Zakaj potrebujete pretvornik energije za vaš sistem za sončno energijo

Za pretvorbo enosmernega (DC) električnega toka, ki ga zbirajo paneli, v izmenični tok (AC) je potreben inverter. Poleg tega ti inverterji opravljajo številne druge funkcije v vašem domu in morajo opravljati tudi vsa potrebna vzdrževalna opravila.

Velikost inverterja je ključni dejavnik pri načrtovanju učinkovitega sistema za sončno energijo in baterijo. Manjši inverter lahko med pretvorbo iz enosmernih v izmenične vire energije izgubi učinkovitost, kar vodi v izgubo učinkovitosti med delovanjem.

Kaj je inverter?

Inverterji pretvarjajo enosmerni tok (DC) v izmenični tok (AC). Tako lahko elektronske naprave priključimo neposredno v vtičnice, ki v domovih zagotavljajo izmenični tok; za razliko od enosmernega toka lahko izmenični tok teče v obe smeri, zato ga je treba za učinkovito delovanje pravilno usmeriti.

Inverter deluje tako, da prek mikroprocesorja nadzoruje niz stikal s preklapljanjem pri veliko višji frekvenci, kot jo uporablja večina gospodinjskih aparatov (50-60 hercev za večino gospodinjskih naprav), tako da proizvaja skoraj sinusne valove s skupnim harmonskim popačenjem (THD) pod 3%.

Učinkovitost močnostnega pretvornika se izračuna tako, da se od skupne vhodne porabljene moči odštejejo njegove preklopne izgube, nato pa se ta številka objavi kot nazivna izhodna moč enosmernega toka ali vrednost učinkovitosti Euro.

Inverterji so bistveni sestavni del vsakega sistema za pridobivanje sončne energije, saj pretvarjajo energijo, ki jo proizvajajo sončne plošče, v električno energijo, ki se lahko uporablja v gospodinjstvih in podjetjih. Tradicionalni "verižni" inverterji povezujejo vse sončne plošče skupaj, da hkrati prevzamejo ves njihov enosmerni tok; ljudje se vse pogosteje odločajo za mikroinverterje, priključene neposredno na posamezne plošče, za učinkovitejšo proizvodnjo in rezervno napajanje v primeru izpada omrežja; običajno so opremljeni z zaščito s temperaturnim senzorjem, ki te naprave ščiti pred pregrevanjem.

Inverterji pretvarjajo enosmerni električni tok (DC) v izmenični električni tok (AC).

V solarnih sistemih inverterji pretvarjajo enosmerno energijo iz solarnih panelov v izmenično, ki jo lahko uporabljajo gospodinjski aparati in elektronika. Poleg tega ščitijo domačo opremo in napeljave v primeru izpada električne energije, preprečujejo prenos električne energije na zunanje daljnovode med izpadi omrežja in omogočajo pridobivanje neto energijskih dobropisov (popustov na računu za elektriko zaradi pošiljanja odvečne sončne energije nazaj elektropodjetju), ko ste priključeni na omrežje.

Inverterji delujejo tako, da hitro vklapljajo in izklapljajo veliko število tranzistorjev (ali polprevodnikov). Ko se vsak par tranzistorjev odpira in zapira v različnih časovnih presledkih, se električni tok ustrezno povečuje in zmanjšuje; nastane tako imenovani sinusni val. Tako dobljena oblika valovanja je podobna valovanju hribov.

Enosmerna električna energija teče le v eno smer, medtem ko izmenična električna energija izmenično teče večkrat na sekundo. Inverter pretvori enosmerno napetost (običajno 12, 24 ali 48 voltov) v standardno izmenično napetost 120 ali 240 voltov pri 60 hercih.

Inverterji lahko energijo, ki jo pretvorijo, shranijo v baterije za primere izrednega ali največjega povpraševanja. Poleg tega se lahko inverterji uporabljajo tudi v sistemih obnovljivih virov energije za pretvorbo moči vetrnih turbin ali hidroelektrarn v uporabno izmenično električno energijo za uporabo v drugih napravah v sistemu.

Inverterji lahko shranjujejo električno energijo v baterije.

Sončni kolektorji izkoriščajo sončno svetlobo za sproščanje elektronov iz silicijevih ploščic, pri čemer nastaja električni tok. Žal tega enosmernega toka (DC) večina gospodinjskih aparatov ne more uporabljati, zato je za vaš solarni sistem potreben inverter, ki ga pretvori v izmenični tok, ki ga lahko uporablja vaše gospodinjstvo.

Inverterji imajo več funkcij, ki pomagajo pri delovanju solarnega sistema. Na primer, spremljajo napetost panelov in določajo najvišje ravni izhodne moči modulov, s čimer preprečujejo, da bi bile strune previsoke, kar bi zmanjšalo skupno proizvodnjo energije iz vašega sistema. Poleg tega imajo inverterji funkcije zaščite pred napakami sistema, ki zaznajo in izklopijo sistem, če je kaj narobe s paneli ali napeljavo, in takoj izklopijo sistem, če v katerem koli od teh primerov pride do napake.

Pametni inverterji zagotavljajo še eno raven komunikacije z omrežjem. Inverterji, ki so priključeni na solarne sisteme, vezane na omrežje, lahko zaznajo odstopanja frekvence in napetosti od standardnih vrednosti ter se odzovejo na različne načine; nekateri lahko prenesejo majhne motnje, če odstopanje traja predolgo, pa se lahko od omrežja celo odklopijo in popolnoma izklopijo.

Drugi inverterji po potrebi zagotavljajo jalovo energijo v omrežju, s čimer pripomorejo k njegovemu ravnovesju in olajšajo delo komunalnim podjetjem. Poleg tega ti inverterji odvečno sončno energijo vračajo nazaj v omrežje in tako prihranijo denar z neto energijskimi dobropisi na vašem računu za elektriko!

Inverterji lahko komunicirajo z omrežjem.

Zaradi vse večje uporabe sončne energije se je pomen komunikacije inverterjev z omrežjem eksponentno povečal. Ko proizvodnja preseže porabo, ga morajo o tem obvestiti, da lahko dobijo kredit. Prav tako morajo biti sposobni spreminjati izhodno moč ob spremembah druge proizvodnje in povpraševanja - ta vidik je znan kot samodejni nadzor proizvodnje v omrežju.

Inverterji zagotavljajo druge storitve omrežja, kot sta napetostni in frekvenčni odziv. V omrežju napetost (sila, ki potiska električni naboj naprej) in tok (tok nabitih delcev) nenehno nihata. Inverterji so opremljeni s funkcijami za sinhronizacijo obeh v fazi, zaradi česar je njihova moč bolj "resnična" in jo priključene naprave lahko absorbirajo.

Podobno lahko inverterji v kombinaciji s sistemi sončne energije pomagajo baterijam pri odzivanju na nihanja omrežne napetosti, tako da prilagodijo izhodno moč, ko napetost naraste ali pade, in tako pomagajo zaščititi baterije in drugo omrežno opremo pred poškodbami ali okvarami.

Inverterji se lahko povežejo z omrežjem prek komunikacijske opreme, ki je vgrajena neposredno vanje ali je priložena kot dodatna oprema, in pošiljajo informacije o lastni proizvodnji in porabi energije neposredno na internetni prehod ali nadzorno strojno opremo, tako da lahko lastniki, javne službe in sistemi za avtomatizacijo omrežja spremljajo vse, kar se v njih dogaja.