Maksymalna odległość PV od falownika i dobór kabli - Instalacja 8 kW off-grid

Zdecydowałem się na montaż instalacji fotowoltaicznej o mocy 8 kVp z magazynem energii 10 kWh (na początek i docelowo rozbudowanym do 40).
Zdecydowałem się na opcję off-grid bez podpinania do sieci.
Instalacja będzie na gruncie, konstrukcję planuję robić sam z materiału który zakupie.
Ilość paneli nie ma dla mnie znaczenia gdyż mam bardzo dużo niezacienionego miejsca dookoła domu. Dla mnie wyznacznikiem jest cena jakość. Jeżeli o mniejszej mocy PV wyjdą sporo taniej to mogę mieć 4 więcej i przeszkadzało mi nie będzie.

Tutaj 2 pytania:
1) Preferowałbym mieć falownik w domu. Jaka jest maksymalna odległość paneli od falownika?
2) Jakiego przekroju kabli użyć?

Kolejna istotna kwestia jaka mnie zaczęła zastanawiać to kwestia falownika. Instalację w domu mam na trzy fazy. Kupować jeden falownik trójfazowy czy trzy jednofazowe?

Jaką konfigurację sprzętową falownik, PV, magazyn energii i inne akcesoria koledzy by polecili żeby instalacja spełniła moje oczekiwania?
Edytowałem.[T.M.]

zrobtosam.exe napisał:

1) Preferowałbym mieć falownik w domu. Jaka jest maksymalna odległość paneli od falownika?

Nie spotkałem się z jakąś regułą wyznaczającą maksymalną długość kabla po stronie DC, co nie znaczy że jakichś ograniczeń nie ma, ale to trzeba by sprawdzić w instrukcji konkretnego falownika.

zrobtosam.exe napisał:

2) Jakiego przekroju kabli użyć?

Przekrój przewodu musi być dobrany tak, żeby spadek napięcia (a więc straty mocy) między modułami PV a wejściem falownika nie były zbyt duże. Żeby ten przekrój obliczyć trzeba znać znamionowe napięcie pracy zestawu paneli, ich moc oraz zakładaną długość przewodu.

Xantix napisał:

Nie spotkałem się z jakąś regułą wyznaczającą maksymalną długość kabla po stronie DC, co nie znaczy że jakichś ograniczeń nie ma, ale to trzeba by sprawdzić w instrukcji konkretnego falownika.

A co ma instrukcja falownika do długości przewodów DC? Dla falownika może to być nawet kilometr, byleby dostał napięcie w zakresie pracy MPPT. Oczywiście to żart, ważne żeby spadek napięcia był jak najmniejszy, dlatego przy odległościach rzędu 20-30 metrów przewód 4mm² raczej odpada, należy użyć co najmniej 6mm2².

Dodano po 3 [minuty]:

Xantix napisał:

Przekrój przewodu musi być dobrany tak, żeby spadek napięcia (a więc straty mocy) między modułami PV a wejściem falownika nie były zbyt duże. Żeby ten przekrój obliczyć trzeba znać znamionowe napięcie pracy zestawu paneli, ich moc oraz zakładaną długość przewodu.

Dobrze by było też znać rezystancję tego przewodu . Przyjmuje się że spadek napięcia w torze DC nie powinien przekraczać 1%.

zrobtosam.exe napisał:

1) Preferowałbym mieć falownik w domu. Jaka jest maksymalna odległość paneli od falownika?

Nie ma takich ograniczeń formalnych.

zrobtosam.exe napisał:

2) Jakiego przekroju kabli użyć?

To trzeba wyliczyć, używając do tego elektryka.

W skrócie - przekrój kabli zależny jest od maksymalnych prądów, które byłyby przesyłane przez okablowanie, a to z kolei zależy zarówno od typów paneli, ich konfiguracji w stringi no i ilości kabli biegnących od matrycy PV do falownika. Do tego dochodzi sposób prowadzenia okablowania, który też może mieć wpływ na przekroje.

Przykładowy kalkulator spadków napięć i mocy na różnego rodzaju okablowaniu, tak dla celów oświatowych --> https://photovoltaic-software.com/solar-tools/voltage-drop-calculator-dc-ac

Odbierz PW.

zrobtosam.exe napisał:

Kolejna istotna kwestia jaka mnie zaczęła zastanawiać to kwestia falownika. Instalację w domu mam na trzy fazy. Kupować jeden falownik trójfazowy czy trzy jednofazowe?

Można i tak i tak, Zalezy, jakie ma się cele i co się chce osiągnąć. Przy pojedynczych falownikach trzeba mieć takie, żeby potrafiły obsłużyć jeden magazyn - czyli jeden jest wtedy hostem, a pozostałe ładowarkami (dla magazyny)

zrobtosam.exe napisał:

Jaką konfigurację sprzętową falownik, PV, magazyn energii i inne akcesoria koledzy by polecili żeby instalacja spełniła moje oczekiwania?

Falownik i magazyn od jednego producenta, czyli zestaw zintegrowany. Przykładowo Deya, Vicron, jak chcesz iść w jakość i możliwości.


Taka rada, nabądź jak najwięcej wiedzy, a potem weź kogoś z doświadczeniem, kto Ci to wszystko ogarnie - matryce paneli, okablowanie DV i AC, zabezpieczenia odgromowe i przeciwporażeniowe, monitoring, ppoż i parę innych rzeczy... Inaczej mówiąc, chcesz mieć dobrze, znajdź dobrego specjalistę. Jak będziesz miał wiedzę podstawową, łatwo powinieneś łatwiej odsiać "specjalistów".

k_pec napisał:

zrobtosam.exe napisał:

2) Jakiego przekroju kabli użyć?

To trzeba wyliczyć, używając do tego elektryka.

Biorąc pod uwagę że kable solarne występują w przekrojach 4 i 6mm² (są też 10, ale nigdzie ich w sprzedaży nie widziałem) to dużo tego liczenia nie będzie. I z góry można przyjąć że jak Autor chce ciągnąć z konstrukcji do domu to powinien położyć 6mm² . Poza tym różnica w cenie jest ok złotówki netto na metrze...

Dodano po 5 [minuty]:

k_pec napisał:

.... a to z kolei zależy zarówno od typów paneli, ich konfiguracji w stringi no i ilości kabli biegnących od matrycy PV do falownika

Ta "matryca" to właśnie jest panel PV, a "panel" to jest moduł . Choć przyznać trzeba że chyba wszyscy, łącznie z montażystami, używają określenia "panel".

k_pec napisał:

Falownik i magazyn od jednego producenta, czyli zestaw zintegrowany. Przykładowo Deya, Vicron, jak chcesz iść w jakość i możliwości.

O to właśnie mi chodziło o Deya trochu czytałem i były polecane przez kilka sklepów co handlują więcej niż jednym producentem.

Słyszałem też że Deya przy hybrydowych modelach pomimo ustawień 0 wysyłąnia prądu do sieci że podobno wysyła tam jakieś małe ilości.

Chciałbym wiedzieć których producentów unikać a do których można dopłacić za jakość bo warto.

dzidek1968 napisał:

Biorąc pod uwagę że kable solarne występują w przekrojach 4 i 6mm² (są też 10, ale nigdzie ich w sprzedaży nie widziałem) to dużo tego liczenia nie będzie. I z góry można przyjąć że jak Autor chce ciągnąć z konstrukcji do domu to powinien położyć 6mm² . Poza tym różnica w cenie jest ok złotówki netto na metrze...

To jedna kwestia z głowy. Kupno dobrej jakości kabla 6mm² powinno rozwiązać sprawę. Ciekawe jaki będzie spadek napięcia jak odsunę instalację 50m od domu?

Dodano po 1 [godziny] 1 [minuty]:

k_pec napisał:

Można i tak i tak, Zalezy, jakie ma się cele i co się chce osiągnąć. Przy pojedynczych falownikach trzeba mieć takie, żeby potrafiły obsłużyć jeden magazyn - czyli jeden jest wedy hostem, a pozostałe ładowarkami (dla magazyny)

To zapytam inaczej jak będzie bardziej optymalnie? Bo jak rozumiem łatwiej będzie to na jednym falowniku trójfazowym. Z tego co się orientuje to te o mocy 8kV mają ograniczenia 3,3kV maksymalnie na jedną faze. Jeżeli ktoś mnie wprowadził w błąd prosiłbym o sprostowanie.

Czy marka paneli oraz falownika ma znaczenie czy wszystko w jednej fabryce klepane? Ciekaw jestem które firmy są najmniej a które najbardzie awaryjne?

Co chciałbym osiągnąć?

Chciałbym mieć instalację fotowoltaiczną która produkowałaby mi prąd na bieżące potrzeby i w pierwszej kolejności urządzenia domowe czerpały prąd z tego źródła, w drugiej z magazynu a jak w magazynie nie będzie o wtedy z sieci.

Dobrze by też było skonfigurować tą instalację w pewien rodzaj ups'a. Tak żeby rozwiązało mi problem z dwoma steronikami które nie mają podrzymania ustawień po zaniku prądu w sieci i nawet po sekundowym zaniku napięcia trzeba je od nowa ustawiać.

Jakby ktoś posiadał namiary do sprawdzonych sklepów, sprzedawców czy hurtowni to byłbym wdzięczny za podesłanie namiarów.

zrobtosam.exe napisał:

Ciekawe jaki będzie spadek napięcia jak odsunę instalację 50m od domu?

Przy mocy systemu PV 8 kWp, napięciu znamionowym 300 V DC i 50 m przewodu o przekroju 6 mm2 spadek napięcia wyniesie 2,6% napięcia znamionowego, czyli około 7,8 V. Oczywiście przy większym napięciu systemu spadek będzie na przewodzie będzie mniejszy.

Dodano po 10 [minuty]:

zrobtosam.exe napisał:

Co chciałbym osiągnąć?

Chciałbym mieć instalację fotowoltaiczną która produkowałaby mi prąd na bieżące potrzeby i w pierwszej kolejności urządzenia domowe czerpały prąd z tego źródła, w drugiej z magazynu a jak w magazynie nie będzie o wtedy z sieci.

Dobrze by też było skonfigurować tą instalację w pewien rodzaj ups'a. Tak żeby rozwiązało mi problem z dwoma steronikami które nie mają podrzymania ustawień po zaniku prądu w sieci i nawet po sekundowym zaniku napięcia trzeba je od nowa ustawiać.

To musisz się zaopatrzyć w falownik (inwerter) hybrydowy. Takie falowniki można skonfigurować tak, że mogą czerpać energię jednocześnie z systemu PV, magazynu bateryjnego oraz sieci. W ustawieniach ustawiasz sobie następnie priorytet źródeł np. że podstawowym źródłem zasilania są moduły PV a w razie braku generacji ze słońca także akumulatory. Jeśli odpowiednio podepniesz do instalacji taki falownik to możesz go ustawić w trybie by-pass - wtedy to jeśli generacja z PV i baterii będzie niewystarczająca do zasilenia budynku to falownik brakującą moc dobierze sobie z sieci energetycznej. Warunkiem wtedy jest, że inwerter musi być wpięty niejako "szeregowo" między przyłącze energetyczne budynku a wewnętrzną instalację elektryczną.
Taki falownik jeśli jest zaopatrzony w aku to może działać dokładnie tak jak UPS - po zaniku napięcia sieci dom będzie zasilany z PV, albo z samych akumulatorów.

Xantix napisał:

Jeśli odpowiednio podepniesz do instalacji taki falownik to możesz go ustawić w trybie by-pass - wtedy to jeśli generacja z PV i baterii będzie niewystarczająca do zasilenia budynku to falownik brakującą moc dobierze sobie z sieci energetycznej. Warunkiem wtedy jest, że inwerter musi być wpięty niejako "szeregowo" między przyłącze energetyczne budynku a wewnętrzną instalację elektryczną.
Taki falownik jeśli jest zaopatrzony w aku to może działać dokładnie tak jak UPS - po zaniku napięcia sieci dom będzie zasilany z PV, albo z samych akumulatorów.

Dokładnie o to mi chodzi. Czy kolega może polecić jakiś dobry falownik który rozwiąże moje oczekiwania?

zrobtosam.exe napisał:

Dokładnie o to mi chodzi. Czy kolega może polecić jakiś dobry falownik który rozwiąże moje oczekiwania?

Pod względem funkcjonalnym każdy falownik hybrydowy spełni twoje oczekiwania. Co do konkretnej firmy i modelu to nie chcę nic doradzać bo nie siedzę w tym temacie na co dzień i nie wiem jakie firmy oferują lepsze jakościowo produkty, a które gorsze.

Xantix napisał:

zrobtosam.exe napisał:

Ciekawe jaki będzie spadek napięcia jak odsunę instalację 50m od domu?

Przy mocy systemu PV 8 kWp, napięciu znamionowym 300 V DC i 50 m przewodu o przekroju 6 mm2 spadek napięcia wyniesie 2,6% napięcia znamionowego, czyli około 7,8 V. Oczywiście przy większym napięciu systemu spadek będzie na przewodzie będzie mniejszy.

Dlatego lepiej podnieść napięcie i zastosować jeden string, oczywiście jeśli napięcie będzie odpowiednie. Nie wiemy wszak jakie moduły będą zastosowane. Moduły ok. 400 Wp mają +- 45 Voc, więc 20 sztuk w szereg można wstawić bez problemu. Choć przy instalacjach gruntowym ja osobiście proponuję klientowi moduły o większych mocach, powyżej 500 Wp. Wtedy dla 8 kWp byłoby 16 modułów i napięcie stringu jeszcze niższe

Dodano po 7 [minuty]:

zrobtosam.exe napisał:

To zapytam inaczej jak będzie bardziej optymalnie? Bo jak rozumiem łatwiej będzie to na jednym falowniku trójfazowym. Z tego co się orientuje to te o mocy 8kV mają ograniczenia 3,3kV maksymalnie na jedną faze. Jeżeli ktoś mnie wprowadził w błąd prosiłbym o sprostowanie.

Tak, ktoś Cię wprowadził w błąd . 3,68 kW to maksymalna moc falownika, jeśli przyłączasz instalację PV do sieci jednofazowej. W przypadku trzech faz nie ma żadnych ograniczeń tego typu. Natomiast nie kupisz jednofazowego falownika o mocy większej niż rzeczone 3,68 kW.
Co do optymalności powiem Ci, że trójfazowy falownik będzie tańszy niż trzy jednofazowe (przy tej samej mocy sumarycznej). Poza tym będzie generował symetryczne napięcie (a przynajmniej będzie do tego dążył), czego nie jesteś pewny przy trzech oddzielnych. Wada jest taka, że jak Ci padnie to nie masz nic, ale awaryjność falowników jest tak znikoma, że tego bym się nie obawiał. Niektórzy producenci oferują gwarancję Door to door, przyjeżdża magik i zakłada zastępczy na czas naprawy (choć ja tego nie ćwiczyłem, bo jeszcze żaden z montowanych falowników się nie zepsuł)

zrobtosam.exe napisał:

Słyszałem też że Deya przy hybrydowych modelach pomimo ustawień 0 wysyłąnia prądu do sieci że podobno wysyła tam jakieś małe ilości.

Zawsze jakieś śladowe ilości mocy trafią do sieci, bo zero eksport to funkcja nadążna - jek jest zmiana poboru mocy przez obciążenia, to falownik musi mieć czas na nią zareagować.

zrobtosam.exe napisał:

To zapytam inaczej jak będzie bardziej optymalnie? Bo jak rozumiem łatwiej będzie to na jednym falowniku trójfazowym. Z tego co się orientuje to te o mocy 8kV mają ograniczenia 3,3kV maksymalnie na jedną faze. Jeżeli ktoś mnie wprowadził w błąd prosiłbym o sprostowanie.

Nie tak. Falowniki trójfazowe generują moc typowo w równym podziale na wszystkie fazy, czyli tak po 1/3. Oczywiście, są falowniki, np. Deye, które umożliwia zmianę tej proporcji w określonych granicach, ale przy typowym użytkowaniu nie ma to większego znaczenia, bo nierównomierność poboru przez odbiorniki na fazach wyrównywana jest przez bilingowanie międzyfazowe - czy to przy pracy na świetle czy na magazynie.. Oczywiście, przy założeniu, że moc chwilowa generowana przez falownik jest większa od zapotrzebowania na moc przez odbiorniki.

zrobtosam.exe napisał:

Kupować jeden falownik trójfazowy czy trzy jednofazowe?

Jeszcze tak - przy trzech falownikach jest się bardziej odpornym na wyłączanie się falowników ze względu na przekroczenie górnego limitu napięcia sieci - najczęstszym przypadkiem bywa przekraczanie napięcia na jednej z faz. Wtedy, przy trójfazowym, falownik się wyłączy, a przy trzech jednofazowych wyłączyć się powinien tylko jeden.

dzidek1968 napisał:

Dlatego lepiej podnieść napięcie i zastosować jeden string,

Zastosowanie jednego stringu nie będzie tutaj problemem jeżeli będzie tylko taka potrzeba.

dzidek1968 napisał:

oczywiście jeśli napięcie będzie odpowiednie.

A jakie jest odopowiednie?

dzidek1968 napisał:

Nie wiemy wszak jakie moduły będą zastosowane.

Będą zastosowane moduły powyżej 400Wp - jeżeli będzie bardziej optymalnie o nie widzę problemu zastosować 500Wp. W tej kwestii będę chciał wykorzystać 2 cechy cena i jakość. Biorąc pod uwagę fakt że będą montowane na gruncie i nie mam ograniczenia jeżeli chodzi o miejsce to Jeżeli będę miał 20 modułów 400Wp lub 16 modułów 500Wp i będzie mnie to kosztowało sporo drożej bez wpływu na wydajność i funkcjonowanie to nie widzę sensu dopłacać. Biorąc pod uwagę fakt że nie mam ograniczenia pod względem miejsca na montowane moduły.

dzidek1968 napisał:

Tak, ktoś Cię wprowadził w błąd . 3,68 kW to maksymalna moc falownika, jeśli przyłączasz instalację PV do sieci jednofazowej. W przypadku trzech faz nie ma żadnych ograniczeń tego typu. Natomiast nie kupisz jednofazowego falownika o mocy większej niż rzeczone 3,68 kW.

Dziękuję za wyjaśnienie i sprostowanie tej kwestii. Z drugiej strony nasuwa się pytanie skoro kolega twierdzi że maksymalna moc falownika jednofazowego 3,68kW to dlaczego w sprzedaży są falowniki jednofazowe o sporo większej deklarowanej mocy?

k_pec napisał:

eszcze tak - przy trzech falownikach jest się bardziej odpornym na wyłączanie się falowników ze względu na przekroczenie górnego limitu napięcia sieci - najczęstszym przypadkiem bywa przekraczanie napięcia na jednej z faz. Wtedy, przy trójfazowym, falownik się wyłączy, a przy trzech jednofazowych wyłączyć się powinien tylko jeden.

Jak rozumiem mnie to nie powinno dotyczyć skoro nie mam zamiaru oddawania prądu do sieci.

zrobtosam.exe napisał:

Jak rozumiem mnie to nie powinno dotyczyć skoro nie mam zamiaru oddawania prądu do sieci.

Sprzedaż / eksport do sieci, a autokonsumpcja bazująca na autokonsumpcji bezpośredniej oraz tej z billingowania międzyfazowego to dwie różne kwestie.

Nie wiem, dlaczego chcesz sobie koniecznie komplikować życie, ale bilingowanie przy autokonsumpcji jest OK., tak jak i export nadwyżek, który zawsze da jakieś zyski.

Ale, jak chcesz tylko generować autokonsumpcję z falownika (światło / magazyn) to zwróć też uwagę na wydajność falownika na fazach przy pracy na magazynie.

zrobtosam.exe napisał:

A jakie jest odopowiednie?

Odpowiednie to takie, które mieści się w zakresie napięć wejściowych falownika. To z kolei zalezy od konkretnego modelu urządzenia. Trzeba sprawdzać w DTR.

zrobtosam.exe napisał:

Z drugiej strony nasuwa się pytanie skoro kolega twierdzi że maksymalna moc falownika jednofazowego 3,68kW to dlaczego w sprzedaży są falowniki jednofazowe o sporo większej deklarowanej mocy?

Tutaj chyba doszło do nieporozumienia. 3,68 kW to ograniczenie mocy dotyczące falowników on-grid, czyli wysyłających prąd do sieci - to ograniczenie wynika z wymogów technicznych stawianych przez operatorów sieci dystrybucyjnych (zakładów energetycznych). Falowników off-grid czy hybrydowych ono nie dotyczy.

Nawiasem mówiąc, jeśli urządzenie jednofazowe jest zasilane poprzez standardowy osprzęt elektroenergetyczny (gniazdka i wtyczki) to jego moc maksymalna także nie może przekroczyć 3,68 kW co wynika z faktu że standardowe gniazda i wtyczki produkowane są na prąd max 16A co daje moc 230x16=3,68 kW. Jednak ta uwaga dotyczy pojedynczego odbiornika prądu, nie falownika (który może zasilać kilka osobnych obwodów jednocześnie).

k_pec napisał:

Nie wiem, dlaczego chcesz sobie koniecznie komplikować życie, ale bilingowanie przy autokonsumpcji jest OK., tak jak i export nadwyżek, który zawsze da jakieś zyski.

A jaka tutaj komplikacja jest? Montuje falownik hybrydowy, dokłada akumulatory na magazyn energii i ma święty spokój. Komplikacje to właśnie on-grid i wchodzenie w konszachty z ZE i ustawodawcami. Przepisy dotyczące OZE zmieniają się kilka razy do roku w kierunku całkowicie nieprzewidywalnym, na dodatek Zakłady Energetyczne też uprawiają swoją politykę niekoniecznie korzystną dla prosumentów. O problemach czysto technicznych związanych z wydolnością sieci już nawet nie wspomnę. Nie jestem pewien zatem, czy off-grid to jest taka komplikacja w stosunku do on-grida, skoro nie wysyłając prądu do sieci, wszystkie te wyżej wymienione bolączki spadają ci z głowy...

Dodano po 4 [minuty]:

k_pec napisał:

tak jak i export nadwyżek, który zawsze da jakieś zyski.

Z tymi zyskami to zobaczymy jak będzie wyglądać od lipca tego roku jak net-billing przejdzie z cen miesięcznych na godzinowe, czyli będziemy mieć rozliczenia jak na giełdzie energii. A biorąc pod uwagę jak mocno spadają ceny energii w słoneczne dni to mam wątpliwość czy eksport do sieci będzie wtedy jakkolwiek opłacalny.

k_pec napisał:

To trzeba wyliczyć, używając do tego elektryka.

Ja do obliczeń używam wzorów i np. kalkulatora .

Xantix napisał:

A jaka tutaj komplikacja jest? Montuje falownik hybrydowy, dokłada akumulatory na magazyn energii i ma święty spokój. Komplikacje to właśnie on-grid i wchodzenie w konszachty z ZE i ustawodawcami. Przepisy dotyczące OZE zmieniają się kilka razy do roku w kierunku całkowicie nieprzewidywalnym, na dodatek Zakłady Energetyczne też uprawiają swoją politykę niekoniecznie korzystną dla prosumentów. O problemach czysto technicznych związanych z wydolnością sieci już nawet nie wspomnę. Nie jestem pewien zatem, czy off-grid to jest taka komplikacja w stosunku do on-grida, skoro nie wysyłając prądu do sieci, wszystkie te wyżej wymienione bolączki spadają ci z głowy...

Jestem tego samego zdania, jak mam im sprzedawać za groszę to równie dobrze mogę nie sprzedawać wcale i odpadnie mi trochu problemów z tym związanych o których kolega Xantix napisał.

Co do falownika czy jest ktoś w temacie że można wiziąść większy do późniejszej rozbudowy? W większości miejsc proponują żeby kupić większą moc paneli od mocy falownika i tak w przypadku 8kVp zalecają moduły o mocy 8,3-8,5kVp. Czy jak zakupie falownik 10kW i podepne do niego na początek panele 8kVp będzie to dobrze pracowało. Miałem też firmy które proponowały mi większy falownik 20kW i panele 10kVp do późniejszej rozbudowy.

zrobtosam.exe napisał:

Co do falownika czy jest ktoś w temacie że można wiziąść większy do późniejszej rozbudowy?

Oczywiście, że falownik może mieć większą moc niż zestaw paneli - jeśli planujesz rozbudowę instalacji w przyszłości to dobre rozwiązanie. A pod względem funkcjonalnym i technicznym w niczym to nie przeszkadza.