Growatt SPF 6000 Off-grid – dobór paneli, różnice falowników niskonapięciowych i wysokonapięciowych

Pytanie

Chcę założyć fotowoltanike Off gird jakie panele wybrać zwysokim napięciem i wysokim prądem czy niskomi prądami Czym się różni falownik nisko napięciowy od wysoko napięciowego jakie to są falowniki Czy growat spf 6000 jest niskonspieciowy?

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

– W instalacji off-grid z falownikiem Growatt SPF 6000 najkorzystniej jest zastosować panele łączone w długie stringi tak, aby napięcie robocze (Vmp) mieściło się w zakresie 120 – 430 V DC, a prąd jednego stringu nie przekraczał ok. 11–13 A.
– Falownik „niskonapięciowy” odnosi się do części akumulatorowej (12/24/48 V DC), natomiast „wysokonapięciowy” do systemów akumulatorów ≥ 100 V DC; po stronie PV oba typy mogą mieć zarówno niskie, jak i wysokie wejście MPPT.
– Growatt SPF 6000 pracuje z akumulatorem 48 V (LV – low voltage), więc jest falownikiem niskonapięciowym, ale posiada wysokonapięciowe wejście PV (Voc do 450 V).

Kluczowe punkty
• Przy tej samej mocy wysokie napięcie oznacza niższy prąd i mniejsze straty I²R.
• Dobierasz liczbę paneli w szeregu, a nie „wysokoprądowe” moduły.
• Kontrolujesz, aby maksymalne Voc stringu w najniższej temperaturze nie przekroczyło 450 V.

Szczegółowa analiza problemu

1. Wysokie vs. niskie prądy po stronie paneli

1 kW mocy można uzyskać na dwa sposoby:
• 100 V × 10 A  (strata miedziana: I²R = 100)
• 400 V × 2,5 A (strata miedziana: I²R = 6,25)

W off-grid najczęściej dążymy do drugiej opcji: wysoki string-voltage, prąd ≈ Imp jednego modułu (8-13 A). Zalety: cieńsze przewody, tańsza instalacja, mniejsze spadki napięcia, MPPT startuje przy słabym nasłonecznieniu.

2. Klasyfikacja falowników

a) Po stronie baterii
• LV (12/24/48 V): duże prądy DC (do kilkuset amperów), łatwo dostępne akumulatory AGM/LiFePO₄, zgodne z większością falowników off-grid (Victron, Growatt SPF, Voltronic Axpert, MPP Solar).
• HV (100–600 V): prądy kilkanaście razy mniejsze, droższe, wymagają dedykowanych pakietów litowych z BMS-HV (BYD HVS/HVM, Pylontech H). Spotykane głównie w hybrydach on-grid (Deye H1, Solax Hybrid, Huawei LUNA).

b) Po stronie PV (wejście MPPT)
• Nisko-napięciowe MPPT: Voc ograniczone do 100–150 V (krótkie stringi; parallel = wysoki prąd).
• Wysoko-napięciowe MPPT: Voc 400–600 V (długie stringi; prąd 8-15 A).

Growatt SPF 6000 łączy obie filozofie: LV-battery + HV-PV.

3. Parametry Growatt SPF 6000 ES / ES Plus (akt. 2024)

• Bateria: 48 V DC (zakres 40–60 V).
• PV: Voc(max) 450 V, MPPT 120-430 V, prąd MPPT = 18 A (Isc 22 A).
• Moc PV 8 000 W, AC 6 000 W.
→ Typowy string: 4-10 modułów 60 lub 72 cell w szeregu.

4. Projektowanie stringów do SPF 6000

1. Wybierz moduł np. 400 W (Vmp ≈ 37 V, Voc ≈ 45 V @25 °C).
2. Sprawdź najniższą temp. w miejscu instalacji, np. −20 °C. Voc rośnie ~0,28 %/°C.
   Voc(−20 °C) ≈ 45 V × [1 + 0,0028 × (25−(−20))] ≈ 52 V.
3. Maksymalna liczba modułów: 450 V / 52 V ≈ 8 (z zapasem).
4. Minimalna liczba modułów dla startu MPPT (120 V / 37 V) ≈ 4.

5. Wysokie napięcie akumulatora – kiedy warto?

Powyżej 8-10 kW mocy ciągłej lub bardzo długich przewodów DC (np. kontenerowe magazyny energii), HV-battery (>150 V) redukuje prądy i poprawia sprawność. Wadą jest cena i mniejsza dostępność komponentów DYI.

Aktualne informacje i trendy

– Dominacja bateryjnych systemów 48 V w sektorze prosumenckim off-grid (< 10 kW).
– Rosnąca oferta falowników hybrydowych HV (Deye, Solis, GoodWe) dla integracji z magazynami LFP 200-500 V.
– Standaryzacja styków MC4-Evo2 dla stringów do 1500 V w farmach PV.
– Rozwój modułów wysokonapięciowych (np. 16-BB, TopCon 182/210 mm) z Imp 13-15 A, co zmniejsza liczbę paneli w stringu przy mocy 7-8 kW.

Wspierające wyjaśnienia i detale

– Straty przewodów: P_loss = I²·R; przy 10-krotnie wyższym napięciu prądy spadają 10-krotnie, straty aż 100-krotnie.
– Bezpieczny prąd długotrwały dla przewodu Cu 6 mm² ≈ 50 A przy 30 °C; przy 48 V/6 kW płynie 125 A, więc trzeba ≥ 35 mm² lub równoległe linki.
– MPPT krokowo zmienia napięcie stringu, by znaleźć punkt P_max (dP/dV=0). Zbyt niski Vmp utrudnia start (jesień, zima).

Aspekty etyczne i prawne

– Napięcie DC powyżej 120 V jest uznawane za niebezpieczne dotykowo (PN-EN 61140). Wymagane są rozłączniki DC, bezpieczniki i oznaczenia ostrzegawcze.
– Urządzenia wprowadzane na rynek muszą spełniać Dyrektywę Niskonapięciową (LVD) oraz kompatybilność elektromagnetyczną (EMC).
– Praca przy HV-PV wymaga środków ochrony indywidualnej, procedur LOTO, gaśnic CO₂/klasa F.

Praktyczne wskazówki

1. Policz zużycie energii (kWh/dobę) i dobierz bank baterii LFP (DoD 80 %, temp. −10 … +55 °C).
2. Dla SPF 6000: 2-3 × Pylontech US5000 lub 1 × BYD LVS 15.4 (48 V).
3. Zabezpiecz string bezpiecznikiem 15 A gPV oraz rozłącznikiem PV > 600 V DC.
4. Uziemienie konstrukcji PV i falownika zgodnie z PN-HD 60364-7-712.
5. Dociśnij złącza MC4 momentem 3 Nm – unikasz punktów grzania.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

– SPF 6000 ma jeden MPPT; przy dwóch różnych połaciach dachowych spadnie wydajność – rozważ Deye SUN 6K-SG04LP1 (2 × MPPT).
– Napięcie akumulatora 48 V wymusza duże prądy przy 6 kW – upewnij się, że sekcja DC i ogniwa są dobrze chłodzone.
– Falowniki HV-battery zwykle nie oferują pełnego trybu off-grid (black-start) – sprawdź specyfikację, jeśli rozważasz zmianę technologii.

Sugestie dalszych badań

• Porównaj sprawność konwersji LV vs. HV (np. Victron Quattro 48/8000 vs. Solis RHI 6K-48ES).
• Analiza kosztów przewodów Cu/Al w funkcji napięcia systemu.
• Wpływ temperatury na żywotność LFP przy wysokich prądach ładowania (C-rate > 0,5 C).
• Technologia TopCon/N-Type a wzrost Voc modułów w < 0 °C.

Krótkie podsumowanie

Do falownika Growatt SPF 6000 wybierz moduły umożliwiające string około 150–300 V DC przy prądzie 10–13 A. Falownik jest „niskonapięciowy” po stronie baterii (48 V) i „wysokonapięciowy” po stronie PV (450 V Voc). Wysokie napięcie stringu minimalizuje straty, obniża koszt okablowania i poprawia pracę MPPT – dlatego w praktyce, zamiast „wysokoprądowych” paneli, projektuje się dłuższe szeregi standardowych modułów.