Высоковольтный или низковольтный инвертор: чем отличаются и что выбрать

Какая система нужна именно вам

Выберите фазы, мощность инвертора и ёмкость, которую хотите иметь. Справа появится ответ и ток, который придётся брать из батареи при 48 В и при 400 В.

В чём разница между ними

Оба инвертора делают одно и то же: берут энергию с панелей, сети и аккумулятора и выдают 230 или 400 В переменного тока в дом. Отличает их батарея.

Внутри любого инвертора есть шина постоянного тока на несколько сотен вольт, из неё и собирается переменное напряжение. Низковольтному инвертору приходится поднимать 48 В батареи до этого уровня отдельным преобразователем, а потом опускать обратно, когда батарея заряжается. У высоковольтного напряжение батареи уже близко к напряжению шины, поэтому этот узел проще или его нет вовсе.

Ток: почему 48 В упираются в 20 кВт

Мощность равна напряжению, умноженному на ток. Если напряжение низкое, ту же мощность приходится передавать большим током.

Большой ток означает толстые медные кабели, массивные шины, предохранители на сотни ампер и нагрев в каждом соединении. Поэтому низковольтные гибриды в нашем каталоге заканчиваются на 20 кВт. Лучше всего это видно на двух моделях Deye одной мощности:

У низковольтной системы есть ещё одна граница: батарея сама ограничивает ток. По паспорту Deye SE-F5 Pro-C отдаёт до 120 А, это около 6 кВт. Инвертор на 8 или 10 кВт с одним таким модулем во время отключения полной мощности не даст, нужны два модуля или батарея на 230 А, как SE-F12-L или SE-F16-C.

КПД: где теряются проценты

Каждое преобразование напряжения забирает часть энергии. В низковольтной системе энергия с панелей проходит через лишний шаг: сначала её опускают до 48 В, чтобы зарядить батарею, а вечером снова поднимают до напряжения шины. В высоковольтной этот шаг короче, поэтому за цикл заряда и разряда теряется на несколько процентов меньше.

Для резервного питания, когда батарея разряжается несколько раз в неделю, эта разница почти незаметна. Для станции, которая каждый день заряжает накопитель от солнца и отдаёт его вечером, несколько процентов за каждый цикл превращаются в заметные киловатт-часы за год.

Ёмкость: как наращивают и с чего начинают

Модули на 48 В соединяют параллельно: напряжение остаётся тем же, ёмкость складывается. Начать можно с одной батареи на 5 кВт·ч и потом добавить вторую. Модули серии Deye SE-F соединяют до 32 штук, главное брать ту же модель и перед подключением выровнять напряжение.

Высоковольтную стойку собирают последовательно: каждый модуль добавляет своё напряжение, а сверху стоит блок управления, который следит за всеми модулями вместе. Инвертор запустится, только когда напряжение стойки войдёт в его диапазон, поэтому самая маленькая система здесь больше:

Добавить модуль в уже собранную стойку можно в пределах, которые разрешает производитель, и только такой же. Если планируете расширение, обсудите его до покупки: иногда выгоднее сразу взять стойку с запасом места или поставить вторую рядом.

Безопасность и монтаж

48 В относится к сверхнизкому напряжению: прикосновение к клеммам не смертельно, опасен здесь ток: плохо затянутая клемма на 200 А греется, поэтому низковольтную батарею подключают короткими кабелями нужного сечения и через автомат постоянного тока.

Стойка на 400–900 В постоянного тока опасна для жизни. Дуга постоянного тока сама не гаснет, как в сети переменного тока, поэтому защиту ставят только рассчитанную на такое напряжение. Монтаж и обслуживание выполняет бригада с допуском, а стойку размещают в отдельном помещении с ограниченным доступом. В квартире такого помещения обычно нет.

Что выходит дешевле

На малых ёмкостях дешевле система на 48 В. Низковольтных инверторов и батарей выпускают больше всего, они взаимозаменяемы в пределах списков совместимости, а система стартует с одного модуля. Высоковольтной нужны блок управления стойкой и минимальное количество модулей, поэтому входной билет дороже.

От 60–100 кВт·ч выгоднее уже высоковольтная система. Чтобы набрать такую ёмкость на 48 В, надо поставить в параллель десяток модулей, и каждому нужны свои кабели и шины. Высоковольтная стойка собирается компактнее, а коммерческие инверторы из нашего каталога на 20–125 кВт работают только с высоковольтными батареями.

Кому что подходит

Квартира и дом с одной фазой. Низковольтный инвертор на 5–16 кВт и батарея 5–16 кВт·ч. Исключение составляют системы «всё в одном», как Fox ESS P100: внутри высоковольтная батарея на 204,8 В, но она закрыта в одном корпусе с инвертором и обслуживается как бытовой прибор.

Дом с тремя фазами. До 20 кВт подходят оба варианта. Если батарея до 32 кВт·ч и станция работает в основном как резерв, 48 В выйдет проще. Если вы планируете 40 кВт·ч и больше и ежедневную работу от солнца, посчитайте и высоковольтную систему.

Бизнес от 20–30 кВт. Высоковольтные гибриды Deye, Solis, Fox ESS и стойки на десятки или сотни кВт·ч. Ток на 48 В для такой мощности уже непрактичен.

Ошибки при выборе

1. Купили батарею, несовместимую с инверторомНизковольтный инвертор не работает с высоковольтной батареей, и наоборот. Даже при правильном напряжении батарея должна быть в списке совместимости инвертора, потому что они обмениваются данными по CAN или RS485.
2. Поставили мощный инвертор на одну маленькую батареюИнвертор на 16 кВт и один модуль на 120 А: во время отключения система выключится, как только нагрузка превысит 6 кВт, например когда вместе работают бойлер, чайник и стиральная машина. Батарей в параллели должно быть столько, чтобы их суммарный ток покрывал мощность инвертора.
3. Взяли высоковольтную систему для квартиры «на вырост»Минимальная стойка дороже системы на 48 В, которой хватает на 6–8 кВт резерва, а выигрыш в КПД на маленькой системе не окупит разницу. Для квартиры разумнее взять 48 В и добавить модуль, когда понадобится.

Вопросы

Что дальше