Навіщо потрібен інвертор для сонячної електростанції

Ваша сонячна електростанція потребує інвертора для перетворення електроенергії постійного струму (DC), зібраної вашими панелями, в змінний струм (AC). Крім того, ці інвертори виконують безліч інших функцій у вашому домі, а також повинні виконувати будь-які необхідні завдання з технічного обслуговування.

Розмір вашого інвертора є критично важливим фактором при проектуванні ефективної системи "сонячна батарея плюс акумулятор". Менший за розміром інвертор може зазнавати втрат ефективності під час перетворення постійного струму в змінний, що призводить до втрат ефективності під час роботи.

Що таке інвертор?

Інвертори перетворюють електроенергію постійного струму (DC) на змінний струм (AC). Це дозволяє підключати електронні пристрої безпосередньо до розеток, які забезпечують живлення змінним струмом у будинках; на відміну від постійного струму, змінний струм може текти в обох напрямках, тому для ефективного функціонування його потрібно правильно спрямовувати.

Інвертор працює, керуючи набором перемикачів через мікропроцесор, з перемиканням на набагато вищій частоті, ніж працює більшість побутових приладів (50-60 Гц для більшості побутових приладів), щоб виробляти близькі до синусоїди хвилі із загальним коефіцієнтом гармонійних спотворень (THD) менше 3%.

Коефіцієнт корисної дії інвертора розраховується шляхом віднімання втрат на комутацію від загальної споживаної вхідної потужності, а потім публікується як номінальна вихідна потужність постійного струму або значення коефіцієнта корисної дії в євро.

Інвертори є важливим компонентом будь-якої сонячної енергетичної системи, перетворюючи енергію, вироблену сонячними панелями, в електрику, яку можна використовувати як вдома, так і в бізнесі. Традиційні "стрінгові" інвертори з'єднують всі сонячні панелі разом, щоб одночасно поглинати весь їхній вихід постійного струму; все частіше люди обирають мікроінвертори, що приєднуються безпосередньо до окремих панелей для більш ефективної генерації та резервного живлення на випадок, якщо мережа вийде з ладу; як правило, вони оснащені датчиком температури, що захищає ці пристрої від перегріву.

Інвертори перетворюють електроенергію постійного струму (DC) в електроенергію змінного струму (AC).

У сонячних системах інвертори перетворюють енергію постійного струму від сонячних панелей в електроенергію змінного струму, яку можуть використовувати побутові прилади та електроніка. Вони також захищають домашнє обладнання та електропроводку в разі відключення електроенергії; запобігають передачі електроенергії на зовнішні лінії електропередач під час перебоїв у мережі; і дозволяють генерувати чисті енергетичні кредити (знижки на ваш рахунок за електроенергію за відправку надлишкової сонячної енергії назад в енергокомпанію) при підключенні до мережі.

Інвертори працюють шляхом швидкого вмикання та вимикання великої кількості транзисторів (або напівпровідників). Оскільки кожна пара транзисторів відкривається і закривається через різні проміжки часу, їхній електричний струм відповідно зростає і падає, створюючи так звану синусоїду. Форма синусоїди нагадує пагорби, що котяться під гору.

Постійний струм тече лише в одному напрямку, тоді як змінний струм змінює свій потік кілька разів щосекунди. Інвертор перетворює постійну напругу (зазвичай 12, 24 або 48 вольт) на стандартну змінну напругу 120 або 240 вольт при частоті 60 герц.

Інвертори можуть зберігати енергію, яку вони перетворюють, в акумуляторах на випадок надзвичайних ситуацій або пікових навантажень. Крім того, інвертори можуть також використовуватися в системах відновлюваної енергетики для перетворення енергії вітрогенератора або гідроелектростанції в корисну електроенергію змінного струму для використання іншими пристроями в системі.

Інвертори можуть зберігати електроенергію в акумуляторах.

Сонячні панелі використовують сонячне світло для вивільнення електронів з кремнієвих пластин, створюючи електричний струм. На жаль, цей постійний струм не може використовуватися більшістю побутових приладів, тому для вашої сонячної системи потрібен інвертор, який перетворює його на змінний струм, що може використовуватися у вашому домогосподарстві.

Інвертори виконують кілька функцій, які допомагають роботі вашої сонячної системи. Наприклад, вони контролюють напругу на панелях, щоб встановити максимальний рівень вихідної потужності модулів, таким чином уникаючи перенапруження ланцюгів, що зменшує загальне виробництво енергії у вашій системі. Крім того, інвертори мають функції захисту системи від несправностей, щоб виявити і вимкнути систему, якщо щось піде не так з панелями або проводкою, і негайно вимкнути систему, якщо щось вийде з ладу в будь-якому з цих випадків.

Інтелектуальні інвертори забезпечують ще один рівень зв'язку з мережею. Приєднані до мережевих сонячних систем, інвертори можуть виявляти відхилення частоти та напруги від стандартних значень і реагувати на них різними способами; деякі з них можуть витримувати невеликі перебої; якщо відхилення зберігається занадто довго, вони можуть навіть від'єднатися від мережі та повністю вимкнутися.

Інші інвертори забезпечують реактивну потужність, коли це необхідно, допомагаючи збалансувати мережу та спрощуючи роботу енергетичних компаній. Крім того, ці інвертори дозволяють повертати надлишкову сонячну енергію в мережу, заощаджуючи гроші за рахунок зарахування чистої енергії в рахунок за електроенергію!

Інвертори можуть взаємодіяти з мережею.

Оскільки сонячна енергія використовується все ширше, важливість зв'язку інверторів з мережею зростає в геометричній прогресії. Вони повинні інформувати мережу, коли їхня генерація перевищує споживання, щоб отримати кредит. Вони також повинні бути здатні змінювати потужність, коли змінюється інше виробництво та попит - аспект, відомий як автоматичне керування генерацією в мережі.

Інвертори надають інші послуги електромережі, такі як регулювання напруги та частоти. У мережі напруга (сила, яка штовхає електричний заряд вперед) і струм (потік заряджених частинок) постійно коливаються. Інвертори, оснащені функціями синхронізації обох цих параметрів за фазою, роблять їхню потужність більш "реальною" для поглинання підключеними пристроями.

Аналогічно, у поєднанні з сонячними електростанціями інвертори можуть допомогти батареям реагувати на коливання напруги в мережі, регулюючи вихідну потужність під час стрибків або падінь напруги, допомагаючи захистити батареї та інше мережеве обладнання від пошкодження або виходу з ладу.

Інвертори можуть підключатися до мережі через комунікаційне обладнання, вбудоване безпосередньо в них або приєднане в якості аксесуарів, надсилаючи інформацію про власне виробництво та використання електроенергії безпосередньо на інтернет-шлюз або моніторингове обладнання, щоб власники, комунальні служби та системи автоматизації мережі могли відстежувати все, що відбувається в них.