Полмегаватта чистой энергии в частные руки — отечественная новинка автономной энергетики
В прошлом году я описывал свой путь в преобразовании дарового солнечного света в электрическую энергию. Перепробовав немало оборудования для автономной энергетики, я остановился на продукции российской компании «МикроАРТ». А в этом году отечественные разработчики порадовали выходом совершенно нового устройства, которое является сердцем любой автономной энергосистемы — инвертора МАП DOMINATOR. Заявлена масса новых функций: наращивание мощности путем добавления инверторов, организация трехфазной сети, встроенный микрокомпьютер. В конце концов, было обещано, что система позволяет генерировать более полумегаватта энергии, а это уже заявка!
Пользуясь акцией на сайте, которая повествует о возможности апгрейда инвертора с небольшой доплатой, я решил этой возможностью воспользоваться и сам оценить заявленные характеристики.
Небольшая предыстория: в новогодние праздники случился пожар в моем населенном пункте. Горел дом, произошло короткое замыкание и ко всему прочему перемкнуло три фазы. Не знаю, сколько техники погорело в эту ночь, но только у меня остались целы все электроприборы благодаря установленному стабилизатору и инвертору. Очень любопытный график напряжения получился в этот период. Напряжение скакало от 100 до 280 В. С тех пор, я доверяю этому производителю еще больше.
А теперь перейду к новому инвертору. Начнем с того, что заявлена возможность наращивания мощности при параллельном подключении. Это означает, что если вы купили инвертор, например, на 6 кВт, а через год пристроили к дому баню, и энергии стало не хватать — не надо бежать за новым инвертором большей мощности. Просто купите еще один такой же инвертор и мощность вырастет вдвое. У меня не было надобности покупать два инвертора и я попросил в лаборатории показать, как это будет работать. Мне не отказали и даже дали поснимать. В кадре первая тепловая пушка мощностью 4.5 квт, вторая — 6 кВт. Шаг включения нагрузки 1.5 кВт. Далее на видео понятно, как это работает.
В кадре было два инвертора МАП 4.5 кВт. Суммарная нагрузка была в 9 кВт. Один из испытанных инверторов я и забрал себе. Естественно, не обошлось без вскрытия.
Начал я с взвешивания. Новый инвертор оказался на 2,4 кг тяжелее. Объясняется это, скорее всего, выбором другого производителя трансформаторов, а также добавился микрокомпьютер и его блок питания. То есть меди не жалеют, что есть хорошо. А то был в моей жизни эпизод, когда электродвигатель, изготовленный китайцами, имел в обмотке покрашенный желтой краской алюминий.
Вторым этапом стало внешнее сравнение. Перемены коснулись передней и задней панели. Спереди сразу бросаются в глаза порты USB и новый выключатель. Это интерфейсы встроенного микрокомпьютера Raspberry Pi — устройство, проверенное временем и миллионами пользователей. Действительно, зачем изобретать велосипед? А само решение уже было обкатано, но в виде отдельного решения для предыдущих версий инверторов и называлось ПАК «Малина» (Программно-Аппаратный Комплекс «Малина»).
Сзади заметно изменение в колодке подключения: появился отдельный вход для подключения генератора, имеются коммуникационные порты для подключения дополнительных инверторов и появились управляемые реле, к которым я вернусь позже.
Теперь рассмотрим ближе микрокомпьютер. Один порт сразу занимает флешка с БД и софтом. Второй порт будет занят подключением самого инвертора. Возникает вопрос, почему не сделать коммутацию внутри корпуса? Все очень просто: порт, к которому подключается Малина, используется также и для обновления прошивок. Для этого потребуется отключить малину. Такое решение исключает одновременное подключение к порту малины и компьютера. Остается еще пара свободных портов для подключения других инверторов или солнечных контроллеров.
Переходя к колодке подключения сети мы видим, что в первой версии инвертора провод отдельного подключения генератора еще не выведен, хотя колодка рассчитана на это и подпись соответствующая есть. Подозреваю, что это будет реализовано в ближайшее время.
Теперь вернемся к реле. Интерфейс подключения других инверторов МАП Dominator и BMS требует наличия специальных кабелей, которые, в принципе, можно изготовить самостоятельно. Но при покупке нескольких инверторов они выдаются в комплекте. Под крышкой спрятаны контакты двух перекидных реле, которые программируются непосредственно с инвертора.
Вскрываем корпус и осматриваем внутренности. Первым делом общий план. Видно, что почти половину объема занимает тороидальный трансформатор — такое решение обладает лучшим КПД и меньшими размерами, чем трансформаторы другого форм-фактора.
Осматриваем микрокомпьютер и его питание.
Приличный адаптер питания гарантирует стабильную работу. Я как-то имел печальный опыт работы с малиной, которая питалась от обычного адаптера с выходом USB. Частые глюки и сбои в работе удалось решить только заменой питания. В этом случае, проблема исключена по умолчанию.
Переходим к силовой части. Именно в этой части формируется тот самый чистый синус и происходит вся логическая обработка. Приятно радуют размеры алюминиевых радиаторов, установленных в МАПе, а электролитические конденсаторы тоже обдуваются вентилятором, что снижает их нагрев и способствует длительной службе.
В корпусе моего инвертора установлены два кулера диаметром 120 мм. Работают они с переменной скоростью, которая зависит от нагрузки. При стандартной работе до 1 кВт они даже не включаются — хватает естественного охлаждения радиаторов. Приятно, когда техника работает тихо. В более мощных моделях используется 3, а то и 4 кулера, которые также работают в зависимости от нагрузки и температуры.
Пришла пора понять, как же происходит синхронизация двух и более инверторов МАП Dominator. Всего цепочка может содержать до 9 последовательно объединенных устройств. В этом случае выходы фазы и нуля просто подключаются каждый к своей шине, а устройства подключаются согласно нижеприведенной схеме (можно вернуться к видеоролику и посмотреть, как это происходит). В указанной схеме видно, что первый Доминатор является ведущим, а последующие-ведомыми. Именно на нем задаются основные параметры сети. Стоит отметить, что при выходе из строя любого ведомого Доминатора, система продолжит нормально функционировать, просто снизится генерируемая мощность.
Если же требуется иметь трехфазную сеть, то инверторы могут синхронизироваться с учетом сдвига фаз, что не отменяет увеличения мощности. Схема объединения в трехфазную сеть приведена ниже.
Что касается управления реле, то существует масса сценариев, как их можно активировать. Напомню, что установлены два реле, рассчитанные на 10А 250В. Я приведу параметры срабатывания, а в спойлер уберу скриншоты: Пуск Бенз/Дизель генератора, па напряжению АКБ, по температуре АКБ, по времени, по исчезновению внешней сети, трансляция сети, в режиме заряда.
Меню управления реле
Итак, реле сухие контакты позволит при пропадании внешней сети переключиться на другую фазу или другой ввод (для этого лучше добавить в схему контактор) или завести генератор, когда аккумуляторы сядут, включить оповещение по всему дому, если определенное время отсутствует внешняя сеть или придумать любой свой сценарий.
Примечательно, что на экран можно вывести информацию о температуре транзисторов, трансформатора и аккумуляторов. Для последнего в комплект поставки МАПа добавлен выносной температурный датчик.
А так выглядит информация со встроенного микрокомпьютера моего инвертора прям в процессе написания этого материала.
Заключение
Итак, новинка объединила в себе массу надежных и обкатанных решений, а также продемонстрировала новые. Но где же обещанные полмегаватта? Согласно официальному сайту компании «МикроАРТ» самой мощной моделью является инвертор МАП Dominator в 20 кВт (на весь мой дом электросети выделили 15 кВт). Параллельно их можно установить до 9 штук — это уже 180 кВт. Помимо этого, инверторы можно объединить в трехфазную сеть, поэтому умножаем 180 на 3 = 540 кВт. Так что заявление не беспочвенное. Сложно представить, что частный дом может потреблять такую мощь — это скорее для целого цеха металлообработки — там и мощности соответствующие, и двигатели трехфазные. Ну, а с учетом того, что Доминатор умеет приоритетно использовать солнечную энергию в качестве источника питания, то экономить в хозяйстве с таким инвертором становится довольно просто. Тем более приближаются солнечные дни, которые всегда радуют обладателей солнечных батарей хорошей выработкой чистой энергии.
