...

Falownik Growatt MAX pod lupą

25 czerwca 2020
Falownik Growatt MAX pod lupą

Poniżej zamieszczamy analizę falownika Growatt serii MAX opisującą wszystkie części składowe i funkcjonalność systemu. Ma ona na celu pomóc zapoznać się z produktem dzięki bliższemu przyjrzeniu się mu zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz.

W związku z ciągłym rozwojem branży fotowoltaicznej coraz większym zainteresowaniem Instalatorów cieszą się rozwiązania przemysłowe i komercyjne. Należy nie zapominać, że instalacje fotowoltaiczne do celów komercyjnych bardzo się różnią od domowych instalacji. Przy dużych inwestycjach dużo większą uwagę zwraca się na wydajność i stabilność wytwarzania energii elektrycznej oraz jej rentowność. Falownik jest podstawowym elementem instalacji fotowoltaicznych: jego wybór jest równie ważny, jeśli nie ważniejszy od wyboru modułów fotowoltaicznych. Należy wziąć pod uwagę nie tylko wygląd i łatwiejszą instalację produktu, lecz także rdzeń, czyli wszystko, co jest w środku. Równie ważne są zewnętrzne, jak i wewnętrzne aspekty produktu.

Podczas realizacji projektów o większych rozmiarach, np. 160 kW, warto zainteresować się falownikiem Growatt MAX 80KW, który jest jedynym dostępnym na rynku falownikiem o tej mocy z sześcioma regulatorami ładowania MPPT (śledzenia punktu mocy maksymalnej) i 400 V AC. Przedstawiona poniżej analiza znakomicie obrazuje krok po kroku bezpośredni kontakt z falownikiem z perspektywy instalatora, począwszy już od dostawy sprzętu.

Opakowanie produktu jest standardowe, widnieją na nim: logo firmy Growatt, model produktu, tabliczka znamionowa, znak ostrzegawczy i etykieta kontroli jakości (QC).

Po otwarciu pudełka zobaczyć można wspornik, woreczek z akcesoriami i instrukcję obsługi. Woreczek z akcesoriami zawiera: śruby rozporowe do montażu na ścianie, śruby antykradzieżowe, końcówkę kablową AC, klucz na złącze MC4, antenę zewnętrzną i gumowe złącze MC4 wraz z narzędziem do jego demontażu. Gumowa wtyczka jest bardzo praktyczna i pozwala na łatwe odłączenie złącza DC lub zablokowanie nieużywanych zacisków DC.

Falownik można ujrzeć dopiero po usunięciu górnego materiału ochronnego, pianki i plastikowego opakowania. Ogólna konstrukcja falownika Growatt 80KW jest prosta, a równocześnie elegancka. Kolorystyka utrzymana jest w odcieniach szarości i bieli. Falownik nie ma tradycyjnego ekranu LCD. Zamiast niego jest na nim zainstalowany panel wskaźników LED, podobny do tego z deski rozdzielczej samochodu. Zielony liść, logo Growatt, został użyty jako wskaźnik, a dookoła niego zarysowano miarkę efektywności przypominającą pas startowy. Tak zaprojektowana obudowa zdecydowanie wskazuje na innowacyjność produktu.

Po wyjęciu falownika widać wyraźnie, że ma on dwa wsporniki, które można łatwo zamontować na podłodze. W pozycji pionowej prezentuje się bardzo korzystnie.

Elegancki wygląd to, rzecz jasna, tylko miły detal w przypadku falowników przemysłowych albo komercyjnych. Najważniejsza jest specyfikacja techniczna. Tabliczka znamionowa informuje, że model falownika to MAX 80KTL3 LV, a zakres napięcia wejściowego mieści się od 200 do 1100 V, najwyższe napięcie DC wynosi 1100 V, co sprawia, że falownik ma bardzo dużą swobodę przy projektowaniu instalacji.

Podobna technologia jest dostępna na polskim rynku w urządzeniach innego producenta. Maksymalny prąd wejściowy DC jest oznaczony jako „25 A *6”, co świadczy właśnie o tym, że falowniki wykorzystują to samo rozwiązanie – sześć regulatorów ładowania MPPT, ale tylko Growatt produkuje falowniki z taką technologią o mocy 80 kW. Każdy MPPT jest zaprojektowany z dwóch ciągów, zatem prąd maksymalny każdego MPPT wynosi 25 A, a każdego ciągu odpowiednio 12,5 A. Dzięki temu falowniki te mogą spełniać wymagania prądowe bifacjalnych modułów fotowoltaicznych.

Kolejną cechą charakterystyczną marki Growatt jest w pełni zbadana i udokumentowana wydajność na poziomie 99%. Świadczy o tym otrzymane wyróżnienie z jednostki certyfikującej TÜV Rheinland.

Z kolei zgodnie z China Quality Certification (CQC) seria falowników Growatt MAX ma najwyższą ważoną wydajność wynoszącą 98,67% – numer jeden w Chinach. Wyższa wydajność oznacza efektywniejsze wytwarzanie energii elektrycznej, zatem oczywiste jest to, że zwrot z inwestycji będzie szybszy i wyższy.

Wnętrze falownika widoczne jest od spodu, po odkryciu okablowania i panelu z wtykami. Znaleźć tam można kilka interesujących rozwiązań technicznych. Na przykładzie wejść połączeń z modułami fotowoltaicznymi widać, że falownik ten ma wspomniane już sześć wejść MPPT, a każdy MPPT obsługuje dwa ciągi. Ponadto istnieją  dwa wyłączniki prądu stałego i każdy z nich steruje włączaniem i wyłączaniem sześciu ciągów. Dodatkowo falownik posiada bogate interfejsy komunikacyjne, dwa porty USB, dwa porty RS485 oraz połączenie z anteną zewnętrzną.

Port USB może być wykorzystywany do lokalnego debugowania, np. odczytu stanu falownika czy też innych danych oraz planowania aktualizacji oprogramowania. Port RS485 służy do monitorowania (za pomocą kabla) i obsługi online, a także pozwala na zdalne poprawki oraz aktualizację oprogramowania.

Antena zewnętrzna jest przeznaczona do komunikacji GPRS/4G, która pozwala na monitorowanie falownika (bezprzewodowo) i zdalny serwis.

Patrząc z boku, widzimy system chłodzący poziomym kanałem powietrznym, zasysającym powietrze po lewej, a wypuszczającym je po prawej stronie falownika. Trzy zewnętrzne wentylatory chłodzące gwarantują wysoką wydajność pomimo niekorzystnych temperatur zewnętrznych.
W dalszej części zaprezentowane zostanie wnętrze falownika. Poniższe czynności mogą spowodować uszkodzenie falownika i zagrażają ważności gwarancji producenta, dlatego ich samodzielne wykonywanie nie jest zalecane.

Aby na własne oczy (i własną odpowiedzialność) zobaczyć wnętrze falownika, należy odkręcić osiem śrub na górnej pokrywie, następnie zerwać plombę i otworzyć pokrywę.

Falownik jest podzielony na dwie części. Główna komora o dwuwarstwowej strukturze zawiera płytę zasilania, płytę główną, zabezpieczenia przepięciowe, filtr emisji zakłóceń DC oraz płytę sterującą. Komora dolna zawiera tablicę komunikacyjną, filtr emisji zakłóceń AC oraz wyświetlacz. Układ i kable wyświetlacza są możliwie schludnie ułożone a różne sekcje funkcjonalne są wyraźnie podzielone, więc obsługa techniczna nie powinna sprawiać kłopotów.

Aby ocenić, czy falownik jest godny zaufania, najpierw należy przyjrzeć się jego konstrukcji, a następnie wykonaniu podzespołów. Użyte w tym falowniku materiały pochodzą od światowych dostawców i są produktami ogólnie uznanymi na rynku. Mówi się, że najbardziej wpływowym urządzeniem wewnątrz falownika jest kondensator. Kondensator magistrali tego falownika składa się tak naprawdę z dwóch urządzeń: kondensatora elektrolitycznego i polipropylenowego. Tego typu konstrukcja używana jest przez wiodących producentów falowników.

Kondensator elektrolityczny to urządzenie japońskiej marki Nichicon, a kondensator polipropylenowy amerykańskiej marki Vishay. Według specyfikacji technicznych falownik przeznaczony jest do 1100 V DC, podczas gdy sam kondensator elektrolityczny do 550 V dla połączeń szeregowych.

Analizując panel sterowania falownika, który jest tak naprawdę jego podstawowym elementem, można zobaczyć, że w tym modelu zastosowano łącznie cztery układy sterujące. Trzy główne układy scalone (TMS320F28075 TI, TMS320F28076 TI – procesory DSP oraz LATTICE’s LCMX02-1200UHC – programowalny układ CPLD) znajdują się w module sterującym.
Liczba użytych układów scalonych wynika z tego, że wszystkie procesory DSP, CPLD i ARM są procesorami wbudowanymi, które posiadają podstawowe funkcje obliczeniowe, przechowywania i przetwarzania danych, jednak ze względu na ich możliwości każdy z nich ma swoje własne specjalne przeznaczenie.

DSP jest ekspertem w dziedzinie cyfrowego przetwarzania sygnału, potrafi wydawać liczne i skomplikowane polecenia do oprogramowania, jego mocną stroną jest moc obliczeniowa. Jeden z tych dwóch procesorów jest odpowiedzialny za sterowanie regulatorami ładowania MPPT po stronie instalacji fotowoltaicznej oraz działa jako przekształtnik podwyższający napięcie. Drugi jest odpowiedzialny za regenerację prądu zmiennego. Podczas gdy każdy z procesorów niezależnie zajmuje się swoimi własnymi zadaniami, obydwa współpracują ze sobą w celu zapewnienia stabilności i niezawodności systemu.

CPLD (ang. Complex Programmable Logic Device) to złożony programowalny układ elektroniczny oferujący najszybszy z możliwych proces implementacji algorytmów sprzętowych. CPLD może zajmować się wieloma zadaniami jednocześnie, zapewniając, że sterowanie falownikiem i szybkość reakcji jest znacznie szybsza niż prędkość zmiany napięcia i prądu w sieci, dzięki czemu falownik ma wystarczająco dużo czasu, aby poradzić sobie z ewentualnymi problemami i awariami.

ARM to specjalista w dziedzinie przetwarzania i zarządzania komunikatami. Aż 90% nowoczesnych telefonów komórkowych wykorzystuje ARM jako główny układ scalony. Szyna danych ARM i szyna adresowa są od siebie oddzielone, co zapewnia szybszą wymianę informacji na potrzeby monitorowania, przechowywania danych, komunikacji zewnętrznej i zdalnej aktualizacji.

Moduł komunikacyjny posiada główny układ scalony firmy ARM – model płytki STM32F107. To tłumaczy, dlaczego model Growatt MAX jest uważany za czterordzeniowy falownik, zatem wyposażony w jeden rdzeń więcej niż inne falowniki dostępne na rynku!

Dzięki czterem rdzeniom gromadzenie informacji jest bardziej rozbudowane, a przetwarzanie informacji szybsze. Zabezpieczenie jest bardziej kompleksowe, a produkt jest bardziej wydajny, inteligentny i niezawodny. Po przeprowadzonej analizie można stwierdzić, że MAX 80KW firmy Growatt prezentuje naprawdę wysoką jakość wykonania. Elegancki na zewnątrz, solidny w środku.

 

MP Solar Group Sp. z o.o.

ul. Kłodnicka 56E

41-706 Ruda Śląska

zamowienia@mpsolar.pl