DP1-SOLH – hybrydowa centrala fotowoltaiczna 6 kW z oddawaniem energii do sieci i magazynem energii

Opis produktu

DP1-SOLH to dydaktyczne stanowisko szkoleniowe przeznaczone do nauki budowy, działania, konfiguracji i uruchamiania hybrydowej instalacji fotowoltaicznej. Układ umożliwia badanie instalacji PV współpracującej z krajową siecią elektroenergetyczną 230 V AC / 50 Hz oraz z magazynem energii w postaci akumulatora litowego.

Stanowisko pozwala na praktyczne zapoznanie się z pełnym łańcuchem energetycznym instalacji fotowoltaicznej: od produkcji energii przez panele PV, przez zabezpieczenia DC i AC, falownik hybrydowy, magazynowanie energii w baterii, aż po wykorzystanie energii przez odbiorniki lub jej oddawanie do sieci. Model jest dostarczany jako układ okablowany i skonfigurowany, a jego ustawienia wykonywane są z poziomu aplikacji S-Miles Installer, kompatybilnej z systemami Android i iOS.

DP1-SOLH może pracować jako kompletne stanowisko dydaktyczne do ćwiczeń z zakresu fotowoltaiki, energetyki prosumenckiej, magazynowania energii, zabezpieczeń instalacji PV oraz pomiarów elektrycznych.

Przeznaczenie stanowiska

Stanowisko DP1-SOLH jest przeznaczone do:

• nauki budowy hybrydowych instalacji fotowoltaicznych,
• szkolenia z montażu i podłączania paneli PV,
• nauki konfiguracji falownika hybrydowego,
• demonstracji współpracy instalacji PV z siecią elektroenergetyczną,
• badania magazynowania energii w baterii litowej,
• wykonywania pomiarów napięcia, prądu i parametrów pracy instalacji,
• ćwiczenia doboru i roli zabezpieczeń DC oraz AC,
• analizy przepływu energii: produkcja, zużycie, magazynowanie i odsprzedaż,
• nauki bezpiecznej pracy z instalacją PV i magazynem energii,
• prowadzenia zajęć praktycznych w szkołach, technikach, centrach szkoleniowych i laboratoriach OZE.

Skład zestawu DP1-SOLH

Panel główny na kółkach

Zestaw zawiera mobilny panel dydaktyczny na kółkach, wyposażony w główne elementy hybrydowej instalacji fotowoltaicznej:

• falownik hybrydowy 6 kW,
• bateria litowa 5,12 kWh,
• obudowa zabezpieczeń DC,
• obudowa zabezpieczeń AC,
• wyłącznik różnicowoprądowy instalacji mieszkaniowej,
• interfejs do podłączenia opcji HABITAT-2 oraz SOL-COUV-600.

Mobilna konstrukcja umożliwia łatwe przemieszczanie stanowiska pomiędzy salami dydaktycznymi lub stanowiskami laboratoryjnymi.

Falownik hybrydowy 6 kW

Głównym elementem stanowiska jest falownik hybrydowy o mocy 6 kW. Umożliwia on współpracę paneli fotowoltaicznych, akumulatora oraz sieci elektroenergetycznej.

Falownik pełni kilka funkcji:

• przekształca energię DC z paneli PV na energię AC,
• umożliwia zasilanie odbiorników,
• współpracuje z baterią litową,
• umożliwia magazynowanie nadwyżek energii,
• pozwala na oddawanie energii do sieci,
• umożliwia zdalny monitoring po podłączeniu do internetu,
• konfigurowany jest z poziomu aplikacji S-Miles Installer.

Do obsługi falownika wymagane jest połączenie internetowe, które umożliwia zdalne monitorowanie pracy systemu.

Magazyn energii – bateria litowa 5,12 kWh

Stanowisko wyposażone jest w akumulator litowy o pojemności:

Karta katalogowa wyraźnie wskazuje, że przy podłączaniu baterii wymagane jest stosowanie dostarczonych środków ochrony indywidualnej, szczególnie podczas prac związanych z okablowaniem i podłączeniem magazynu energii.

Bateria umożliwia realizację ćwiczeń z zakresu:

• magazynowania nadwyżek energii PV,
• zarządzania energią,
• analizy przepływu energii między panelami, baterią, siecią i odbiornikiem,
• pracy instalacji hybrydowej w różnych warunkach produkcji i zużycia.

Zabezpieczenia DC

Stanowisko posiada obudowę zabezpieczeń DC, w której znajdują się:

Zabezpieczenia DC pozwalają użytkownikowi poznać elementy wymagane po stronie prądu stałego instalacji PV. Umożliwiają omówienie ochrony obwodów paneli fotowoltaicznych, rozłączania obwodów DC oraz ochrony przed przepięciami.

Zabezpieczenia AC

Stanowisko wyposażone jest również w obudowę zabezpieczeń AC obejmującą:

Zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego typu B jest istotne w instalacjach z przekształtnikami energoelektronicznymi, takimi jak falowniki PV. Miernik RS485 pozwala na komunikację i pomiar parametrów elektrycznych w systemie.

Dodatkowe zabezpieczenie różnicowoprądowe

W skład stanowiska wchodzi również:

Element ten służy do odwzorowania zabezpieczenia stosowanego w instalacji odbiorczej / mieszkaniowej i umożliwia prowadzenie ćwiczeń związanych z ochroną przeciwporażeniową oraz selektywnością zabezpieczeń.

Panele fotowoltaiczne

Wersja DP1-SOLH zawiera 5 paneli fotowoltaicznych o mocy 215 Wp każdy, zamontowanych na uchylnej ramie.

Parametry pojedynczego panelu PV

Parametry zestawu paneli

Rama uchylna pozwala na praktyczne badanie wpływu kąta ustawienia paneli na uzyski energetyczne. To bardzo wartościowa funkcja dydaktyczna, ponieważ umożliwia pokazanie zależności między geometrią montażu paneli a parametrami elektrycznymi instalacji.

Przewód połączeniowy PV

W zestawie znajduje się:

Przewód umożliwia podłączenie paneli słonecznych do różnego rodzaju systemów solarnych.

Środki ochrony indywidualnej w zestawie

Karta katalogowa wskazuje obowiązek stosowania dostarczonych środków ochrony indywidualnej podczas okablowania systemu, szczególnie podczas podłączania baterii.

W zestawie znajdują się:

Sterowanie i konfiguracja

Konfiguracja stanowiska DP1-SOLH odbywa się za pomocą aplikacji:

Z poziomu aplikacji możliwe jest konfigurowanie ustawień falownika hybrydowego zgodnie z typem instalacji. Aplikacja umożliwia również podgląd pracy instalacji i zdalne monitorowanie parametrów systemu.

Możliwość podłączenia odbiorników i modeli dodatkowych

Na tylnej części systemu znajdują się zaciski bezpieczeństwa 4 mm, które umożliwiają podłączenie obciążenia lub opcjonalnego modelu HABITAT-2. Dzięki temu stanowisko można rozbudować o symulowaną instalację odbiorczą i analizować przepływ energii w układzie z rzeczywistymi odbiornikami.

Wersje produktu

Cele dydaktyczne

Stanowisko DP1-SOLH umożliwia realizację następujących celów dydaktycznych:

• poznanie różnych elementów hybrydowego systemu fotowoltaicznego,
• zrozumienie i stosowanie zasad bezpieczeństwa,
• wykonywanie pomiarów elektrycznych różnych parametrów,
• analizę i interpretację wyników,
• badanie łańcucha energetycznego: produkcja, magazynowanie, zachowanie energii, wykorzystanie i odsprzedaż,
• okablowanie systemu PV z użyciem środków ochrony indywidualnej,
• badanie i wykonywanie połączeń paneli fotowoltaicznych,
• weryfikację poprawnego stosowania środków ochrony indywidualnej,
• wykonywanie pomiarów napięcia i prądu.

Ćwiczenia praktyczne dostarczone ze stanowiskiem

Według karty katalogowej wraz ze stanowiskiem dostarczane są materiały dydaktyczne dla ucznia i nauczyciela oraz zestaw ćwiczeń praktycznych.

1. Identyfikacja elementów instalacji

Uczeń zapoznaje się z budową stanowiska i identyfikuje główne komponenty:

• panele fotowoltaiczne,
• zabezpieczenia DC,
• zabezpieczenia AC,
• falownik hybrydowy,
• baterię litową,
• przewody i złącza MC4,
• licznik RS485,
• wyłączniki różnicowoprądowe,
• ograniczniki przepięć,
• zaciski bezpieczeństwa.

Celem ćwiczenia jest zrozumienie roli każdego elementu w hybrydowej instalacji PV.

2. Tworzenie i odczytywanie schematu połączeń

Ćwiczenie obejmuje analizę schematu instalacji oraz przygotowanie połączeń zgodnie z dokumentacją. Użytkownik uczy się, jak energia przepływa od paneli PV przez zabezpieczenia DC, falownik, baterię i zabezpieczenia AC do sieci lub odbiorników.

Zakres ćwiczenia:

• odczyt symboli elektrycznych,
• identyfikacja obwodów DC i AC,
• analiza kolejności połączeń,
• rozpoznanie zabezpieczeń,
• przygotowanie dokumentacji połączeń.

3. Podłączanie paneli fotowoltaicznych za pomocą złączy MC4

Ćwiczenie obejmuje praktyczne połączenie paneli PV przy użyciu złączy MC4.

Użytkownik wykonuje:

• identyfikację biegunowości przewodów,
• połączenie paneli,
• kontrolę poprawności połączeń,
• sprawdzenie mechanicznego zatrzaśnięcia złączy,
• pomiar napięcia i prądu na wyjściu paneli.

Ćwiczenie pozwala zrozumieć praktyczne zasady wykonywania połączeń w instalacjach PV.

4. Okablowanie panelu 230 V AC

Ćwiczenie dotyczy strony prądu przemiennego instalacji.

Zakres:

• identyfikacja torów L, N i PE,
• analiza zabezpieczeń AC,
• podłączenie panelu 230 V AC,
• sprawdzenie poprawności połączeń,
• kontrola obecności napięcia,
• analiza działania zabezpieczeń.

5. Okablowanie panelu zabezpieczeń instalacji PV

Uczeń wykonuje lub analizuje połączenia w rozdzielnicy zabezpieczeń PV.

Zakres ćwiczenia:

• podłączenie podstaw bezpiecznikowych,
• analiza roli rozłączników dwubiegunowych,
• omówienie ograniczników przepięć,
• rozróżnienie zabezpieczeń DC i AC,
• sprawdzenie ciągłości i poprawności połączeń,
• interpretacja funkcji poszczególnych aparatów.

6. Podłączenie baterii litowej z użyciem ŚOI

Ćwiczenie obejmuje czynności związane z podłączeniem magazynu energii.

Ze względu na charakter baterii litowej karta katalogowa wskazuje obowiązek stosowania dostarczonych środków ochrony indywidualnej. Użytkownik powinien używać:

• maty izolacyjnej,
• rękawic elektroizolacyjnych,
• hełmu z osłoną twarzy.

Zakres ćwiczenia:

• przygotowanie miejsca pracy,
• kontrola zastosowania ŚOI,
• identyfikacja zacisków baterii,
• podłączenie baterii zgodnie z procedurą,
• sprawdzenie poprawności podłączenia,
• omówienie zagrożeń związanych z magazynami energii.

7. Okablowanie i konfiguracja falownika hybrydowego

Ćwiczenie obejmuje przygotowanie falownika do pracy w dwóch typach instalacji wskazanych w karcie katalogowej.

Zakres:

• podłączenie wejść DC z paneli PV,
• podłączenie baterii,
• podłączenie strony AC,
• uruchomienie komunikacji,
• konfiguracja parametrów w aplikacji S-Miles Installer,
• analiza trybów pracy falownika,
• przygotowanie systemu do monitoringu.

8. Uruchomienie hybrydowego systemu fotowoltaicznego

Ćwiczenie końcowe polega na pełnym uruchomieniu układu.

Użytkownik wykonuje:

• kontrolę połączeń,
• kontrolę zabezpieczeń,
• załączenie obwodów DC,
• załączenie obwodów AC,
• uruchomienie falownika,
• sprawdzenie komunikacji z aplikacją,
• kontrolę parametrów pracy,
• analizę przepływu energii.

9. Pomiary napięcia i prądu

Stanowisko umożliwia wykonywanie pomiarów różnych parametrów instalacji.

Przykładowe pomiary:

• napięcie obwodu otwartego panelu PV,
• prąd zwarciowy panelu PV,
• napięcie pracy paneli,
• prąd pracy paneli,
• napięcie po stronie DC,
• napięcie po stronie AC,
• prąd ładowania lub rozładowania baterii,
• prąd odbiornika,
• parametry pracy falownika.

10. Analiza produkcji, magazynowania i wykorzystania energii

Uczeń analizuje zachowanie systemu w zależności od:

• produkcji energii przez panele PV,
• aktualnego zapotrzebowania odbiorników,
• poziomu naładowania baterii,
• możliwości oddawania energii do sieci,
• pracy falownika w trybie hybrydowym.

Ćwiczenie pozwala zrozumieć logikę pracy instalacji prosumenckiej z magazynem energii.

Podsumowanie

DP1-SOLH to rozbudowane stanowisko dydaktyczne do nauki hybrydowych instalacji fotowoltaicznych. Umożliwia prowadzenie ćwiczeń z zakresu montażu paneli PV, okablowania strony DC i AC, konfiguracji falownika, podłączania baterii litowej, wykonywania pomiarów oraz analizy przepływu energii między panelami, magazynem, odbiornikami i siecią.

Stanowisko dobrze sprawdzi się w szkołach technicznych, centrach szkoleniowych oraz laboratoriach OZE, szczególnie tam, gdzie celem jest praktyczna nauka działania nowoczesnych instalacji prosumenckich z magazynem energii.