16. Φωτοβολταϊκά, φορτιστής ΗΟ και αντλία θερμότητας

Σημαντικό πριν ξεκινήσεις. Το Avenler είναι βοήθημα: χειρίζεται το φωτοβολταϊκό σύστημα, τον φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος και την αντλία θερμότητας ως μέρος της ηλεκτρολογικής μελέτης, αλλά δεν αντικαθιστά το πρόγραμμα σχεδιασμού του κατασκευαστή του αντιστροφέα, τις οδηγίες εγκατάστασης των συσκευών και την έγκριση του διαχειριστή του δικτύου. Τον τύπο των προστασιών να τον ελέγχεις πάντα σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.

Το κεφάλαιο αυτό δείχνει πώς μπαίνουν στη μελέτη ο φωτοβολταϊκός αντιστροφέας με τις στοιχειοσειρές του, ο φορτιστής ηλεκτρικού οχήματος, η αντλία θερμότητας και το αποθηκευτικό σύστημα μπαταρίας, και τι υπολογίζει και ελέγχει το πρόγραμμα γι' αυτά στον πίνακα και στην παροχή.

Σύμβολα και σχεδίαση

Στην ομάδα Ενέργεια της γραμμής εργαλείων υπάρχουν το φωτοβολταϊκό πάνελ, ο φωτοβολταϊκός αντιστροφέας, το αποθηκευτικό σύστημα μπαταρίας, ο φορτιστής ηλεκτρικού οχήματος, η αντλία θερμότητας, το κουτί σύνδεσης Φ/Β, ο απομονωτής DC, ο αμφίδρομος μετρητής και ο διαχειριστής φορτίου.

Χωρίς κύκλωμα είναι εντάξει το φωτοβολταϊκό πάνελ, το κουτί σύνδεσης Φ/Β και ο απομονωτής DC (η πλευρά DC ανήκει στον αντιστροφέα), ο αμφίδρομος μετρητής, ο διαχειριστής φορτίου (ένδειξη που ισχύει για ολόκληρο το έργο) και το αποθηκευτικό σύστημα μπαταρίας (από προεπιλογή θεωρείται αποθήκευση συζευγμένη σε DC πίσω από υβριδικό αντιστροφέα).
Στις ιδιότητες του φωτοβολταϊκού αντιστροφέα, του φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος, της αντλίας θερμότητας και του αποθηκευτικού συστήματος μπαταρίας μπορούν να δοθούν η Ονομαστική ισχύς (kW) και ο Αριθμός φάσεων· ο υπολογισμός διαστασιολόγησης τα χρησιμοποιεί, και η ισχύς που δίνεται υπερισχύει της προεπιλεγμένης τιμής του συμβόλου.
Η Αυτόματη κατανομή… δίνει σε κάθε φωτοβολταϊκό αντιστροφέα δικό του κύκλωμα («Αντιστροφέας – <room>»)· χωρίς δοσμένο αριθμό φάσεων υπολογίζει με τριφασικό αντιστροφέα 5 kW. Το αποθηκευτικό σύστημα μπαταρίας παίρνει δικό του κύκλωμα αν δώσεις τον αριθμό φάσεών του: τότε θεωρείται αποθήκευση συζευγμένη σε AC και είναι πηγή ακριβώς όπως ο αντιστροφέας.

Φωτοβολταϊκές στοιχειοσειρές και ο έλεγχός τους

Στις ιδιότητες του φωτοβολταϊκού αντιστροφέα μπορείς να δώσεις τη Μέγ. τάση εισόδου DC (V) του αντιστροφέα και τη Χαμηλότερη θερμοκρασία (°C) σχεδιασμού, και από κάτω έως 12 στοιχειοσειρές: για κάθε μία τον Αριθμό πάνελ, το Πάνελ (Wp), την τιμή Voc (V) του πάνελ και τον Θερμοκρασιακό συντελεστή Voc (%/K). Κάτω από τη λίστα φαίνονται ο συνολικός αριθμός πάνελ και η ισχύς (kWp).

Ο σύνδεσμος Έλεγχος στον υπολογιστή ανοίγει τη λειτουργία στοιχειοσειράς του δημόσιου Υπολογιστή DC φωτοβολταϊκών, συμπληρωμένη με τα στοιχεία της στοιχειοσειράς.
Ο έλεγχος αναφέρει σφάλμα (Υπερβολική τάση στοιχειοσειράς Φ/Β) αν η τάση ανοιχτού κυκλώματος της στοιχειοσειράς στη χαμηλότερη θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από το όριο εισόδου DC του αντιστροφέα· αυτό μπορεί να καταστρέψει τον αντιστροφέα. Ο υπολογισμός είναι ίδιος με του υπολογιστή: Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · αριθμός πάνελ. Χωρίς θερμοκρασία υπολογίζει με −20 °C· χωρίς το όριο του αντιστροφέα ή τα στοιχεία της στοιχειοσειράς ο κανόνας δεν εκτελείται.

Το κύκλωμα και το ρελέ διαρροής του φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος

Στις ιδιότητες του φορτιστή, εκτός από την ισχύ και τον αριθμό φάσεων, μπορεί να επιλεγεί η Ενσωματωμένη ανίχνευση ρεύματος σφάλματος DC (RDC-DD). Αν δεν δώσεις δικό του συντελεστή ταυτοχρονισμού, ο υπολογισμός διαστασιολόγησης θεωρεί το κύκλωμα του φορτιστή με ολόκληρη την ονομαστική ισχύ.

Η λειτουργία Πρόταση από τα κυκλώματα του πίνακα δίνει σε κάθε κύκλωμα φορτιστή δικό του ρελέ διαρροής και αυτόματο διακόπτη (ρελέ διαρροής 2 ή 4 πόλων ανάλογα με τον αριθμό φάσεων του κυκλώματος), κατά προτίμηση τύπου B ή EV· ρελέ διαρροής τύπου A δέχεται μόνο αν στον φορτιστή είναι επιλεγμένο το RDC-DD.
Τύπος ρελέ διαρροής φορτιστή ΗΟ (σφάλμα): το ρελέ διαρροής του κυκλώματος του φορτιστή δεν είναι τύπου B ή EV και ο φορτιστής δεν έχει επιλεγμένο RDC-DD, ή το κύκλωμα δεν βρίσκεται πίσω από ρελέ διαρροής.
Δικό του ρελέ διαρροής για τον φορτιστή ΗΟ (προειδοποίηση): το ρελέ διαρροής του κυκλώματος του φορτιστή προστατεύει και άλλο κύκλωμα.

Τον τύπο του επιλεγμένου ρελέ διαρροής και την προστασία του φορτιστή από ρεύμα σφάλματος να τα ελέγχεις σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή· η ένδειξη του προγράμματος είναι βοήθημα, όχι απόφαση.

Αντλία θερμότητας και μπαταρία

Η αντλία θερμότητας είναι μεγάλος καταναλωτής: αν μοιράζεται κύκλωμα με άλλη συσκευή, το επισημαίνει ο κανόνας Μεγάλος καταναλωτής σε κοινό κύκλωμα. Για τα κυκλώματα του αντιστροφέα και της αντλίας θερμότητας ο πίνακας δίνει πληροφορία (Ρελέ διαρροής αντιστροφέα και αντλίας θερμότητας): ο τύπος του ρελέ διαρροής εξαρτάται από τον κατασκευαστή, δες τις οδηγίες εγκατάστασης της συσκευής.

Το αποθηκευτικό σύστημα μπαταρίας μπορεί να σχεδιαστεί με δύο τρόπους:

Συζευγμένο σε DC (πίσω από τον υβριδικό αντιστροφέα): δεν χρειάζεται κύκλωμα, η αποθήκευση εμφανίζεται στο σχέδιο και στην επιμέτρηση.
Συζευγμένο σε AC: συνδεδεμένο σε δικό του κύκλωμα θεωρείται πηγή, όπως ο φωτοβολταϊκός αντιστροφέας.

Ο κανόνας Αντιστροφέας σε κοινό κύκλωμα προειδοποιεί αν ο φωτοβολταϊκός αντιστροφέας ή η αποθήκευση συζευγμένη σε AC βρίσκεται σε κοινό κύκλωμα με καταναλωτή (πρίζα, συσκευή): η πηγή χρειάζεται δικό της κύκλωμα.

Όριο παροχής και διαχειριστής φορτίου

Στη σελίδα του έργου (Έργα), στην ενότητα Παροχή, με το κουμπί Στοιχεία παροχής δώσε τον αριθμό φάσεων και το μέγιστο ρεύμα εισόδου της σύνδεσης του διαχειριστή. Χωρίς αυτά οι δύο παρακάτω κανόνες δεν εκτελούνται.

Τα κυκλώματα πηγών (αντιστροφέας, αποθήκευση συζευγμένη σε AC) διαστασιολογούνται σύμφωνα με την προστασία και τον αγωγό τους, αλλά δεν προστίθενται στο ταυτόχρονο φορτίο των καταναλωτών.
Υπέρβαση ορίου παροχής (προειδοποίηση): το συνολικό ταυτόχρονο ρεύμα των κύριων πινάκων είναι μεγαλύτερο από το μέγιστο ρεύμα εισόδου. Αν υπάρχει και φορτιστής ηλεκτρικού οχήματος, το πρόγραμμα προτείνει διαχειριστή φορτίου. Αν το σχέδιο περιέχει διαχειριστή φορτίου, μετράει το ρεύμα χωρίς τους φορτιστές, και ένα ενημερωτικό μήνυμα δείχνει πόσο ρεύμα μένει για τους φορτιστές.
Υπέρβαση ορίου έγχυσης (προειδοποίηση): η συνολική ισχύς των κυκλωμάτων πηγών είναι μεγαλύτερη από την ισχύ σύνδεσης (αριθμός φάσεων × τάση φάσης × μέγιστο ρεύμα εισόδου). Το όριο έγχυσης του διαχειριστή μπορεί να διαφέρει: συνεννοήσου μαζί του.
Σε αυτά τα ευρήματα η διόρθωση ανοίγει το παράθυρο Στοιχεία παροχής. Οι κανόνες μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν και η σοβαρότητά τους να ρυθμιστεί στη σελίδα Κανόνες ελέγχου· οι κανόνες του πίνακα βρίσκονται στη σελίδα Κανόνες πινάκων.

Μονογραμμικό σχέδιο

Στο μονογραμμικό σχέδιο το κύκλωμα του φωτοβολταϊκού αντιστροφέα (και της αποθήκευσης συζευγμένης σε AC) παίρνει στην έξοδο σύμβολο πηγής (κύκλος με το γράμμα «G» και κυματοειδές σημάδι), και το κύκλωμα του φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος την ετικέτα EV. Η σήμανση προέρχεται από τα στοιχεία της διαστασιολόγησης, γι' αυτό χωρίς διαστασιολόγηση φαίνεται το συνηθισμένο σύμβολο εξόδου.

Τι δεν μπορεί να κάνει το πρόγραμμα

Σε έργα NEC αυτοί οι ενεργειακοί κανόνες δεν εκτελούνται (οι αμερικανικές απαιτήσεις για φωτοβολταϊκά θα αποτελέσουν αντικείμενο μεταγενέστερης φάσης).
Το πρόγραμμα δεν παράγει την τεκμηρίωση έγκρισης σύνδεσης μικρών γεννητριών (έντυπα του διαχειριστή, τεκμηρίωση σύνδεσης)· αυτό είναι μελλοντική ανάπτυξη.
Δεν υπολογίζει την κατανομή των εισόδων MPPT του αντιστροφέα, τη σκίαση και την απόδοση: γι' αυτό χρειάζεται το πρόγραμμα σχεδιασμού του κατασκευαστή του αντιστροφέα. Την πτώση τάσης του αγωγού στην πλευρά DC τη δίνει η λειτουργία αγωγού του Υπολογιστή DC φωτοβολταϊκών.
Το όριο του διαχειριστή για μονοφασικούς αντιστροφείς δεν το ελέγχει ξεχωριστός κανόνας.