Hoe u de beste off-grid zonne-omvormer kiest en dimensioneert

De meeste huizen op zonne-energie hebben een netgekoppeld zonnesysteem. Off-grid zonnesystemen zijn echter populairder geworden vanwege de toegenomen energie-autonomie die ze gebruikers bieden. Een belangrijk stuk apparatuur dat met deze systemen wordt geassocieerd, is de off-grid zonne-omvormer.

In dit artikel gaan we onderzoeken hoe off-grid zonne-omvormers werken in vergelijking met omvormers die worden gebruikt voor hybride on-grid systemen. Het artikel zal ook de wereldwijde off-grid zonne-energiemarkt analyseren, waarbij gekeken wordt naar de huidige marktomvang, belangrijke marktdrivers en verwachte groei. Het zal vervolgens een koopgids bieden met belangrijke factoren om te overwegen bij het kiezen van de beste off-grid zonne-omvormer.

Inhoudsopgave
Hoe werken off-grid zonne-omvormers?
Overzicht van de wereldwijde off-grid zonnemarkt
5 factoren om te overwegen bij het kiezen van de beste off-grid zonne-omvormer
Kies de beste off-grid zonne-omvormer

Hoe werken off-grid zonne-omvormers?

De twee belangrijkste soorten zonne-energiesystemen zijn degenen die zijn aangesloten op het net (hybride of on-grid) en degenen die zijn losgekoppeld van het net (off-grid). Hoewel beide dezelfde energiebron gebruiken die door zonnepanelen van de zon wordt verzameld, slaan ze overtollige energie op en gebruiken ze deze op een andere manier.

Met een hybride zonnesysteem wordt overtollige elektriciteit naar het elektriciteitsnet gestuurd, terwijl off-grid zonne-omvormers batterijbanken gebruiken die de DC-zonne-energie opslaan die door de off-grid zonnepanelen aan hen wordt geleverd. Die energie wordt vervolgens door de omvormer omgezet in AC-energie die wordt gebruikt om huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien.

Off-grid zonnesystemen zijn veel complexer dan hybride systemen, omdat er extra componenten nodig zijn, zoals batterijmonitoren, laadregelaars en DC- en AC-stroomonderbrekers.

Overzicht van de wereldwijde off-grid zonnemarkt

Een rapport van Vantage Market Research uit 2022 laat zien dat De wereldwijde markt voor zonne-omvormers zal naar verwachting tegen het einde van 12.93 een marktwaarde van US$ 2028 miljard bereiken. De markt zal naar verwachting groeien met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 8.5% ten opzichte van de marktwaarde van US$ 2021 miljard in 7.92.

Als het specifiek om de off-grid zonnemarkt gaat, Vantage voorspelt marktgroei met een CAGR van 11%, waarbij de marktwaarde groeit van US$ 2.8 miljard in 2020 naar US$ 6.45 miljard in 2028.

De dreigende energiecrisis, schommelende olieprijzen en het toenemende aantal internationale overeenkomsten ter bevordering van duurzame ontwikkelingsplannen worden gezien als belangrijke groeimotoren op de markt voor zonne-energieomvormers.

5 factoren om te overwegen bij het kiezen van de beste off-grid zonne-omvormer

1. Uitgangsspanning

Een van de eerste dingen waar u rekening mee moet houden bij het selecteren van een off-grid zonne-omvormer is het bepalen van de belastingsvereisten. Dit is meestal hetzelfde als de standaardvoedingsspanning of nominale belastingsspanning van een bepaald gebied.

Door een belastinganalyse uit te voeren, kunnen retailers erachter komen welke spanningen hun klanten nodig hebben. De uitgangsspanning voor Europa en Afrika is 240 V, terwijl dit in de VS 120 V is. De meeste residentiële toepassingen vereisen 110/220 VAC, wat de spanningsvereiste is voor AC-huishoudelijke belastingen.

Om een ​​hogere uitgangsspanning te krijgen, kunnen gebruikers gebruikmaken van 'inverter stacking', waarbij meerdere inverters in serie worden gebruikt. Zolang de zonne-energie inverters Als de gebruikte apparaten compatibel zijn, kan een particuliere gebruiker twee 120 VAC-omvormers aansluiten om de uitgangsspanning te verdubbelen tot 240 VAC.

2. Vermogensbereik

De volgende factor om te overwegen bij het kiezen van de beste off-grid zonne-omvormer is het vermogensbereik dat de omvormer heeft. Uiteindelijk moet de gekozen apparatuur in staat zijn om te voldoen aan de stroombehoeften van de gebruiker of om hun belasting te verwerken.

Hieronder vindt u een lijst met verschillende omvormervermogens en hun typische toepassingen:

• 1–2 kW: TV, koelkast, telefoon, kleine hut met verlichting
• 2–4 kW: Kleine energiezuinige woningen, grotere hutten
• 4–8 kW: De meeste huizen zijn off-grid
• 8–16 kW: Grotere off-grid woningen, kleine bedrijven, boerderijen of ranches

Het meest populaire vermogensbereik is 4–8 kW omdat het aan de meeste huishoudelijke stroombehoeften kan voldoen.

Afhankelijk van de doelgroep is het belangrijk om ook rekening te houden met toekomstige belastingen die mogelijk stroom nodig hebben. Dit betekent dat de off-grid omvormers geïnstalleerd, zou normaal gesproken in staat moeten zijn om de komende jaren elke groei in energiebehoeften aan te kunnen. Daarom zou een systeem dat gericht is op gepensioneerde stellen anders moeten zijn dan een systeem dat gericht is op jonge gezinnen.

3. DC-ingangsspanning

Zodra het vermogen van de off-grid zonne-omvormer is vastgesteld, is het nu tijd om het DC-ingangsspanningsbereik van de apparatuur te overwegen. Dit kan worden vastgesteld door te kijken naar de specificaties of het specificatieblad van de omvormer.

De ingangs-DC-spanning wordt gebruikt om de nominale batterijspanning te bepalen die overeenkomt met de omvormerIn de regel mag de maximale PV DC-uitgangsspanning de maximale DC-ingangsspanning die in de specificaties van de omvormer staat vermeld, niet overschrijden.

4. Batterijcapaciteit

De volgende factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het selectieproces van off-grid zonne-energiesystemen is de batterij grootte die vereist zal zijn. De retailer zal moeten bepalen of de beoogde klant doorgaans energieopslag nodig heeft die het gebruik van slechts één dag dekt of een systeem met extra back-upcapaciteit.

Om de nauwkeurigheid tijdens dit proces te garanderen, is het belangrijk om rekening te houden met een aantal variabelen die verband houden met de batterij. Deze omvatten het batterijtype en de chemie ervan, de round-trip efficiency, de maximale ontladingsdiepte (DoD), de maximale laadsnelheid en de autonomiedagen.

De algemene regel voor back-upbatterijen met zonne-energie is dat u streeft naar een opslagcapaciteit die minimaal 2-3 dagen van gebruik dekt tijdens de periode van het hoogste gebruik van het jaar.

5. Ingebouwde zonnelaadregelaar

Off-grid zonne-omvormers worden geleverd met ingebouwde zonnelaadregelaars die de stroom regelen die van de zonnepanelen komt en naar de batterijen wordt overgebracht. Er zijn twee soorten laadregelaars die doorgaans worden gebruikt voor off-grid zonne-omvormers: Maximum Power Point Tracking (MPPT)-regelaars en pulsbreedtemodulatie (PWM)-regelaars.

MPPT-controllers worden technisch gezien als beter beschouwd omdat ze een hogere zonnepaneelspanning kunnen omzetten naar een lagere spanning en batterijen kunnen opladen met een lager vermogensverlies of een hogere efficiëntie. MPPT kan leveren 93-97% efficiëntie in hun vermogensomzetting; ze zijn echter duurder vergeleken met PWM-regelaars.

PWM-controllers zijn goedkoper, maar kunnen tot wel 100% storing veroorzaken. 60% vermogensverlies. Dit maakt ze niet ideaal voor grote systemen, maar een haalbare optie voor kleinere systemen. Idealiter is het het beste om een ​​omvormer te selecteren met een ingebouwde laadregelaar die de spanningsoverdracht optimaliseert, zodat de batterijbank de maximale hoeveelheid energie ontvangt.

Kies de beste off-grid zonne-omvormer

Bij het selecteren van de beste off-grid zonne-omvormer voor uw doelgroep moet u rekening houden met een aantal factoren, waaronder uitgangsspanning, vermogensbereik, DC-ingangsspanning, batterijcapaciteit en ingebouwde zonnelaadregelaars.

Al deze factoren zijn van invloed op het type off-grid zonne-energiesysteem dat gebruikers hebben. Daarom moeten retailers goed nadenken over op wie ze zich richten. Zo kunnen ze de meest optimale omvormeroptie voor hen vinden.

Uiteindelijk zijn klanten op zoek naar systemen die eenvoudig te onderhouden, eenvoudig te gebruiken en probleemloos zijn. Door de elektrische belasting en gebruikspatronen van potentiële klanten nauwkeurig te berekenen, kan het off-grid zonnesysteem correct worden gedimensioneerd, is er meer functionaliteit en is er minimale systeemstoring.