Por que o resfriamento híbrido CA/CC precisa de um projeto de sistema?

Um sistema de ar condicionado solar pode reduzir a demanda da rede elétrica durante o dia, mas o resultado depende de como a carga de refrigeração é compatível com a produção de energia solar. ar condicionado solar híbrido CA/CC com válvula a vácuo É descrito para operação em 24V ou 48V CC, entrada para painel solar, controle inteligente de energia e bateria de reserva opcional. Essas funções o tornam um componente de sistema, e não um aparelho independente.

A demanda por refrigeração varia de hora em hora. Um cômodo pode precisar de sua potência máxima depois que o teto já estiver aquecido, enquanto a produção solar atinge seu pico mais cedo ou mais tarde, dependendo da orientação. Portanto, o projeto precisa de um perfil de carga, uma estimativa da área de entrada de energia solar e uma regra clara para o que acontece quando a energia fotovoltaica é menor que a demanda do compressor e do ventilador.

Como funciona a arquitetura CA/CC de válvulas eletrônicas

Entrada CC direta e suporte CA híbrido

Nos sistemas convencionais, a energia fotovoltaica é fornecida ao ar-condicionado através do inversor. Um ar-condicionado híbrido com capacidade para corrente contínua (CC) pode funcionar com a energia CC gerada pelos painéis fotovoltaicos, enquanto continua fornecendo corrente alternada (CA) ao ambiente. A menor conversão em condições de boa incidência solar é compensada pelos parâmetros adicionais de projeto, como tensão, polaridade, proteção e cabeamento, que agora são transferidos do inversor para a instalação do ar-condicionado.

Um sistema de 24 V e um sistema de 48 V fornecem a mesma potência com correntes diferentes. Por exemplo, 2.400 W a 24 V requerem aproximadamente 100 A antes das perdas, enquanto a mesma potência a 48 V requer aproximadamente 50 A. Uma corrente menor reduz o tamanho do cabo e a queda de tensão, mas a bateria e o controlador devem ser compatíveis com a tensão selecionada. Confirme a faixa de modelos exata antes de finalizar o projeto do sistema fotovoltaico e da bateria.

Comece pela sala e pelo clima, não pela potência dos painéis.

Estimar o calor sensível e latente

Registre a temperatura externa de projeto, a temperatura interna definida, o padrão de ocupação, a orientação das janelas, o isolamento e o horário de funcionamento previsto. Para uma oficina ou espaço comercial, inclua as aberturas de portas e o calor gerado pelos equipamentos. Um sistema superdimensionado pode causar ciclos curtos e desumidificação inadequada; um sistema subdimensionado pode deixar o compressor funcionando continuamente e esgotar a bateria antes do previsto.

Ajustar a produção de energia fotovoltaica ao cronograma de refrigeração

A janela solar não é a mesma coisa que a janela quente.

A produção de energia fotovoltaica varia com a irradiação solar, a temperatura, o sombreamento dos painéis solares e a orientação do conjunto fotovoltaico. A demanda por refrigeração aumenta à tarde, quando uma parede externa voltada para o oeste aquece, enquanto um conjunto fotovoltaico mal orientado já atingiu sua produção máxima de energia elétrica e começa a diminuir. Compare a produção de energia fotovoltaica esperada em detalhes horários com a demanda correspondente do ar-condicionado também em detalhes horários, em vez de comparar apenas os totais diários em kWh. Utilize dados horários de radiação solar ou realize uma simulação detalhada do local.

Um projeto prático de instalação fotovoltaica leva em consideração a operação em condições de baixa luminosidade e as perdas nos cabos. Os módulos devem operar dentro dos limites de tensão e corrente de entrada do ar-condicionado, tanto em condições de frio quanto de calor. Se o projeto incluir um controlador MPPT ou inversor separado, coordene sua faixa de operação com os requisitos do ar-condicionado CC, em vez de tratar o circuito fotovoltaico como uma fonte genérica.

Escolha a bateria de reserva com base no conforto e no risco.

Reserva de energia e capacidade de potência são diferentes.

A energia da bateria é medida em kWh, enquanto a capacidade de ligar e operar o compressor é limitada pela corrente, pela queda de tensão e pelo sistema de gerenciamento da bateria (BMS). Uma bateria pode conter energia nominal suficiente para várias horas, mas ainda assim desligar quando o compressor liga se o limite de corrente de pico do BMS for muito baixo ou se o cabo de alimentação for subdimensionado.

Defina o período de autonomia necessário e o aumento de temperatura interna aceitável. Em seguida, calcule a energia utilizável após a profundidade de descarga, a temperatura, a eficiência de conversão e a reserva para outras cargas críticas. As baterias de lítio devem ser verificadas quanto aos limites de carga e descarga na temperatura esperada. O corte por baixa tensão deve deixar reserva suficiente para evitar tentativas repetidas de reinicialização do compressor.

Utilize o controle inteligente de energia como regra operacional.

Decida como o poder será priorizado.

O controle inteligente de energia só é valioso quando suas prioridades são definidas. Um projeto pode preferir energia fotovoltaica direta para refrigeração, energia da bateria para períodos curtos de nebulosidade e entrada de energia CA quando a reserva atingir um limite inferior. Outro local pode preservar a bateria para uso noturno e permitir uma faixa de temperatura interna mais ampla durante a tarde.

Inclua essas prioridades nas configurações de comissionamento e nas instruções do operador. Considere o atraso na reinicialização, o estado mínimo de carga da bateria, o comportamento da transição para corrente alternada e os alarmes. Uma estratégia de controle que proteja a bateria pode permitir um aumento temporário de temperatura; já uma estratégia focada apenas no conforto pode consumir a reserva muito rapidamente para um local isolado da rede elétrica.

Detalhes de instalação que determinam o desempenho real

Roteamento de fluxo de ar e elétrico

A unidade externa deve ter espaço suficiente para dissipar o calor, enquanto a unidade interna deve ter distribuição de ar adequada e drenagem de condensado. A incidência direta do sol na serpentina externa, a recirculação de ar quente, filtros sujos e condensador obstruído aumentarão consideravelmente o trabalho do compressor. Deve-se deixar espaço livre para manutenção e providenciar a limpeza dos filtros e das serpentinas.

No lado CC, direcione os cabos para longe de bordas afiadas e fontes de calor, use isoladores e fusíveis próprios para CC e proteja o ramal da bateria contra curtos-circuitos. Verifique a polaridade antes de energizar. Longos trechos de baixa tensão podem sofrer perdas significativas de tensão, portanto, meça a tensão nos terminais do ar-condicionado com o compressor em funcionamento, e não apenas na bateria.

Testes de comissionamento antes da entrega.

Teste as transições, não apenas o resfriamento constante.

O comissionamento deve incluir operação somente com energia fotovoltaica, transição de energia fotovoltaica para corrente alternada, descarga da bateria, reinicialização do compressor e condições de baixa incidência solar. Registre a tensão CC, a corrente de entrada, a contribuição da corrente alternada, o estado de carga da bateria, a temperatura interna, a temperatura externa e os eventos de alarme. Uma demonstração de cinco minutos não é suficiente para garantir que a unidade permanecerá estável durante uma tarde nublada ou uma reinicialização noturna.

Compare a corrente medida com os cálculos do cabo, fusível e bateria. Verifique se o controlador ou inversor não está limitando inesperadamente a capacidade fotovoltaica disponível. Confirme a drenagem do condensado, o fluxo de ar, as configurações do controle remoto e a sequência de reinicialização após um desligamento de segurança. Guarde os resultados junto com o diagrama de fiação e o número do modelo.

Quando essa arquitetura for uma boa opção

A abordagem híbrida CA/CC com válvulas eletrônicas é adequada para cabanas, abrigos de telecomunicações, casas rurais, pequenas lojas, edifícios agrícolas, etc., que possuem refrigeração diurna alimentada por energia fotovoltaica e um sistema CA de reserva para períodos de clima instável. Não é adequada para locais onde não há meios de dissipar o calor externo para dentro do edifício, locais com baterias subdimensionadas e locais onde o sistema CC não é devidamente protegido e monitorado pelo eletricista.

Para projetos maiores, coloque a unidade dentro de um espaço coordenado. solução de energia solar que define a capacidade fotovoltaica, a reserva de bateria, a fonte de energia de reserva, o monitoramento e o acesso aos serviços. O produto deve ser selecionado após o conhecimento desses limites, e não usado para ocultar um problema não resolvido de carga ou fiação.

Lista de verificação do comprador para um orçamento de projeto

• Especificações elétricas: confirmar entrada de 24 V ou 48 V CC, faixa permitida, tensão/corrente da string fotovoltaica, orientação do arranjo, sombreamento, comprimento do cabo, composição química da bateria, kWh utilizáveis, corrente de pico, profundidade de descarga e corte de baixa tensão.
• Capacidade de refrigeração: especifique a temperatura ambiente de projeto, o ponto de ajuste interno, as fontes de calor do ambiente, as horas de funcionamento diárias, as alterações esperadas na ocupação e o aumento de temperatura aceitável durante períodos de baixa insolação.
• Entrega e comissionamento: liste a fonte de energia de reserva CA, a prioridade de comutação, os alarmes, o monitoramento, as folgas, o acesso para manutenção e os registros necessários para PV, bateria, reinicialização do compressor, temperatura e drenagem de condensado.

Perguntas frequentes

Um ar-condicionado solar de 24V ou 48V pode funcionar sem bateria?

Pode utilizar energia fotovoltaica direta quando a tensão e a corrente disponíveis se mantiverem dentro dos limites do modelo, mas nuvens e a irradiação solar no final do dia podem interromper o funcionamento. Uma bateria ou fonte de alimentação CA de reserva é necessária quando o resfriamento contínuo é exigido.

Qual a quantidade de energia fotovoltaica necessária para esse tipo de ar condicionado?

A resposta depende da necessidade de refrigeração, do clima, das horas de operação, da orientação dos painéis fotovoltaicos e da estratégia de baterias. Dimensionar com base na carga horária e no perfil solar, e então verificar os limites de tensão e corrente de entrada do produto.

Qual é o principal risco de instalação?

A corrente contínua de baixa tensão pode ser alta, especialmente em um sistema de 24 V. Cabos subdimensionados, terminações inadequadas, fusíveis incorretos e quedas de tensão podem causar desligamentos ou superaquecimento, mesmo quando o ar-condicionado em si é selecionado corretamente.

Sobre mais cedo

A Soonest desenvolve e fornece produtos fotovoltaicos, inversores, baterias e sistemas de ar condicionado solar para aplicações isoladas da rede elétrica e híbridas. ar condicionado solar híbrido CA/CC com válvula a vácuo é uma opção de produto dentro dessa gama. As capacidades da empresa, o suporte OEM/ODM e o escopo do serviço são descritos no Em breve, página "Sobre nós".