Zasilanie awaryjne z falownika WIT realizowane jest przez osobne wyjście, które przejmuje obciążenie w czasie nie dłuższym niż 10 ms od zaniku sieci. Moc dostępna na tym wyjściu odpowiada mocy znamionowej falownika, czyli od 4 kW w modelu WIT 4K-HU do 15 kW w modelu WIT 15K-HU, z możliwością dwukrotnego przeciążenia przez 10 sekund. Ten zapas przeciążeniowy decyduje o tym, czy po zaniku sieci wystartuje sprężarka pompy ciepła. Zasilanie awaryjne z falownika WIT wymaga jednak przemyślanego podziału obwodów w rozdzielnicy — inaczej magazyn rozładuje się na obwodach, które w awarii nie są potrzebne.
Jak działa zasilanie awaryjne z falownika WIT
Falownik stale monitoruje parametry sieci. Po wykryciu zaniku napięcia lub przekroczenia nastaw zabezpieczeń odłącza się od sieci i przechodzi na pracę wyspową, zasilając wydzielone obwody z baterii i z instalacji PV. Producent podaje czas przełączenia nie większy niż 10 ms oraz zniekształcenia napięcia THDv poniżej 3% przy obciążeniu liniowym.
Parametry wyjścia w trybie wyspowym są konfigurowalne. W menu sterowania można ustawić częstotliwość 50 Hz lub 60 Hz oraz napięcie 220 V, 230 V, 240 V, 277 V albo 127 V, zgodnie z lokalnymi przepisami. Dla instalacji w Polsce właściwe pozostaje 230 V i 50 Hz, a napięcie międzyfazowe wynosi 400 V.
Zasilanie awaryjne z falownika WIT korzysta z energii zgromadzonej w magazynie oraz z bieżącej produkcji modułów. Jeżeli awaria trwa dłużej, a jest dzień, instalacja PV doładowuje baterię i podtrzymanie może trwać znacznie dłużej niż wynikałoby z samej pojemności magazynu. W nocy dostępna energia ogranicza się do zawartości baterii pomniejszonej o rezerwę ustawioną w konfiguracji.
Moc, przeciążenie i rozruch silników
Wyjście awaryjne dostarcza moc równą mocy znamionowej urządzenia, a dopuszczalne przeciążenie wynosi dwukrotność mocy znamionowej przez 10 sekund w każdym modelu serii. Poniżej moce i prądy wyjściowe.
| Model | Moc wyjścia awaryjnego | Maks. prąd wyjściowy |
|---|---|---|
| WIT 4K-HU | 4 kW | 12,2 A |
| WIT 5K-HU | 5 kW | 15,2 A |
| WIT 6K-HU | 6 kW | 18,2 A |
| WIT 8K-HU | 8 kW | 24,2 A |
| WIT 10K-HU | 10 kW | 30,2 A |
| WIT 12K-HU | 12 kW | 36,4 A |
| WIT 15K-HU | 15 kW | 45,5 A |
Dwukrotne przeciążenie przez 10 sekund pokrywa rozruch większości urządzeń domowych. Sprężarka pompy ciepła o mocy 3 kW pobiera przy starcie kilkakrotność prądu znamionowego przez ułamek sekundy, więc model 10 kW z chwilowym zapasem do 20 kW poradzi sobie bez trudu. Problem pojawia się przy starych pompach głębinowych z rozruchem bezpośrednim, gdzie prąd rozruchowy bywa sześciokrotnie wyższy od znamionowego.
Zabezpieczenia sekcji awaryjnej dobieraj do maksymalnego prądu wyjścia z tabeli powyżej. Po przejściu na wyspę źródłem jest falownik i większego prądu nie poda — zabezpieczenie dobrane pod prąd przyłącza może więc nigdy nie zadziałać.
Ograniczeniem bywa nie sam falownik, lecz bateria. Moduł o dopuszczalnym prądzie 140 A przy napięciu 51,2 V odda około 7,2 kW w sposób ciągły. Podłączenie takiego magazynu do falownika 15 kW nie daje 15 kW na wyjściu awaryjnym — realna moc wyspy wynika ze słabszego elementu układu.
Które obwody podłączyć na zasilanie awaryjne z falownika WIT
Zasilanie awaryjne z falownika WIT obejmuje wydzieloną część instalacji, a nie cały dom. Podział obwodów robi się na etapie projektu rozdzielnicy i to on w praktyce decyduje o zadowoleniu klienta z systemu.
Na wyjście awaryjne warto skierować:
- oświetlenie podstawowe w kuchni, łazience i komunikacji,
- lodówkę i zamrażarkę,
- kocioł lub pompę ciepła wraz z pompami obiegowymi, jeśli awaria zimą ma nie zamrozić instalacji,
- router, monitoring, sterowniki automatyki i bramę wjazdową,
- pompę wody w domach z własnym ujęciem,
- jedno lub dwa gniazda w każdym pomieszczeniu użytkowym.
Poza wyjściem awaryjnym powinny zostać obwody o dużym poborze, które w czasie awarii nie są niezbędne: ładowarka samochodu, sauna, kuchnia indukcyjna, klimatyzacja, gniazda w garażu i warsztacie. Każdy z nich potrafi w kilkanaście minut opróżnić magazyn, który miał wystarczyć na całą noc. Logikę sterowania odbiornikami przez styki bezprądowe — na przykładzie urządzeń off-grid Growatt — pokazaliśmy w tekście o sterowaniu dry contact.
Rozdział obwodów wymaga osobnej sekcji rozdzielnicy zasilanej z wyjścia awaryjnego, z własnymi zabezpieczeniami różnicowoprądowymi i nadprądowymi. Rozwiązania prowizoryczne, w których cała rozdzielnica przechodzi na wyspę, kończą się zadziałaniem zabezpieczenia przy pierwszym większym obciążeniu.
Uziemienie i punkt neutralny w pracy wyspowej
Zasilanie awaryjne z falownika WIT zmienia sposób odniesienia punktu neutralnego. Podczas pracy równoległej z siecią punkt neutralny instalacji odniesiony jest do sieci operatora. Po przejściu na wyspę to odniesienie znika, a instalacja potrzebuje własnego połączenia N-PE, żeby zabezpieczenia różnicowoprądowe zadziałały poprawnie. Falowniki hybrydowe realizują to przez wewnętrzny przekaźnik zwierający N z PE w trybie wyspowym, ale sposób podłączenia po stronie rozdzielnicy trzeba sprawdzić w dokumentacji konkretnego modelu.
Pominięcie tego zagadnienia jest jednym z częstszych błędów przy pierwszych instalacjach z backupem. Objawia się tym, że w trybie wyspowym wyłącznik różnicowoprądowy nie reaguje na doziemienie albo, w drugą stronę, wyzwala się przy każdym starcie odbiornika. Instalacja jest wtedy formalnie sprawna, ale zabezpieczenie nie chroni użytkownika. Koordynację uziemienia i ochrony przepięciowej całej instalacji opisaliśmy w artykule o ochronie odgromowej instalacji PV.
Falownik pracuje w układach 3P3W+PE oraz 3P4W+PE przy napięciu 220/230 V L-N i 380/400 V L-L. Wybór układu wpływa na sposób prowadzenia przewodu neutralnego do sekcji awaryjnej i trzeba go ustalić przed montażem rozdzielnicy.
Tryby pracy a zasilanie awaryjne z falownika WIT
Falownik ma kilka trybów pracy, a ich ustawienie decyduje o tym, ile energii zostanie w magazynie na wypadek awarii. Zasilanie awaryjne z falownika WIT korzysta dokładnie z tej rezerwy, więc konfiguracja trybu przekłada się wprost na czas podtrzymania.
- Load First — priorytet ma zasilanie odbiorników z instalacji PV i baterii, nadwyżka trafia do sieci, o ile ograniczenie eksportu jest wyłączone. Ten tryb wymaga licznika lub trzech przekładników prądowych.
- Grid First — energia z modułów zasila odbiorniki, nadwyżka idzie do sieci, a dopiero pozostała część ładuje magazyn.
- Battery First — moduły ładują baterię do ustawionego progu naładowania, a dopiero potem zasilają odbiorniki. Przy niedoborze produkcji falownik dobiera energię z sieci, żeby doładować magazyn.
- Idle — bateria nie jest ani ładowana, ani rozładowywana, a bilans domu opiera się na modułach i sieci.
W rejonach z częstymi awariami sieci sensowne bywa ustawienie trybu z priorytetem baterii i podniesienie rezerwy SOC. Magazyn utrzymuje wtedy wyższy poziom naładowania kosztem części oszczędności na autokonsumpcji. W rejonach ze stabilną siecią odwrotnie — niższa rezerwa oznacza więcej energii wykorzystanej na bieżąco.
Falownik wchodzi w tryb oczekiwania, gdy napięcie po stronie PV przekroczy 150 V, a start następuje przy napięciu co najmniej 165 V. Ma to znaczenie przy uruchamianiu systemu rano po całonocnej awarii, kiedy magazyn jest pusty, a moduły dopiero zaczynają pracę. Sposób układania harmonogramu pod taryfę dynamiczną, razem z rezerwą SOC, opisaliśmy w artykule o trybie Smart Scheduling — im wyższa rezerwa, tym krótsza codzienna praca magazynu na autokonsumpcję, więc wartość warto ustalić z klientem liczbowo.
Ile realnie wytrzyma zasilanie awaryjne z falownika WIT
Czas podtrzymania liczy się prosto: pojemność użyteczną magazynu dzieli się przez moc pobieraną przez sekcję awaryjną. Poniżej typowe warianty dla magazynu o pojemności użytecznej 13,3 kWh, przy założeniu, że instalacja PV nie produkuje.
| Obciążenie sekcji awaryjnej | Co zwykle obejmuje | Czas podtrzymania |
|---|---|---|
| 0,5 kW | lodówka, router, oświetlenie LED, automatyka | około 26 godzin |
| 1 kW | jak wyżej plus pompy obiegowe i kocioł | około 13 godzin |
| 2 kW | jak wyżej oraz pompa ciepła w trybie ograniczonym | około 6,5 godziny |
| 4 kW | pompa ciepła w pełnej pracy zimą | około 3 godziny |
Wartości są orientacyjne, bo rzeczywisty pobór zmienia się w czasie, a część energii zużywa sam falownik. Pokazują jednak skalę: różnica między sekcją awaryjną obejmującą tylko obwody krytyczne a taką, która obsługuje ogrzewanie, to różnica między dobą a trzema godzinami.
W dzień rachunek wygląda inaczej. Zasilanie awaryjne z falownika WIT korzysta również z bieżącej produkcji modułów, więc przy słonecznej pogodzie magazyn może się doładowywać w trakcie awarii. Przy instalacji 10 kWp i zużyciu sekcji awaryjnej na poziomie 1 kW system potrafi pracować bezterminowo, dopóki trwa dzień. Zimą, przy zachmurzeniu i produkcji rzędu kilkuset watów, ten mechanizm praktycznie nie działa.
Klientowi warto podać dwie liczby: czas podtrzymania w nocy i informację, że w dzień jest on wydłużany przez instalację PV. Jedna liczba zawsze będzie myląca.
Z praktyki instalatora
Przetestuj zasilanie awaryjne z falownika WIT przy odbiorze instalacji. Wyłącz zabezpieczenie główne i sprawdź, co faktycznie działa, ile pobiera dom i czy pompa ciepła startuje. Pięć minut testu przy kliencie oszczędza późniejszych rozmów o tym, dlaczego backup zadziałał inaczej, niż klient sobie wyobrażał.
Ustal z klientem rezerwę SOC na piśmie. Klient, który zobaczy magazyn naładowany do 30% w słoneczny dzień, zadzwoni z pretensją. Jeżeli wcześniej wie, że 30% to celowo utrzymywana rezerwa na wypadek awarii, rozmowa wygląda inaczej.
W praktyce często spotykamy się z sytuacją, w której sekcja awaryjna została zaprojektowana zbyt szeroko. Dom podłączony w całości do wyjścia awaryjnego rozładowuje magazyn w ciągu godziny, bo pracuje bojler, kuchnia i klimatyzacja. Węższa sekcja z prawdziwie potrzebnymi obwodami daje kilkanaście godzin podtrzymania.
Sprawdź zachowanie urządzeń wrażliwych. Czas przełączenia poniżej 10 ms wystarcza większości sprzętu, ale niektóre zasilacze impulsowe i starsze kotły z własną automatyką reagują resetem. Test na obiekcie jest jedynym pewnym sposobem weryfikacji.
Dokumentacja do projektowania sekcji awaryjnej
Schematy podłączenia wyjścia awaryjnego oraz parametry pracy wyspowej opisują instrukcje obsługi, które udostępniamy na własnych stronach:
- Instrukcja WIT 4-15K — schematy systemu, tryby pracy, ustawienia parametrów pracy poza siecią.
- Instrukcja WIT 17-25K — opis funkcji uruchomienia systemu bez obecności sieci.
- Skrócona instrukcja instalacji — polska wersja z tabelą przekrojów przewodów.
Projektując rozdzielnicę, warto mieć schemat z instrukcji otwarty obok rysunku elektrycznego — rozdział obciążeń priorytetowych i drugorzędnych jest tam pokazany wprost.
FAQ
Czy zasilanie awaryjne z falownika WIT działa bez baterii?
Nie. Praca wyspowa wymaga magazynu energii, ponieważ same moduły nie utrzymają stabilnego napięcia przy zmiennym obciążeniu i zachmurzeniu. Falownik bez baterii pracuje wyłącznie w układzie współpracy z siecią.
Ile czasu dom wytrzyma na zasilaniu awaryjnym?
Zależy to od pojemności użytecznej magazynu i mocy sekcji awaryjnej. Przy 13,3 kWh użytecznych i obciążeniu 1 kW podtrzymanie sięga kilkunastu godzin, przy obciążeniu 4 kW skraca się do około trzech. W dzień instalacja PV wydłuża ten czas.
Czy trzeba przebudować rozdzielnicę?
Zwykle tak. Sekcja awaryjna wymaga wydzielenia obwodów, własnych zabezpieczeń i poprawnego rozwiązania połączenia N-PE w trybie wyspowym. W istniejących domach oznacza to rozbudowę istniejącej rozdzielnicy lub montaż dodatkowej.
Czy wyjście awaryjne obsłuży obciążenie na jednej fazie?
Falownik jest urządzeniem trójfazowym i wyjście awaryjne również jest trójfazowe. Obciążenia jednofazowe rozkłada się między fazy na etapie projektu, żeby nie przekroczyć dopuszczalnej asymetrii określonej przez producenta w dokumentacji modelu.
Checklista uruchomienia backupu
- Ustal listę obwodów, które ma obsłużyć zasilanie awaryjne z falownika WIT, i policz ich sumaryczną moc.
- Porównaj tę sumę z mocą wyjścia awaryjnego wybranego modelu oraz z prądem rozładowania baterii.
- Zaprojektuj wydzieloną sekcję rozdzielnicy z własnymi zabezpieczeniami.
- Rozwiąż połączenie N-PE dla pracy wyspowej zgodnie z dokumentacją urządzenia.
- Ustaw rezerwę stanu naładowania i tryb pracy odpowiednio do częstości awarii w danym rejonie.
- Wykonaj test przez wyłączenie zabezpieczenia głównego i zapisz wynik w protokole odbioru.
Modele o mocy 12 kW, na przykład WIT 12K-HU, dają zapas mocy wyspowej dla domu z pompą ciepła. Pełne zestawienie dostępnych jednostek prowadzimy w dziale falowników serii WIT, a szczegółowe schematy podłączenia sekcji awaryjnej znajdziesz w instrukcjach w centrum pobrań producenta.
