное УЗО мешает ему работать.

Подробнее о сечениях и потерях — в статье про кабель для солнечных панелей.

Пример: что нужно для подключения SUN-6K-SG04LP1

Инвертор на 6 кВт, батарея RW-F16, две цепочки панелей. Кроме инвертора, батареи и панелей:

Номиналы подбирает электрик по токам конкретного инвертора и батареи. Автоматы, УЗИП и АВР — в разделе защиты и автоматики.

Порядок подключения

1. Смонтировать инвертор на негорючей стене с зазорами для охлаждения, батарею — рядом, в тёплом помещении.
2. Подготовить щит: выделить резервную группу, установить автоматы для сети, выхода и генератора.
3. Подключить заземление.
4. Подключить батарею силовыми кабелями и кабелем связи, выключатель батареи оставить выключенным.
5. Подключить сеть и резервную группу.
6. Установить датчик тока на ввод, соблюдая направление.
7. Проверить напряжение и полярность цепочек панелей и подключить их при выключенном разъединителе.
8. Включить батарею, затем сеть, затем панели — в порядке, который указан в инструкции инвертора.

Первые настройки

• Тип батареи и протокол — литиевая батарея и номер протокола из списка совместимости; проверьте, что инвертор показывает процент заряда от BMS.
• Режим работы — продажа излишков, нулевая выдача с покрытием нагрузки дома или только резервная нагрузка.
• Пороги заряда — до какого уровня разряжать батарею в обычном режиме и какой запас оставлять на случай отключения.
• Заряд от сети — разрешён или нет и в какие часы (удобно при двухтарифном учёте).
• Генератор — порог запуска, ток заряда от генератора.
• Мониторинг — подключение логгера к Wi-Fi и приложению.

Меню Deye, Growatt и MUST по шагам, с номерами программ и кодами ошибок, — в статье о настройке гибридного инвертора.

Проверка после монтажа

1. Связь с батареей. Инвертор показывает процент заряда, температуру и токи от BMS. Если вместо процента — только напряжение, связи нет.
2. Датчик тока. Включите в доме мощный прибор при выключенных панелях: инвертор должен показать потребление из сети, а не выдачу в неё. Если знак обратный — датчик перевёрнут.
3. Резерв. Выключите вводной автомат: резервная группа должна продолжить работать, а котёл — пройти цикл розжига.
4. Пуск насоса от батареи. На фоне обычной нагрузки включите насос и холодильник — инвертор не должен уйти в перегрузку.
5. Генератор, если есть: принудительный запуск и заряд батареи от него.
6. Затяжка клемм батареи — повторно через несколько дней работы.

Частые ошибки монтажа

1. Вся нагрузка дома на выходе инвертора — перегрузка при включении бойлера или духовки.
2. Датчик тока не там или наоборот — неправильный учёт и выдача в сеть.
3. Тонкие или длинные кабели батареи — нагрев и просадка напряжения.
4. Нет кабеля связи с BMS — инвертор работает по напряжению, без точного заряда.
5. Цепочки панелей без поправки на мороз — повреждённый вход.
6. Нейтраль в резерве не продумана — котёл уходит в ошибку при отключении сети.

Подключение к сети и щиту — работа для электрика с допуском. Уточнить схему под вашу модель и дом можно по заявке — поможем подобрать инвертор, батарею и панели так, чтобы они подходили друг к другу. Монтажным организациям — страница для монтажников.

Вопросы