Зачем нужен инвертор для системы солнечной энергии

Для преобразования электроэнергии постоянного тока (DC), собранной вашими панелями, в переменный ток (AC) вашей солнечной системе требуется инвертор. Кроме того, эти инверторы выполняют множество других функций в вашем доме, а также должны выполнять все необходимые задачи по техническому обслуживанию.

Размер инвертора - важнейший фактор при проектировании эффективной системы "солнце плюс аккумулятор". Инвертор меньшего размера может испытывать потери эффективности при преобразовании энергии из постоянного тока в переменный, что приведет к снижению эффективности во время работы.

Что такое инвертор?

Инверторы преобразуют электричество постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Это позволяет подключать электронные устройства непосредственно к розеткам, обеспечивающим переменный ток в домах; в отличие от постоянного тока, переменный ток может течь в обе стороны, поэтому для эффективного функционирования его необходимо правильно направлять.

Инвертор работает, управляя набором переключателей через микропроцессор, причем переключение происходит на гораздо более высокой частоте, чем у большинства бытовых приборов (50-60 герц для большинства бытовых приборов), что позволяет получать почти синусоидальные волны с общим гармоническим искажением (THD) менее 3%.

Эффективность инвертора рассчитывается путем вычитания потерь на переключение из общей потребляемой входной мощности и последующей публикации этой цифры в виде номинальной выходной мощности постоянного тока или значения евроэффективности.

Инверторы - важный компонент любой солнечной энергосистемы, преобразующий энергию солнечных панелей в электричество, которое может быть использовано как дома, так и на предприятиях. Традиционные "струнные" инверторы соединяют все солнечные панели вместе для одновременного получения постоянного тока; все чаще люди выбирают микроинверторы, подключаемые непосредственно к отдельным панелям для более эффективной генерации и резервного питания на случай отключения сети; обычно они оснащены температурными датчиками, защищающими эти устройства от перегрева.

Инверторы преобразуют электричество постоянного тока (DC) в электричество переменного тока (AC).

В солнечных системах инверторы преобразуют энергию постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток, который могут использовать бытовые приборы и электроника. Они также защищают домашнее оборудование и проводку в случае отключения электричества, предотвращают передачу электроэнергии на внешние линии электропередачи во время перебоев в сети и позволяют генерировать кредиты чистой энергии (скидки на оплату электроэнергии за передачу избыточной солнечной энергии обратно в энергокомпанию) при подключении к сети.

Инверторы работают за счет быстрого включения и выключения большого количества транзисторов (или полупроводников). Когда каждая пара транзисторов открывается и закрывается через разные промежутки времени, их электрический ток соответственно увеличивается и уменьшается, создавая так называемую синусоиду. В результате форма волны напоминает холмы.

Постоянное электричество течет только в одном направлении, в то время как переменное электричество чередует свои потоки несколько раз в секунду. Инвертор преобразует постоянное напряжение (обычно 12, 24 или 48 вольт) в стандартное переменное напряжение 120 или 240 вольт при частоте 60 герц.

Инверторы могут хранить преобразованную ими энергию в батареях для использования в аварийных ситуациях или в условиях пикового спроса. Кроме того, инверторы могут использоваться в системах возобновляемой энергетики для преобразования энергии ветряных турбин или гидроэлектрогенераторов в электричество переменного тока, пригодное для использования другими устройствами в системе.

Инверторы могут хранить электроэнергию в аккумуляторах.

Солнечные панели используют солнечный свет для высвобождения электронов из кремниевых пластин, создавая электрический ток. К сожалению, этот постоянный ток (DC) не может быть использован большинством бытовых приборов, поэтому для солнечной системы необходим инвертор, преобразующий его в переменный ток, который можно использовать в быту.

Инверторы выполняют множество функций, способствующих работе солнечной системы. Например, они контролируют напряжение на панелях, чтобы установить максимальный уровень выходной мощности модулей, что позволяет избежать слишком высокого напряжения и тем самым снизить общее производство энергии в системе. Кроме того, инверторы оснащены функциями защиты от сбоев в системе, которые позволяют обнаружить и отключить панель или проводку, а также немедленно отключить систему, если в ней что-то не в порядке.

Умные инверторы обеспечивают еще один уровень связи с сетью. Подключенные к солнечным системам, инверторы могут обнаруживать отклонения частоты и напряжения от стандартных значений и реагировать на них различными способами. Некоторые из них могут выдерживать небольшие сбои, а если отклонение сохраняется слишком долго, они могут даже отсоединиться от сети и полностью отключиться.

Другие инверторы при необходимости обеспечивают реактивную мощность в сети, помогая сбалансировать ее и упростить работу коммунальщиков. Кроме того, эти инверторы позволяют возвращать излишки солнечной энергии в сеть, что позволяет экономить деньги за счет зачета чистой энергии в счет оплаты электроэнергии!

Инверторы могут взаимодействовать с сетью.

По мере распространения солнечной энергии важность связи инверторов с сетью возрастает в геометрической прогрессии. Они должны информировать ее о превышении выработки над потреблением, чтобы можно было получить кредит. Они также должны быть способны изменять мощность при изменении генерации и спроса - этот аспект известен как автоматическое управление генерацией в сети.

Инверторы обеспечивают и другие услуги электросети, такие как регулировка напряжения и частоты. В электросети напряжение (сила, толкающая электрический заряд вперед) и ток (поток заряженных частиц) постоянно колеблются. Инверторы оснащены функциями, позволяющими синхронизировать их по фазе, что делает их энергию более "реальной" для подключенных устройств.

Кроме того, в сочетании с системами солнечной энергии инверторы могут помочь батареям реагировать на колебания напряжения в сети, регулируя мощность при скачках или падениях напряжения, что помогает защитить батареи и другое оборудование сети от повреждений или выхода из строя.

Инверторы могут подключаться к сети через коммуникационное оборудование, встроенное непосредственно в них или подключаемое в качестве дополнительного оборудования, передавая информацию о выработке и использовании энергии непосредственно на интернет-шлюз или оборудование для мониторинга, чтобы владельцы, коммунальные службы и системы автоматизации сети могли отслеживать все, что происходит в них.