Realizace FVE

Sice mi všechno dělala firma, ale jsou věci, které je člověk musí promyslet a nejlépe i připravit sám. Pro fotovoltaiku je potřeba nějaké místo, kam se dá měnič, baterka a dva rozvaděče. Úplně nejlepší by bylo umístit vše do předsíně k hlavnímu rozvaděči. Jenže tam místo nemám a navíc mě kamarádi strašili, jak ten měnič píská, nebo syčí. Z předsíně je to do obyváku jen přes jedny dveře. No nakonec Goodwe nepíská, ani nesyčí.

Umístění

Všechno bude umístěné v dílně. Mám tam přivedené tři fáze a rezervní kabel použitelný pro HDO. Mám tam i rozvaděč pro zásuvky v dílně a na zahradě. Malý plastový rozvaděč je plný. Tak jsem se s firmou domluvil, že to předrátuju do většího a že tu AC část od FVE do toho přidají. Dal jsem zbytečně velkou bednu 3x18 modulů, pro FVE stačilo 12. Ale nevadí. V dílně mám také vyvedený základový zemnič, což je výhoda. Pro přizemnění přepěťovek je dobré mít co nejmenší indukčnost přívodu k uzemění.

Trasa pro kabely

Měl jsem vymyšlené, jak baterka bude stát vedle dveří a k měniči se to natáhne přes půl dílny. Tohle neprošlo. Maximální délka kabelů od baterky je nějak omezená, tuším že 3 metry. Když se to dá dál, prý pak může blbnout komunikace. Tady Číňan něco zjevně nezvlád a místo aby to vývojově dotáh, všichni, co to montují, se tomu musí podřídit. Takže následovalo velké rozměřování, změna typu baterky a Pylontech se přesně vešel do kouta vedle stolu hned pod měnič.

Jenže vzniknul další problém. Dílnu mám na severní straně domu a je dobrým zvykem panely montovat na jih :-) Takže jsem potřeboval projít z dílny nahoru prostorem, který jsem dosud neměl přístupný a dál šikminou. Tento prostor jsem si musel zpřístupnit. Ta šikmina byl větší problém. Zevnitř je sádrokarton, pak dvě vrstvy 15 cm minerální vaty a z venku je střecha. Na straně sádrokartonu jsou nosné plechové profily, tam bych to neprostrčil. Mezi dvě vrstvy vaty by to sice prostrčit šlo, ale taky by to mohlo špatně dopadnout.

Průřez solárních kabelů je 6mm2 a teče tam max. 13,2A, tedy vodiče jsou poměrně málo zatížené. Nechal jsem si to rozdělit na dva stringy, takže ty dráty jsou v trubce čtyři. Ztrátový výkon je pak 2W/m. To sice není moc, ale v tepelné izolaci by to vycházelo jinak. Vata tlustá 15 cm má tepelný odpor 4K/W na 1 m2. Takže proužek 10 cm (předpokládejme, že se teplo na tloušťce vaty do těch 10 cm šířky rozvede) má 40K/W na metr délky a protože se výkon rozdělí do dvou stran, celkový tepelný odpor bude 20K/W na metr délky. Nárůst teploty pro 2W je tedy 40°C a při okolní teplotě 40°C budou mít vodiče 80°C. To je už docela dost, maximální teplota solárního kabelu je 90°C.

Úplně nejlepší umístění kabelů z hlediska jejich ohřevu je mezi tepelnou izolací a střechou. Přes to, že je pod taškama paropropustná fólie proti protečení vody, docela to tam profukuje a trubka s kabelama se tam bude dobře chladit.

Dál jsem pokračoval na půdě v podlaze. Tam mám prkna, na nich 3 cm polystyrén a na něm přímo položenou plovoucí podlahu. Takže jsem plovoučku proříznul, vytáhnul polystyrén a na prkna jsem položil instalační trubku. Tu jsem pak zalil samonivelační hmotou, což je v podstatě anhydrit. Trubka je v nehořlavém prostředí a má dobrý odvod tepla.

Rozdělení na dva stringy

FVE má výkon 8 KWp a obsahuje 16 panelů po 500W. Napětí panelu naprázdno je 46V, celkové napětí 16 panelů je 736V. Měnič zvládne 800V, to problém není. Ale důvody, proč string rozdělit, byly hned tři. První důvod je stín od sloupu, který se mi na střeše objevuje na jaře a na podzim po páté hodině odpoledne. Jde jen přes spodní část střechy a je zbytečné, aby omezoval výkon i horní řady panelů. I když zkušenosti nakonec ukázaly, že half cut panely s bypass diodama mají při tak malém stínu minimální úbytek výkonu.

Druhý důvod jsou hasiči. Vydali tuto brožuru, kde dávají doporučení, aby string měl menší napětí, než 400V. Protože na hašení pod napětím do 400V mají vybavení a je to pro ně bezpečné. Problém je nakonec v tom, že nemají zájem si někam zaznamenat informaci o napětí stringů, případně další informace z projektu (trasy kabelů, umístění baterie a měniče). Takže i když moje FVE splňuje jejich doporučení, nemohou to vědět a hasit to stejně asi nebudou. Ale třeba se i jejich přístup k FVE časem změní.

Třetí důvod je jev popsaný např. v této bakalářce jako PID (Potential induced degradation). Je to polarizace, při velkém záporném napětí křemíku proti rámu panelu dochází k migraci záporných iontů uvnitř k rámu a někdy i zevnitř ven. To způsobí degradaci panelu. Migrace iontů po povrchu materiálu je obvykle umožněna vlhkostí. Uvádí se, že k tomu dochází při napětí od 250 až 400V. Kvalitně vyrobený a utěsněný panel by proti tomu měl být odolný, ale rozdělením stringu se napětí stringu sníží a tomuto jevu se dá předcházet.

U měničů, kde je DC obvod panelů oddělený od sítě, se to dá řešit uzemněním záporného pólu stringu. U beztransformátorových měničů (např. Goodwe) je string spojený se sítí a nesmí se s ničím spojovat, došlo by k zničení měniče. Na panelech je nějaká střídavá složka, která se však elektrochemických dějů neúčastni a dá se počítat, že pro stejnosměrné napětí je uzeměný střed stringu. Tedy že při napětí stringu 400V jeho záporný konec bude mít -200V a kladný +200V proti zemi. To by mělo být bezproblémové.

Měnič Goodwe a wifi

Měnič se po nainstalování nechtěl připojit na wifi, spojení neustále padalo. A to i když jsem se s počítačem připojil na jeho webové rozhraní. Technik mě přesvědčoval, že po kabelu je to spolehlivější. Pokud by vedl kus kabelu po bytě, nemám s tím problém. Jenže na půdu k routeru, který je spojený s anténou na střeše, to by nejspíš fungovalo do první větší bouřky a řešit přepěťovky na UTP se mi nechtělo. Když mi technik ještě řekl, jak ty wifi moduly odcházejí a že je každou chvíli někde mění, bylo mi to divné a začal jsem hledat na internetu. Protože zrovna wifi modul není výkonově zatěžovaný a nemá důvod odcházet.

Dozvídal jsem se různě, jak tyto měniče komunikují jen s některými zařízeními, jak s tím někdo navázal spolehlivé spojení jen na vzdálenost půl metru. To už jsem tušil, že zrada bude v softwaru. Někdy je ta komunikace skutečně napsaná tak, že se síťové protokoly příliš nedodržují a pak dochází k tomu, že něco s něčím nejde. Nakonec jsem v jednom starším fóru našel informaci, že po aktualizaci softwaru měnič začal komunikovat normálně a spolehlivě. Abych to aspoň nějak rozchodil, natáhnul jsem z půdy koaxiál. Kus jsem ho nahoře i dole zbavil stínění, tím jsem vytvořil anténky. Ty jsem přiblížil nahoře k routeru a dole k měniči. Jenže to taky nechodilo. Koupil jsem prodlužovač wifi a s tím už měnič na vzdálenost 1 metru komunikoval. Takže se už s měničem aspoň dalo něco dělat.

Technik zavolal do servisu a požádal o aktualizaci měniče. Probíhalo to několik hodin a měnič už s komunikací nemá problém. Je jen s podivem, že to fórum, kde tohle řešili, bylo dost staré a Číňani do měničů stále nahrávají starý software. Ale hlavně že všechno dobře dopadlo. Koax tam zůstal. Zajišťuje tak silný signál, že je v podstatě nezarušitelný. Takže téměř jako spojení po kabelu a při tom pokud by prásklo do antény, do měniče se to nedostane.

Smartmeter

Smartmeter potřebuje v hlavním rozvaděči volné dva moduly a proudová trafa se nacvaknou na přívod. Komunikace s měničem může jít po kabelu, nebo rádiem. Tak nějak jsem spoléhal na to rádio. Nedokázal jsem si představit, kudy bych do dílny tahal kabel. Jenže ... v rozvaděči jsem měl volné jen ty dva moduly. Pro rádio je potřeba ještě radiomodul a napaječ, smartmeter si svoje napájení bere z připojených fází. Nabízeli mi, že mi vedle rozvaděče dají další skříňku. Tak tohle né. Udělal jsem v sádrokartonovém stropu dvě díry a trojúhelníkem, který jsem si krátce před tím zpřístupnil, jsem protáhnul trubku s UTP kabelem.

Prý je to po kabelu lepší, spolehlivější a komunikace je rychlejší. Ještě jsem se nedíval, co se na té lince děje. Ale z návodu jsem vyčet, že komunikace po RS485 má 9600 Bd a že jedno bliknutí smartmetru je jedna komunikace. Bliká to po vteřině. To vysvětluje pomalou reakci měniče na změnu zatížení sítě, ustálí se za 3-5 vteřin. Dokázal bych si představit aspoň 10 měření za vteřinu a optimálně v každé periodě. Některé měniče umožňují přímé připojení proudových transformátorů a pak to reguluje skutečně rychle. Pak je ale délka vedení od transformátorů omezená kvůli kapacitě vodičů. Goodwe přímé připojení proudových traf neumí.