Решил начать наконец-то структурировать заметки по развертыванию солнечной электростанции.

Прежде всего – зачем? Я не пытаюсь начать на этом зарабатывать: я до сих пор не добился получения двойного тарифа “день/ночь”, где лишь сократились бы мои выплаты в Облэнерго, что уж говорить про “Зеленый тариф”, где надо заключать договор, регистрировать свою СЭС и где им придется еще и платить деньги потребителю, а не только отнимать их? Кроме того, у меня есть постоянное собственное потребление, а “Зеленый тариф” подразумевает избыток энергии. На построение же СЭС, которая будет целиком покрывать мой расход и давать избыток – и чтобы это все еще и окупилось когда-то – у меня нет ни желания, ни ресурсов.

Так что цели можно обозначить такие:

1. Разгрузка сети, возможность наращивания мощности оборудования. На сейчас, со всеми оптимизациями сеть работает кое-как. Уже со скважиной – ощутимые просадки, что привело к необходимости перехода на двухфазное питание. А так хотя бы часть времени я буду меньше нагружать сеть и просаживать напряжение в ней.
2. Некоторая автономность. Я не планирую – хотя бы поначалу – питаться целиком автономно. Сеть я начал строить на on grid-контроллерах, которые не подразумевают накопление энергии. На сейчас при пропадании сети у меня так же, как и раньше, не будет света. Однако, в отличие от генератора, стоящего за стенкой и тихо ржавеющего из года в год, панельки себя хотя бы потихоньку окупают в обычные дни. Кроме того, затраты, нужные на панели, делаются (плюс-минус) один раз – при их покупке, в отличие от генератора, где нужен бензин, обслуживание и все остальное. К вопросу об автономности – во-первых, для панелек легко можно организовать мастер-сеть – хоть на базе того же автоинвертора, запитанного от аккумулятора. Во-вторых, в крайнем случае, их всегда можно перекоммутировать, получить с них 200-300 В постоянного тока и запитать нагрузку, некритичную к форме тока. Хоть тот же электрочайник, ноут или зарядку для мобилки.
3. В конце концов, просто интерес поучаствовать в построение чего-то этакого.

По затратам на сейчас – выходит порядка 300-500$ за 1 КВт мощности СЭС. Сроки окупаемости – в любом случае несколько лет (было порядка 7, на сейчас надо смотреть более актуальные данные).

Контроллеры, как уже упоминалось выше, используются on grid (grid tie) – это те, которые подключаются параллельно существующей сети, синхронизируются с ней и подпитывают ее, отдавая мощность с панелек нагрузке (и, фактически, сокращая потребление от основной сети). Бывают off grid – те, которые сами генерируют сеть с нужными параметрами. Опционально – с возможностью подзарядки аккумулятора (и выдачи энергии с него, если панелька уже ничего не выдает). Ну и как вариант – гибридные, которые умеют работать и в одном, и в другом режиме.

Из особенностей контроллеров – в последнее время популярно решение MPPT, Maximum Power Point Tracking – поиск точки максимальной мощности для панельки. Иначе говоря, если при условных 1А на панельке 40В, то если спросить с нее 2А, то совершенно не обязательно на ней будет 20В. Вот поиском оптимального значения контроллер и занимается, периодически изменяя нагрузку на панель и сравнивая параметры.

В качестве первого опыта был куплен на olx’е инвертор Sunville 1500X и 4 поликристаллических панельки Axioma Energy на 290W:

4 – так как опыта работы с панельками и инверторами не было от слова “совсем”, то и пришлось самостоятельно ходить по всем граблям. Минимальное напряжение у инвертора было указано 100В, 4 панельки должны были покрыть этот диапазон.

Когда приехал инвертор и я начал пробовать запускать его в лабораторных условиях, выяснилось, что 100В – это напряжение, когда он просто хоть как-то оживает и до которого продолжает работу, если уже запущен. Минимальное напряжение запуска – 150В. Плюс, как выяснилось в дальнейшем, более-менее на режим он выходит где-то около 200В.

Характеристики инвертора

Внутренности Sunville 1500X:

На входе пришлось заменить сетевой разъем, так как ответной части не было. Зато идеально подошел найденный в хламе ШР на 3 контакта.

Из особенностей инвертора – при первом запуске словил “Isolation fault”. Как оказалось, инвертор требователен к заземлению, так что стоит учитывать этот момент.

Тем временем, после всех расчетов 4 панельки были кое-как прилеплены на одной крыше, попутно заказаны еще две. Хотелось уже как-то использовать то, что есть, был придуман обходной путь: последовательно с панельками подключался аккумулятор, чтобы вывести напряжение с них на уровень выше 150В, после запуска инвертора провод быстро переставлялся в обход аккумулятора, а инвертор продолжал работать. В таком виде я гонял панели несколько недель – из-за карантина были некоторые проблемы с заказом и доставкой оставшихся двух панелей. Соответственно, каждое утро и при любом сбое сети нужно было повторять процедуру заново.

Случайно просверлил панельку изнутри при монтаже, но панелька вроде не поменяла параметры:

Так или иначе, оставшиеся 2 панельки приехали, были установлены и инвертор заработал в штатном режиме, выдавая в пиках до 1,5 КВт и в некоторые дни по 6.6 КВт*ч энергии.

Однако солнечный день для него оказался довольно короткий – с утра тень от дымохода, под вечер – неудобный угол для большей части панелек, поэтому начались планы по дальнейшему расширению, плюс оптимизации того, что есть. Панельки в итоге сейчас обращены в небо с разными углами, при этом расположены парами. Было решено двигаться в сторону отдельных контроллеров на каждую пару панелей, а Sunville в итоге применить где-то еще.

По первому пункту – были заказаны с aliexpress 3 недорогих инвертора на 600 Вт – так, чтобы подключить на каждый из них по 2 панели впараллель:

Внутренности 600-ки:

Вся мелкая электроника на обратной стороне платы, пока не разбирал полностью. Есть некий подстроечный резистор. Есть защита от перегрева, столкнулся с ее работой в последние пару дней – уж не знаю, насколько часто она срабатывает на инверторе на 440-ках и в остальных местах и вообще, как часто инвертор троттлит на мощности, близкой к максимальной. Собственное потребление инвертора – около 0.7W.

Инверторы ехали долго, приехали поотдельности, поэтому первые тесты я делал на одном – и с доставленным на то время вторым набором из 6 панелей. Эти были чуть попроще:

Чуть меньше мощность и без шунтирующих секции панели диодов Шоттки (на Axioma стоит 3 штуки).

Результаты тестов инвертора были неутешительные – был приличный недобор по мощности в большинстве конфигураций. Что было опробовано:

Работа 600-ки с панельками на 285 Вт:

• 1 – 170W
• 2 – 304W (+ 134 Вт)
• 3 – 424W (+ 120 Вт)
• 4 – 512W (+ 88 Вт)
• 5 – 546W (+ 34 Вт)
• 6 – 562W (+ 16 Вт)

Максимальная зарегистрированная мощность по ваттметру – 569W. Напряжение с холостого хода 33.5V просаживалось до 30.9-31.5V.

Тест с 1 панелью Axioma (290W): Напряжение с 35.2V просаживалось до 26.5V, полученная мощность – 164W.

Тест с парой панелей (285) + 1 блок питания – попытка вывода в диапазон MPP: Voc=45.7V, при работе просадка до 35V. Полученная мощность – 383W.

На 37-38V идет переключение индикатора High/Low.

Тест 600-ки с блоками питания:

• 3 PSU: 36V, падение под нагрузкой до 34.6V, выходная мощность на инверторе 541W
• 3 PSU + балласт из 9 ламп на 12В, включенных параллельно: просадка с 36 до 31,5V, мощность на инверторе 522W

Итого: контроллеру для работы нужны какие-то идеальные условия; но номинальную мощность он практически никогда не выдает. Однако стало ясно, что для минимизации проблем надо очень четко попадать в диапазон работы MPPT – это не Sunville, который можно пнуть с аккумулятора и тот все равно будет нормально работать. Хотя понять, что именно надо подавать на 600-ку, толком все равно не ясно – на сайте в описании, в таблице характеристик и на наклейке (да еще и в разных местах по-разному) разные данные. Хотя вроде как выходило, что в реальной жизни уперлись в низ нижнего диапазона MPPT на уровне 26В (несмотря на соседнюю надпись о том, что он от 24В).

Тест панелек на 285 Вт вечером – штатное расположение и наклон одной к солнцу:

По ходу дела строилось поле для новых 6 панелей. Конструкция делалась с нуля – расчистилась площадка от мусора; бурились ямы для опор; заказаны уголки и стройматериалы. Опоры забетонировал, дальнейшая конструкция была сварена из стальных уголков 50x50x3, загрунтована и выкрашена:

Но вернемся к инверторам. Еще до монтирования поля в рамках экспериментов и для использования в дальнейшем на 3-й точке был куплен с рук еще один инвертор – на 1000 Вт и с более широким диапазоном MPPT – вроде от 22В.Данных по эффективности не сохранилось (можно дополнить позже), но она была ощутимо выше, чем на 600-ках – где-то на треть. Однако сходу выявилась другая проблема – крайне тупой MPPT. Если при первом запуске на нужную мощность инвертор выходил за несколько секунд, то при затенении панели на короткое время и срыве рабочей точки восстанавливалась она несколько минут. Т.е., инвертор нормально работал только в более-менее безоблачную погоду.

Третий блок панелей планировалось взять больших габаритов – ну и на большую мощность, соответственно. Итог – заказаны 4 панельки по 440 Вт каждая:

Эти – с диодами Шоттки, как и Axioma. Если прошлые 2 партии синеватого цвета, то монокристаллические – ближе к черному.

Тест 1000-ника на них не удался: несмотря на указанный диапазон до 48В, ни на 48,5, ни на просаженном до 47В напряжении (затенил панельку собой) инвертор запускаться не хотел и писал ошибку.

Охлаждение солнечных панелей.

Часто встречается фраза о том, что при нагреве эффективность панелей снижается. Решил проверить, насколько велика разница на деле. Все тесты “на глаз”; для проверки панели поливались водой со шланга – т.е., охлаждение в жаркий солнечный день с температуры порядка 45-50 градусов (панели ощутимо горячие, но руку можно удерживать продолжительное время) до ~ 20-25 градусов (температура воды из скважины – где-то 15 градусов, плюс поправка на теплоемкость панелей, постоянный подогрев солнцем даже во время полива, плюс то, что температура воды не устоялась – есть теплоемкость труб, земли вокруг труб и так далее). Тем не менее:

• Первый тест – на первом сете панелей и Sunville. Мощность немного плавала, плюс для выполнения всех действий надо было вылезти на чердак, сделать замер, слезть, вылезти на крышу, пополивать панели, снова вернуться на чердак и глянуть изменения. Так или иначе, вышло 1190->1340W – +12%, что весьма неплохо.
• Второй тест был во время испытания 440-ваттных панелей на пару с китайским 600-ваттным инвертором. 315->341W (@36.8V). Только 8%, но не стоит забывать, насколько плохо та 600-ка тянула мощность с панелек.
• Третий тест делался на поле – 6 Amerisolar’ов, подключенных на 3 инвертора: упомянутую 600-ку; описанный выше 1000-ник с медленным MPPT и новую 600-ку от Soyosource.

Спад во время 14:53-14:55 – небольшая тучка, но в целом динамика вполне видна: 830 -> 950W, что дает 14% (не забываем про унылую 600-ку и тормозной 1000-ник).

По мере перетасовки инверторов можно будет дополнить список с более подробными замерами.

---

Тем временем, приехала пара заказанных инверторов, на сей раз от Soyosource: один (упомянутый выше) на 600 Вт под 2 последовательных 290 Вт панели, и на 1000 Вт под 2 последовательных 440 Вт панели (или 3 по 290).

600-ка попроще, с индикацией в виде трех светодиодов, а 1000-ник более навороченный – с LCD-дисплеем с отображением текущего состояния, уровнем напряжений и токов, а также текущей мощности и суммарной выработки. Есть кнопки для работы с меню, где можно переключить инвертор между режимами работы с PV-панелями и аккумулятором (соответственно, можно выставить границы напряжения для аккумулятора), а также рядом менее важных настроек.

Параметры 600W: 55-90V холостой ход, 45-65 MPPT, КПД 90%

Параметры 1000W: 85-130V холостой, 65-100 MPPT, КПД 91%

Руководство на старшие модели

Общего у этих инверторов 2 вещи: массивный радиатор, что выгодно отличает их от дешевых китайцев (но вентиляторы все равно присутствуют, в отличие от Sunville, который чисто пассивный); и очень быстрый MPPT, плюс-минус на уровне Sunville. Пара секунд – и инвертор уже работает на максимальной мощности панели.

Сделать сравнительный тест эффективности старых и новых инверторов пока особо не было возможности, но для затравки: на поле (т.е., условия одинаковые для двух инверторов) тогда, когда старая 600-ка давала 285W, новая выдала 396 – т.е., +39%. С ростом мощности, думаю, разница может быть еще более существенна.

== Сравнение Soyosource в разных условиях ==

Тест Soyosource 600W на 2 и 4 панельках:

383@2 -> 488W@4
Каким-то образом получился пик на 659Вт
В другой раз успел заметить формирование пика в 596W – при неполном солнце была мощность в 350-400 Вт, после чего вышло солнце и мощность ушла к пику, а через несколько секунд – дроп на ~490 Вт.
Еще замер – 398@2 -> 485W@4

Собственное потребление около 1.5W, с вентилятором – до 3 Вт, работает от сети, а не DC

Напряжение: 2 панели: 408W@45V (вроде как низ диапазона); 4 панели: 486W@64V (около верха диапазона – т.е., есть, где разгуляться еще)

Сравнение в тех же условиях с старой 600-кой: 285W на 2 панели впараллель на старой 600-ке против 396W на 2 панелях последовательно на Soyosource

Тест Soyosource 1000W – 3 панели последовательно:
103V Voc
700W@81V; 760W@80.2V (условно – середина диапазона)

По возврату на 2 440-ки спустя 10 минут – 590W@73V (ближе к низу диапазона)

Итого в пересчете на одну панель:

• 143W с панели  со старого инвертора
• 204W (+42%) с Soyosource 600W
• 253W на Soyosource 1000W (+77%)

В пересчете на пары панелей: 396 vs 285W дает упомянутую выше прибавку в 39% на Soyosource, а 2/3 от 760 Вт на 1000-нике даст прибавку в 77.7%.

---

На 1000-нике завышение показаний на 6-10% относительно “референсной” пары ваттметров:

480/451W; 956/867W

Тест линейности: сравнение вариантов “2 последовательных 440-ки” vs “2 параллельных цепочки из 2 последовательных 440-ок”. Иначе говоря, удвоение мощности батарей в условиях, когда суммарная мощность батарей ниже предельной для инвертора.

488W@77.5V на 2 панелях -> 976W@77.4V на 4 панелях.

На киловатте ток с панелей около 14А.

Показания двух разных ваттметров ощутимо скачут, но в целом линейность на хорошем уровне.

Тест предела по мощности: подключение 4 панелей с общей мощностью >1000W. По показаниям на инверторе пик мощности был на уровне 1050W. С поправкой на завышение показаний – выходит около 950W.

== Разборка Soyosource ==

Развивая мысль о том, что новая 600-ка может быть 500-кой с неверной маркировкой, решил ее вскрыть.

Внутренности 600-ки:

Разборка – типична для недорогих инверторов: откручиваем боковушку и сдвигаем “дно”, открывая доступ к внутренностям. Массивный радиатор (который и был этим самым дном) оказался бутафорским: нет, он, конечно, массивный и оребренный, но транзисторы и диоды расположены на П-образной части корпуса, а теплопередача через пазы, в которые вставляется дно, очевидно, будет не особо хорошей. Неудивительно, что инвертор периодически начинал сигналить о перегреве. Термодатчик расположен в нижней части фото возле одного из транзисторов. Вентилятор не особо спасает положение, лишь продувая внутренности инвертора и минимально обдувая внутреннее оребрение корпуса. Единственное, чему помогает радиатор – охлаждение пары трансформаторов: при закрытом корпусе они касаются его верхней частью.

Сердце инвертора – чип, размещенный на отдельной небольшой плате вместе с кварцевым резонатором. Рядом с этой платой присутствуют точки выхода RS485 и еще пара точек (одна из которых имеет распаянный разъем) без обозначений, однако все они имеют сходную структуру – питание, общий и 2 проводника данных. Точка с разъемом звонится на контакты платы CPU с обозначениями RX3/TX3. Возможно, RS232? Забегая наперед: у 1000-ника через подобный разъем подключен индикатор на передней панели. Может его и здесь можно подключить? (update: проверил, не хочет работать. При старте выводит логотип и потом штатную картинку, но показания на картинке по нулям, внизу светится “Not connected to M-board”. Похоже, работа с дисплеем в 600-ке вырезана из прошивки. Однако счетчик наработки показывал значение с 1000-ника – значит, наработка сохраняется в контроллере дисплея. В меню тоже смог зайти. На 1000-ник подключил на горячую, заработало сходу. А вот что я забыл посмотреть – показывается ли в заголовке тип инвертора – его мощность и напряжение. Иначе говоря, зашито ли это в индикатор или берется с материнской платы)

Питает все это хозяйство небольшой блок питания на 12В, размещенный на отдельной плате и подключенный к сети 220V. Отсюда и потребление в 1.5W в дежурном режиме. Что мешало подключить блок питания (тогда уж фактически – DC-DC 45-90->12V) напрямую к солнечным панелям, чтобы ночью железка не потребляла вообще ничего – не ясно.

Так или иначе, ничего специфичного для модели сходу обнаружить не удалось – возможно, железо вообще одинаково и все лимиты задаются в прошивке “CPU”. Update: лимиты можно поправить подстроечником в обратной связи.

Раз уж началось исследование внутренностей инверторов – решил сразу разобрать и 1000-ник. Тут разборка несколько сложнее: надо открутить винты на боковушках напротив верхней крышки, а потом открутить винты по длинным сторонам той же крышки.

Внутренности 1000-ника:

Конструкция явно более продвинутая, чем на 600-ке: все силовые элементы прокручены на тот самый массивный радиатор, являющийся “дном” корпуса; трансформаторы также контактируют с дном через термопрокладку. С охлаждением здесь будет явно меньше проблем. Однако вентиляторы (которых тут 2), как и в 600-ке, лишь обдувают внутренности.

На верхней крышке расположен лишь LCD-дисплей  и 4 кнопки, все это подключается к основной плате 4-проводным кабелем.

Как и в 600-ке, тут есть RS485 – правда, у меня версия без лимитера, так что разъем наружу не выведен. Как и в 600-ке, питанием схемы заведует отдельный блок питания на 12В с теми же недостатками в виде потребления в дежурном режиме. Ну и, наконец, как и в 600-ке тут всем заведует контроллер на отдельной небольшой плате.

Update 2020-09-11: Soyo 600W сдох, вылетели ключи одного из плечей входных DC-DC-преобразователей. Схемотехнически там 2 DC-DC, запитанных от панелек и соединенных выходами последовательно. Конденсаторы 100uFx100V соединены параллельно и стоят на входе DC-DC, а вот на выходе емкостей особо не наблюдается.

Update 2020-10-02: Отремонтировал Soyo 600W. В итоге весь ремонт вышел в замену двух 110N20N. Обошлось чуть меньше 20$ из местного магазина. Судя по времени между апдейтами, в итоге вполне можно было заказать на Aliexpress с тем же результатом. На выходе между мостами у DC-DC порядка 210В (пробовал запускаться от блока на 48В с лампой-балластом, так что не знаю, насколько плавает напряжение в работе).

Update 2020-10-14: сравнил эффективность Soyosource 1200W и Sunville 1500X в одних условиях – 3 панели на поле на Soyo + 6 панелей на Sunville при условии, что оба не упираются в свои лимиты. Разница в КПД на уровне погрешности измерителя, так что старшие модели Soyo можно считать неплохим выбором.

Update 2021-07-14: общий апдейт за последний почти что год.

• поле с панелями в августе 2020-го было расширено до 9 панелей, добавлена одна справа и две слева:

   

• На сауне после работ на поле сняты 2х290W и поставлены 3х440W без наклона относительно крыши. Исходил из того, что более плотное размещение позволит более эффективно использовать пространство, а строгое направление на юг не имеет смысла, так как боковая засветка панелей будет ограничиваться крышей – т.е., выбирать положение надо по максимальному световому дню в целом, а не максимальной интенсивности в одной конкретной точке.
• За зиму были докуплены инверторы Soyosource 1000 и 1200 Вт на нужное напряжение. В итоге расклад по инверторам на сейчас такой:
  • 3 инвертора на поле: 2 Soyosource 55-90V + Sunville. Подключение панелей – “веером”: левая верхняя+левая нижняя – на одном Soyosource; правая верхняя + правая нижняя – на втором, оставшиеся 5 панелей – на Sunville. Sunville в мощность больше не упирается, пик на сейчас бывает в районе 1300 Вт.
  • 2 Soyosource 85-130V на гостевом, по паре панелей на каждом.
  • 4 инвертора на сауне: 2 х 2х290W на своих инверторах Soyosource 55-90V; 2х440W на одном на 85-130V и оставшаяся 440W – на старом 600W инверторе (пока не задумывался о том, чем его заменить).
  • Снятые с сауны 2 панели на данный момент размещены в саду, инвертор Soyosource 55-90V.
• На постоянной основе измерением выработки занимаются PZEM-004t – вначале подключенные на одноплатники (Cubieboard2, Raspberry Pi), в дальнейшем – с использованием ESP8266. Первая годовая статистика с использованием PZEM-004t будет через неделю (первые данные по графику – с 2020-07-20), но в текущей конфигурации панелей и инверторов полный цикл будет только к следующему лету. На пока учтенная таким образом выработка – чуть больше 5 МВт*ч.
• На днях вылетел модуль управления одного из инверторов в гостевом доме.

Update 2023-06-11:

• 26-го мая в грозу вылетела вторая оставшаяся старая 600-ка. Заметку по первой в блоге не вижу, но было это около года назад – с тех пор лежала разобранной. По исследованию внутренностей будет отдельная заметка, но я таки планирую его / их поднять.
• В итоге одна из панелей на 440 Вт сейчас просто запараллелена с соседней – толку это особо не дает, но хоть что-то. В целом, пока решаюсь: отремонтировать инверторы есть спортивный интерес, но детали могут ехать долго, плюс лотерея с Али. Купить с рук такой инвертор – он снова проживет до грозы. Купить еще один Soyosource – ради одной панели как-то дорого. Инвертор стоит столько, сколько одна панель. Пока вижу самый оптимальный вариант – купить еще одну панель на 440 Вт и как-то приткнуть ее на крыше (смотрел – в принципе, реально); поменять местами инверторы с гостевым домом (там стоит 1200-ка – в общем-то, единственная) и сделать 2S2P на сауне. Да, пик будет ощутимо выше пределов инвертора (1760 vs 1200), с другой стороны – пик в течение дня не так долго, зато можно максимально эффективно использовать инвертор. Ну и в крайнем случае, позже докупить еще один. Или если подниму обе 600-ки, то по 600-ке на панельку (если это будет эффективнее, чем сгрузить все на один Soyo). Ну и, в отличие от затрат на “хороший инвертор”, который, фактически, просто служебный элемент, панелька ценна сама по себе.
• На 10-е июня общая выработка – 16 МВт*ч.

Update 2023-06-16:

• Заказана, получена и установлена еще одна солнечная панель. В итоге взята не на 440 Вт, а на 455 – планы пришлось менять по ходу дела: старые панели (Risen RST156) сделаны больше с уклоном в напряжение, а не ток. В итоге более новая (RST130) обеспечивает меньшее напряжение (как рабочее, так и холостой ход) и выше ток (который не будет утилизироваться, так как панели включены последовательно и старая с большой вероятностью будет ограничивать новую). 450/455 Вт имеют более близкие параметры, поэтому сделал выбор в пользу 455.
• Панели на сауне сейчас подключены по схеме 2S2P: 2 последовательно на 440 Вт; последовательно 440 + новая 455 и обе этих цепочки включены параллельно. Обе ветки приходят проводами прямо к инвертору, поэтому при желании можно поставить отдельный инвертор.
• Инверторы поменял местами между гостевым и сауной. 1200-ка сейчас в сауне – работает на полную.
• Общее число панелей на сейчас – 23.
• Общая мощность панелей – 7,84 КВт.

Update 2023-07-12:

Вышел из строя Soyosource 1200W, упомянутый в предыдущем пункте. Пока сложно сказать, не тянет он 4 панели или просто “время пришло”. Занялся ремонтом. Панели пока не используются.

Update 2023-07-20:

Отремонтировал и вернул в работу Soyosource 1200W. Однако гонять его с 4 панелями – плохая идея и требуется или еще один инвертор, или замена на более мощный.

Update 2023-07-26:

В прошлом апдейте писал про альтернативы – решил двигаться в этом направлении; в процессе запуска отремонтированного Soyosource какими-то уж слишком горячими показались трансформаторы на максимальной мощности, так что нужна была разгрузка во избежание повторения ситуации с трансформатором.

Варианты: или купить еще один Soyosource примерно за 180-190$ и ждать его с месяц с Али – так и лето закончится. По месту они около 300$. Из плюсов – это будет аналогичный работающим (а тут и минусы в том числе) уже известный инвертор. Или глянуть альтернативы. И внезапно нашел интересный вариант на olx’e: SAJ Sununo Plus 3K-M за 9000 грн (около 240$). 3 КВт, 2 стринга. Выглядело очень аппетитно; заказал, получил, сегодня запустил в работу. 15 кг веса и огромный радиатор; Sunville по сравнению с ним кажется миниатюрным – что уж говорить про Soyosource?

Помимо мощности, плюсом еще было то, что его потенциально можно поставить (в случае каких-то глобальных проблем) как единственный инвертор на любой из точек, даже особо не потеряв в эффективности: на поле он может заменить Sunville (а до сегодня у меня не было замены, которую туда можно было бы подключить) и/или Sunville + 2*Soyosource (если соединить крайние панели на поле последовательно и подключить на 2-й стринг – да, в разное время по боковым панелям в разное время проходит тень, поэтому эффективность будет чуть ниже); на сауне он может в случае чего подхватить и 4*290 на второй стринг (аналогично с тенями); или самый простой вариант – работать с 4*440 на гостевом.

Как и в Санвил, тут есть меню и различная статистика, но все это на голову на более высоком уровне. Есть настройки даты/времени, страны и т.п. Можно смотреть статистику выработки за день / неделю / месяц / год. Можно смотреть текущую утилизацию энергии отдельно по стрингам. В общем, изучение пока продолжается.

Судя по инструкции (да – инвертор, похоже, совершенно новый – возможно, был в резерве. Никаких следов эксплуатации, пленка на экране, полный комплект), в плане использования был бы интереснее Sununo 3K (без M) – там он работает от 50В и с MPPT от 60В. С другой стороны – только один стринг, а низкое напряжение было бы актуально в случае навешивания дополнительных панелек (2 по 285/290) на второй стринг.

Update 2023-08-12:

Купил еще один SAJ Sununo Plus 3K-M про запас и для исследования внутренностей, о чем будет отдельный пост.

Попутно сделаю отметку о выработке и текущих ценах на электроэнергию: с 1 июня 2023 года цена за 1 КВт*ч повысилась с 1,68 грн до 2,64. На момент 1 июня выработка составляет 15746.7 КВт*ч (на деле больше). По факту для расчета окупаемости стоит учитывать изменение курса доллара в связи с войной. С другой стороны, все покупалось при курсе порядка 24-28 грн/доллар. В итоге на момент смены стоимости ЭЭ вложения вернулись примерно на 1000$. С повышением цены сроки снижаются в меньшую сторону – фактически, по новой цене и при текущем курсе за прошедшие 2,5 месяца возвращено около 135$. Более точную статистику можно будет получить через год. Хотя если брать те данные по выработке, что есть – например, то, что за прошедший год с учетом отключений в зимнее время выработано около 5400 КВт*ч – то при текущей стоимости ЭЭ и курсе доллара в год будет возвращаться около 385$.

Update: по случаю делаю дамп графика выработки “мобильной” панели. Явный тренд на снижение мощности. Подозреваю, что из-за отложений из воды от поливалки. На будущее лето надо будет вычистить панель и сравнить, а заодно ограничить поливалку, чтобы вода не попадала на панель. В нижней части налет кальция очень плотный, надо будет постараться, чтобы отодрать.

Update 2024-04-12:

Провел тест по сравнению работы системы из микроинверторов (Soyosource) и одного большого на всю цепь солнечных панелей (SAJ) – отсылка к этому видео про оптимизаторы. Суть эксперимента – проверить идею про достаточность шунтирования секций солнечных панелей диодами (которые на них обычно штатно есть) в случае затенения отдельных панелей в стринге.

Для теста сделал переключатель фазы для одного из каналов измерителя и добавил автомат для отключения второго канала. Фактически, выходы инверторов можно было запараллелить и на первом канале и просто отключать Soyo – можно было бы расширить эксперимент для варианта “работают все 3 инвертора впараллель”. Идея возникла уже в ходе проведения эксперимента, поэтому на деле есть только варианты “только Soyo”, “только SAJ” и “SAJ + один Soyo”. Итак:

• Штатный вариант (здесь и далее для сумм: первое значение – первый канал, второе – второй), полная мощность:
  •  microinvertor: 634-635W + 641-643W (1275-1278W)
  •  SAJ: 1328-1332W
• Перекрытие четверти панели (левый нижний угол):
  •  microinvertor: 312W + 635W (947W)
  • SAJ: 773W
  • SAJ + микроинвертор на 2 канале: 645W + 306W (951W)

• Перекрытие трети панели по длинной стороне, эксперимент 1:
  • microinvertor: первый замер: 246W + 627W (873W) ; второй замер: 239W + 627W (866W)
  • SAJ: 1102W
  • SAJ + microinvertor на 2 канале: 548W + 360W (908W)

• Полное перекрытие нижней части панели:
  • microinvertor: 262W + 623W (885W)
  • SAJ: 737W
  • SAJ + microinvertor на 2 канале: 622W + 267W (889W)

• Перекрытие трети панели по длинной стороне, эксперимент 2:
  •  microinvertor: 139W + 624W (763W)
  •  SAJ: 1092W
  •  SAJ + microinvertor на 2 канале: 872W + 75W (947W)
  •  Напряжение на 1-м инверторе – 62В при работе.

• Общая мощность на чистых панелях в конце эксперимента – 600W + 613W (1213W). При первом включении первый инвертор давал около 520 Вт, после перезапуска выдал полную мощность.

Резюме:

• Чуда не произошло, больше стрингов позволяют более эффективно использовать панели в случае затенения. Шунтирование помогает только частично.
• SAJ на полной мощности работал все же эффективнее пары Soyo.
• При значительном перекрытии панели SAJ с полного сета панелей вытягивал больше мощности, чем 2 Soyo в отдельности – вероятно потому, что Soyo на затененном стринге выпадал из MPPT-диапазона и давал значительно меньше мощности, чем на деле можно получить.
• SAJ вполне можно использовать параллельно в паре с Soyo, объединяя входы и выходы, при этом Soyo включать между собой последовательно. Как пример – сетап на сауне: работающие там Soyo можно соединить последовательно и завести на 2-й канал SAJ’а. Это не избавит от необходимости наличия Soyo (если хочется выжимать максимум из панелей), но позволит получить некоторую отказоустойчивость. Аналогичный вариант можно сделать и для поля (заменив Sunville на SAJ и соединив Soyo). Минусы: возможны “качели” из-за работы сразу двух MPPT-алгоритмов в разных инверторах (один подстраивается – меняет режим работы панели – начинает подстраиваться другой, снова меняя режим и так до бесконечности); кроме того, портится статистика по отдельным стрингам (что, впрочем, не особо критично).

Update 2024-08-14: сделал эксперимент по размещению солнечных панелей на гостевом в плоскости крыши. 2 панели положил, остальные 2 оставил в старом положении.

В общем-то, панели ставились под углом как минимум еще и из-за того, что утром тень от дерева возле дома, а также от самого дома проходит по панелям – и если летом затенение относительно минимально, то в остальное время года солнечный день сокращается еще ощутимее за счет этих препятствий. С другой стороны, установка под углом сокращает солнечный день для панели за счет того, что лучи начинают перекрываться крышей, а также столбом и проводами. Вот и хотелось посмотреть, есть ли ощутимая разница.

Явно видны 2 тени утром – примерно до 7:30 и с 8 до 9 – как раз те периоды, когда горизонтальная панель могла бы наверстать разницу. Разница же в пике – минимальная. Нет, панель под углом, конечно, имеет более высокую пиковую мощность, но если выбирать между разместить “4 панели с максимальным пиком” и “7 панелей с пиком на 4% меньше” (да и кто мешает размещать плоскость панели не параллельно плоскости крыши, чтобы подстроиться под утреннее солнце?), то я бы предпочел большую итоговую мощность.

Но с тенями выработка ощутимо страдает:

• Было:

2024-07-29 | 4451 W*h      | |||||||||||||||||||||||
2024-07-29 | 4466 W*h      | |||||||||||||||||||||||

• Стало:

2024-08-14 | 3796 W*h      | |||||||||||||||||||
2024-08-14 | 4453 W*h      | |||||||||||||||||||||||

Т.е., жертвовать такой просадкой по мощности можно было бы только при очень дешевых панелях, когда добавление еще 3 штук компенсировало бы все недостатки.

Update 2024-09-25: 2 недели назад решил реализовать еще одно масштабное изменение в СЭС: был снесен дымоход на сауне, а на освободившемся месте планировал сделать плоскость под панели.

Были планы установить панели Axioma (с газона и те, что были возле дымохода) у клиентов на СЭС, а на освободившемся месте за вырученные средства разместить еще 2 монокристаллических на 440-450 Вт – как уже были установлены на сауне. Но не срослось, в итоге решил работать с теми панелями, что есть: панели возле дымохода просто размещались горизонтально, а на свободном месте монтировались панели с лужайки и с торца сауны.

Чтобы все влезло – пришлось немного поперемещать 2 440-ки и имевшуюся пару 290-х влево. Монтаж по отработанной схеме; разрезал один уголок 25х25х3 на 2 куска по 3 метра, на каждом куске на петлях монтировались 2 панели. 15-го сентября разобрал панели на лужайке, день после того они работали впараллель с теми, что возле дымохода. 17-го были сняты и смонтированы на новом месте панели с торца сауны.

Справа – 2 панели с лужайки.

За вечер успел все скоммутировать и подключить на второй вход SAJ. 18-го это дало пик в 2,9 КВт, а в общем мощность панелей была 3,5 КВт. Чтобы не было потерь в дальнейшем и для облегчения режима работы инвертора, с 19-го поставил рядом второй SAJ, который все равно лежал без дела. Жаль, конечно, что панели нельзя сделать разнонаправленными – можно было бы использовать один инвертор для всех без потерь мощности.

Попутно оптимизировал проводку, убрав кабель, которым когда-то была подключена 440-ка на старый инвертор-600-ку и который так и остался в работе даже тогда, когда год назад была смонтирована еще одна панель.

Из плюсов новой схемы – все Axioma на одном инверторе (а потенциально – и на одном с Risen’ами) и в одном высоковольтном стринге, что дает более длинный солнечный день – инвертор может раньше начать и позже закончить работу; также высоковольтный стринг удобнее использовать для прямого подключения нагрузки. Освободившиеся 3 инвертора можно выставить на продажу.

Из минусов – два момента: SAJ неизолированный и я на сейчас остался только с одной линией (с гостевого), которую можно использовать параллельно с on grid-инверторами и с оффлайн в доме. Кроме того, на сейчас немного иначе стали сказываться на работе тени: примерно до 10 утра по низу панелей проходит тень от крыши соседнего строения (см. фото выше), а около часа дня по панели проходит тень от дымохода с того же строения. И то, и то – сезонное, т.е., летом тень будет меньше сказываться, с другой стороны и сейчас еще не глубокая осень/зима и размер тени будет увеличиваться. Плюс на панелях, когда они стояли поотдельности, тоже были тени: сокращенный солнечный день и тень от дымохода на той, что была возле дымохода; тень от туи в осенне-зимне-весенний период на той, что на лужайке и тень от туи и дома на закате на той, что на торце сауны. По мере сбора статистики можно будет высчитать, стала ли новая схема эффективнее по выработке или нет. Однако перепад по мощности при прохождении тени от дымохода все же смущает:

Просадка от такой маленькой тени больше, чем номинальная мощность панели. При этом “половинки” панели симметричны и запараллелены относительно центральной линии, а также шунтированы диодами.

Update 2024-10-29: еще один интересный тест насчет теней и производительности в целом. В последнее время сделал возможность переключения Sunville на поле с 5 панелей на все 9. Подразумевалось, что система сможет эффективнее работать в моменты рассвета и заката, когда энергии на питание Soyosource на крайних панелях уже не будет хватать. Также сделал отключение входа у Soyosource.

Как видно, одна из панелей затенена, “красный” стринг толком не работает даже в тот момент, когда Sunville на 5 панелях.

Ключевые точки графика:

• От начала и до 12 – Sunville на полном сете панелей, но один Soyo “перетянул одеяло” на себя и в итоге сильно упала мощность
• Около 12: Soyo отвалился, начал работать Sunville на полную
• 12-10 – 12-20: переключил Sunville на 5 панелей с 9. Каждый начал работать со своими панелями
• Провал около 12-20: вернул обратно Sunville на 9 панелей, но Soyo не отдавал свои. Снова просадка.
• Конец: Soyo таки отвалился.

Т.е., пока Sunville не упирается в мощность, на сете из 9 панелей он один выдает больше, чем при разделении сета на отдельные стринги и работе вместе с Soyosource. Фактически, за прошедшие 4 года можно было получать немного больше энергии с поля, если коммутировать инверторы в нужные моменты.

Коммутатор я решил сделать на базе АВР с Aliexpress, в котором используются обычные автоматы под DIN-рейку – просто поменять их на DC-автоматы и сделать нужную мне схему управления. Но судя по тесту, дополнительно придется отключать и Soyosource.

Update 2024-11-09: Пасмурно, выработка:

Пара Soyosource на гостевом в сильной просадке относительно такого же сета панелей на сауне (голубая зона).

====== Будет дополняться по ходу дела ======