Miksi tarvitset vaihtosuuntaajan aurinkosähköjärjestelmääsi?

Aurinkosähköjärjestelmäsi tarvitsee invertterin, joka muuntaa paneelien keräämän tasasähkön (DC) vaihtovirraksi (AC). Lisäksi nämä invertterit palvelevat useita muita toimintoja kotonasi, ja niiden pitäisi myös suorittaa kaikki tarvittavat huoltotehtävät.

Invertterin koko on ratkaisevan tärkeä tekijä tehokkaan aurinkopaneeli- ja akkujärjestelmän suunnittelussa. Pienemmällä invertterillä voi olla tehohäviöitä muunnettaessa tasavirtaa vaihtovirtalähteestä vaihtovirtalähteeksi, mikä johtaa tehohäviöihin käytön aikana.

Mikä on invertteri?

Invertterit muuttavat tasasähköä (DC) vaihtovirraksi (AC). Tämä mahdollistaa elektronisten laitteiden kytkemisen suoraan pistorasioihin, jotka tarjoavat vaihtovirtaa kodeissa; toisin kuin tasavirta, vaihtovirta voi virrata molempiin suuntiin, ja siksi se on kanavoitava oikein, jotta se toimisi tehokkaasti.

Vaihtosuuntaaja toimii ohjaamalla mikroprosessorin avulla kytkimiä, jotka kytkeytyvät paljon korkeammalla taajuudella kuin useimmat kotitalouslaitteet toimivat (50-60 hertsiä useimmissa kotitalouslaitteissa), jotta voidaan tuottaa lähes siniaaltoja, joiden harmoninen kokonaissärö (THD) on alle 3%.

Tehosuuntaajaa koskeva hyötysuhde lasketaan vähentämällä sen kytkentähäviöt kulutetusta kokonaistulotehosta ja julkaisemalla tämä luku joko DC-lähtötehon nimellisarvona tai eurohyötysuhdearvona.

Invertterit ovat olennainen osa aurinkoenergiajärjestelmää, sillä ne muuttavat aurinkopaneelien tuottaman energian sähköksi, jota voidaan käyttää sekä kodeissa että yrityksissä. Yhä useammat ihmiset valitsevat mikroinvertterit, jotka on liitetty suoraan yksittäisiin paneeleihin ja jotka tuottavat tehokkaammin sähköä ja varavoimaa, jos verkko pätkii. Niissä on yleensä lämpötila-anturi, joka suojaa näitä laitteita ylikuumenemiselta.

Invertterit muuttavat tasasähköä (DC) vaihtosähköksi (AC).

Aurinkosähköjärjestelmissä invertterit muuttavat aurinkopaneeleista saatavan tasasähkön vaihtosähköksi, jota kodinkoneet ja elektroniikka voivat käyttää. Ne myös suojaavat kodin laitteita ja johdotuksia sähkökatkoksen sattuessa, estävät sähkön siirtymisen ulkoisiin sähkölinjoihin sähköverkkokatkosten aikana ja mahdollistavat nettoenergiahyvitysten tuottamisen (alennuksia sähkölaskussa, kun ylimääräinen aurinkoenergia lähetetään takaisin sähköyhtiölle), kun laite on kytketty sähköverkkoon.

Invertterit toimivat kytkemällä nopeasti päälle ja pois päältä suuren määrän transistoreja (tai puolijohteita). Kun kukin transistoripari avataan ja suljetaan eri välein, niiden sähkövirta nousee ja laskee vastaavasti; syntyy niin sanottu siniaalto. Tuloksena syntyvä aaltomuoto muistuttaa kumpuilevia kukkuloita.

Tasavirtasähkö virtaa vain yhteen suuntaan, kun taas vaihtovirtasähkö vaihtaa virtaustaan useita kertoja sekunnissa. Invertteri muuntaa tasavirtajännitteen (tyypillisesti 12, 24 tai 48 volttia) tavanomaiseksi 120 tai 240 voltin vaihtojännitteeksi 60 hertsin taajuudella.

Invertterit voivat varastoida muuntamansa energian akkuihin hätä- tai huippukysyntätilanteita varten. Lisäksi inverttereitä voidaan käyttää myös uusiutuvan energian järjestelmissä muuntamaan tuuliturbiinin tai vesivoimageneraattorin tuotanto käyttökelpoiseksi vaihtosähköksi, jota järjestelmän muut laitteet voivat käyttää.

Invertterit voivat varastoida sähköä akkuihin.

Aurinkopaneelit hyödyntävät auringonvaloa vapauttaakseen elektroneja piikiekkoihin, jolloin syntyy sähkövirta. Valitettavasti useimmat kodinkoneet eivät voi käyttää tätä tasavirtaa (DC), joten aurinkosähköjärjestelmäsi tarvitsee invertterin, joka muuntaa sen vaihtovirraksi, jota kotitaloutesi voi käyttää.

Vaihtosuuntaajilla on useita tehtäviä, jotka auttavat aurinkojärjestelmän toimintaa. Ne esimerkiksi valvovat paneelien jännitettä moduulien maksimitehotasojen määrittämiseksi, jolloin vältetään liian korkeat jouset ja siten järjestelmän kokonaisenergiantuotanto. Lisäksi vaihtosuuntaajissa on järjestelmävikojen suojaustoiminnot, jotka havaitsevat ja sammuttavat järjestelmän, jos paneeleissa tai johdotuksissa on jotain vikaa, ja sammuttavat järjestelmän välittömästi, jos jommassakummassa tapauksessa ilmenee toimintahäiriöitä.

Älykkäät taajuusmuuttajat tarjoavat toisen kerroksen yhteydenpitoon sähköverkon kanssa. Verkkoon kytkettyihin aurinkoenergiajärjestelmiin liitetyt vaihtosuuntaajat voivat havaita taajuuden ja jännitteen poikkeamat vakioarvoista ja reagoida niihin eri tavoin; jotkin niistä voivat kestää pieniä häiriöitä; jos poikkeama jatkuu liian kauan, ne voivat jopa irrottautua verkosta ja sammua kokonaan.

Muut invertterit tuottavat tarvittaessa reaktiivista tehoa verkkoon, mikä auttaa tasapainottamaan verkkoa ja helpottaa sähköyhtiöiden työtä. Lisäksi nämä invertterit päästävät ylimääräisen aurinkoenergian takaisin verkkoon, jolloin säästät rahaa sähkölaskuissasi nettoenergiahyvityksinä!

Invertterit voivat olla yhteydessä verkkoon.

Aurinkoenergian käytön yleistyessä on kasvanut räjähdysmäisesti sen merkitys, että invertterit kommunikoivat verkon kanssa. Niiden on ilmoitettava sille, kun niiden tuotanto ylittää kulutuksen, jotta ne voivat saada luottoa. Niiden on myös pystyttävä muuttamaan tuotantoa muun tuotannon ja kysynnän muuttuessa - tämä näkökohta tunnetaan nimellä automaattinen tuotannonohjaus verkossa.

Invertterit tarjoavat muita verkkopalveluja, kuten jännite- ja taajuusvasteen. Sähköverkossa jännite (voima, joka työntää sähkövarausta eteenpäin) ja virta (varattujen hiukkasten virtaus) vaihtelevat jatkuvasti. Invertterit on varustettu ominaisuuksilla, jotka synkronoivat ne molemmat vaiheeseen, jolloin niiden teho on "todellisempaa" ja liitetyt laitteet voivat ottaa sen vastaan.

Samoin aurinkosähköjärjestelmiin yhdistettynä invertterit voivat auttaa akkuja reagoimaan verkon jännitteen vaihteluihin säätämällä tehoa jännitepiikkien tai -laskujen yhteydessä, mikä auttaa suojaamaan akkuja ja muita verkkolaitteita vaurioilta tai vioittumiselta.

Invertterit voivat olla yhteydessä verkkoon suoraan niihin rakennettujen tai lisävarusteena liitettyjen viestintälaitteiden kautta, jolloin ne voivat lähettää tietoja omasta sähköntuotannostaan ja -käytöstään suoraan internet-yhdyskäytävään tai valvontalaitteistoon, jotta omistajat, sähkölaitokset ja verkkoautomaatiojärjestelmät voivat seurata kaikkea, mitä niissä tapahtuu.