Що вміють гібридні інвертори та не вміють звичайні безперебійники?
При створенні автономної енергетичної системи перед користувачами та розробниками систем постає завдання вибору силового електронного обладнання. У системах із джерелом змінного струму (мережа чи генератор) «серцем» системи є інвертор із зарядним пристроєм (або блок безперебійного живлення). Для систем без джерела змінного струму зарядний пристрій від 220В не є обов’язковим і можна обійтися просто інвертором.
Якщо ви підключені до мережі і у вас є потреба в резервній системі електропостачання, то це завдання можна вирішити шляхом встановлення ДБЖ 1та акумуляторів. Якщо є бажання продовжити час автономної роботи та економити на споживанні електроенергії від мережі, то можна додати до системи резервного електропостачання сонячні батареї та/або вітрогенератори. Це все правильно, але якщо буде встановлено неправильне обладнання, то користі від вашого джерела відновлюваної енергії буде мало.
За наявності підключення до мережі потрібно, щоб ваше обладнання в першу чергу використовувало енергію від сонячних батарей або вітрогенератора, а при її нестачі споживало енергію від мережі. У такому режимі можуть працювати блоки безперебійного живлення з функцією перемикання на роботу від акумуляторів або підмішування електроенергії від акумуляторів до мережевої. Перший режим забезпечують багато сучасних ББЖ2, другий режим — лише гібридні інвертори.
Що таке гібридні інвертори?
Останнім часом виникла плутанина у визначенні цього поняття, оскільки багато виробників називають свої інвертори гібридними, хоча насправді вони такими не є.
Інвертор може включати контролер для заряду акумуляторів від джерела постійного струму – сонячних батарей або вітроустановок. Дуже часто і такі інвертори виробника називають гібридними. Підставою для цього є той факт, що в цьому інверторі поєднані 2 різні пристрої – інвертор та контролер для сонячних панелей або вітрогенератора. Однак такі пристрої краще називати “комбінованими”, а не гібридними.
Більш правильним буде таке визначення: «Гібридний» інвертор — це такий пристрій, який може працювати паралельно з джерелом змінного струму, одночасно навантажуючи і від акумуляторів, і від мережі, і має функцію пріоритету для джерела постійного струму (акумуляторів, сонячної батареї, вітру і т.п.).
Особливістю гібридного інвертора є можливість паралельної роботи з джерелом змінного струму — мережею чи генератором — як інвертора. Гібридний інвертор може використовувати енергію від акумуляторів, що заряджаються від відновлюваного джерела енергії, одночасно з енергією від мережі/генератора, не відключаючись від мережі. Інвертор синхронізується за напругою та частотою з мережею та підмішує енергію від джерела постійного струму до мережної, тим самим скорочуючи споживання від мережі. У цьому має бути можливість виставляти пріоритет джерела постійного чи змінного струму; наприклад, при виставленні пріоритету для джерела постійного струму в першу чергу навантаження живиться від акумуляторів, а енергія, що бракує, береться від джерела змінного струму. Часто є можливість обмежувати струм чи потужність, які беруться від мережі чи генератора.
Слід зазначити, що існують простіші інвертори, у яких пріоритет акумуляторів реалізований шляхом відключення від мережі. У таких блоках безперебійного живлення при певній напрузі на акумуляторах джерело змінного струму відключається, а живлення навантаження здійснюється від акумуляторів. Такі інвертори є гібридними. Пріоритет для джерела постійного струму можливий лише шляхом повного відключення мережі від входу та переходом на роботу повністю від акумуляторів. Це призводить до «дерганної» роботи системи та додаткового циклювання акумуляторів. Добре, якщо є можливість вибирати напругу, при яких мережа відключається та підключається. Але в багатьох недорогих ДБЖ такої можливості немає і граничні напруги жорстко задані без можливості регулювання.
Деякі гібридні інвертори мають функцію додавання потужності інвертора до джерела змінного струму. Ця функція дуже корисна, якщо джерело змінного струму має обмежену потужність, недостатню для електропостачання пікового навантаження. В цьому випадку встановлюється максимальний струм, який можна брати від мережі або генератора, а потужність, що бракує, береться від акумуляторів і підмішується до мережевої. Таким чином можна живити навантаження потужністю, що дорівнює сумі потужностей інвертора та джерела змінного струму (мережі або генератора). Різні виробники називають цю функцію по-різному – наприклад, в інверторах Studer Xtender вона називається Smart Boost, в інверторах Schneider Electric Conext – Power Shaving, в інверторах Outback G (V) FX – Grid support і т.п.