Что такое солнечный инвертор и для чего он нужен?

Солнечные инверторы являются важнейшими компонентами фотоэлектрических систем. Вот что такое солнечный инвертор, включая другую информацию, такую как функции и применение.

Солнечный инвертор
Солнечный инвертор
Ресурс: https://youtu.be/HBKwrB3fhOE

Он считается "сердцем" фотоэлектрической системы, но что такое солнечный инвертор? Если вы читаете эту статью, то у вас, скорее всего, есть много вопросов об инверторе фотоэлектрической системы, как еще называют солнечные инверторы. Здесь, в этой статье, представлен краткий, но подробный обзор этого устройства: Мы расскажем, что представляют собой эти важнейшие инверторы, какую роль они играют в солнечных фотоэлектрических системах и чем они отличаются от обычных инверторов.

Что такое солнечный инвертор?

Для начала определение солнечного инвертора: инвертор - это тип электрического устройства, которое принимает Электричество постоянного тока с одной стороны, преобразует его в Электричество переменного тока, а затем выделяет его в виде полезной энергии, как по току, так и по напряжению. Вот почему это должно происходить:

Постоянный ток - это тип электроэнергии, который вырабатывают солнечные батареи. С другой стороны, переменный ток - это тот тип электроэнергии, который используется большинством электроприборов. Таким образом, инвертор солнечной системы - это устройство в фотоэлектрической установке, которое преобразует ток массива в форму, пригодную для использования различными нагрузками, такими как бытовая техника и промышленное оборудование.

Как видно из представленных в этой статье изображений солнечных инверторов, устройство представляет собой коробку, которая обычно размещается на стене или возвышенной платформе (при наземной установке) или на крыше (при установке на крыше). В зависимости от конкретной системы инвертор может подключаться к системе хранения данных, к сети или к обоим источникам.

Что делает солнечный инвертор?

Теперь, когда мы знаем, что такое солнечный инвертор, какую роль он выполняет в фотоэлектрической установке? Давайте теперь подробнее рассмотрим назначение солнечного инвертора. Или, другими словами, почему вашей солнечной установке необходим особый тип преобразователя, называемый солнечным инвертором.

Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток с помощью процесса, известного как фотоэлектрический (ФЭ) эффект. Когда солнечный свет попадает на фотоэлементы солнечной батареи, он выбивает электроны из атомов, вызывая ток. Но этот ток течет только в одном направлении (постоянный ток).

Солнечный инвертор принимает это постоянное электричество и использует его для производства переменного тока, или тока, меняющего направление много раз в течение минуты. В зависимости от конфигурации, это может происходить в системе "только сеть" или в системе "солнечный инвертор и аккумулятор": Подробнее об этих инверторных системах читайте далее.

Солнечная инверторно-аккумуляторная система и ее компоненты
Солнечная инверторно-аккумуляторная система и ее компоненты
Ресурс: https://youtu.be/x-05gKrdg3U

Системы солнечных инверторов

Инвертор играет важнейшую роль в любой фотоэлектрической системе, отвечая за преобразование тока и напряжения в более удобную для использования форму. В различных фотоэлектрических системах используются разные инверторы. К ним относятся автономные, сетевые и гибридные солнечные инверторные системы. Это связано с тем, что, хотя назначение и функции инвертора не меняются, некоторые аспекты, такие как применение, все же меняются, как описано ниже.

Сетевой солнечный инвертор

Солнечный инвертор grid-tie - это тип инвертора, который используется в фотоэлектрических системах, подключенных к сети. Он преобразует постоянное электричество от фотоэлектрических панелей в переменное, которое может быть подано в коммунальную сеть. Затем коммунальные службы оплачивают электроэнергию.

Инвертор должен быть способен синхронизировать свой выходной сигнал переменного тока с выходом сети. частота сети и согласовать фазы. Это делается для того, чтобы электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрической системой, бесперебойно поступала в сеть. Чаще всего это прямой инвертор без аккумуляторных батарей.

Солнечный инвертор для автономной сети

Солнечный инвертор для автономной работы обычно используется в фотоэлектрических системах, не подключенных к электросети. Другими словами, это солнечный инвертор с аккумулятором, который используется с массивом панелей, но в основном в местах, не подключенных к электросети.

Солнечные инверторы для автономной сети имеют возможность заряжать и накапливать энергию в аккумуляторах для обеспечения бесперебойного электроснабжения. Кроме того, в них должен быть встроен контроллер заряда. Контроллер служит для предотвращения перезарядки аккумуляторов.

Гибридный солнечный инвертор

Гибридный солнечный инвертор - это тип инвертора, который может использоваться как в сетевых, так и в автономных фотоэлектрических системах. Он может работать и как сетевой, и как автономный инвертор, что делает его универсальным вариантом для некоторых фотоэлектрических систем. Вот как он работает:

Когда сеть доступна, гибридный инвертор работает как сетевой инвертор и подает переменный ток в электросеть. Когда сеть недоступна, он переключается в автономный режим и обеспечивает питание оборудования на объекте от батарей. При необходимости эти инверторы могут даже заряжать аккумуляторы от сети.

Солнечный инвертор в бытовой фотоэлектрической системе
Солнечный инвертор в бытовой фотоэлектрической системе
Ресурс: https://powerforum.co.za

Другие области применения солнечных инверторов

Как мы только что выяснили, основная функция солнечного инвертора заключается в преобразовании постоянного тока солнечной батареи в переменный. Но это еще не все. Функции солнечного инвертора выходят за рамки преобразования тока. Современные инверторы - это технологичные устройства, оснащенные такими высокотехнологичными функциями, как MPPT и мониторинг энергопотребления. Таким образом, к другим областям применения солнечных инверторов относятся перечисленные ниже.

Подключение к сети и взаимодействие

Инверторы для солнечных систем прошли долгий путь с момента своего появления на заре развития солнечной энергетики. Современные устройства обладают широкими функциональными возможностями, а некоторые модели включают в себя Wi-Fi и сотовая связь подключения, а также возможность подключения к интеллектуальной сети и взаимодействия с ней.

Большинство людей, устанавливающих у себя дома солнечные батареи, стремятся сделать одно из двух: либо полностью уйти в автономный режим, либо уменьшить свою зависимость от электросети. Однако существует и третий вариант - использовать сеть в качестве резервной, получая при этом большую часть энергии от солнца.

Именно здесь и пригодится инвертор, работающий от сети. Эти устройства предназначены для подключения фотоэлектрической системы к электросети, что позволяет продавать избыточную энергию обратно в сеть (net metering) и при этом получать энергию из сети в случае необходимости.

Отслеживание точки максимальной мощности

Как мы уже вкратце упоминали, MPPT - это функция, позволяющая солнечному инвертору извлекать из фотоэлектрической матрицы максимально возможную мощность. Это одно из преимуществ солнечных инверторов, когда речь идет о получении максимальной отдачи от фотоэлектрической системы.

В солнечных батареях существует сложная зависимость между напряжением, током и сопротивлением. Эта зависимость приводит к так называемому "кривая мощности." По сути, кривая мощности - это график, показывающий, какую мощность могут генерировать ваши солнечные батареи при определенном напряжении и токе.

Точка максимальной мощности - это точка на кривой мощности, в которой панель вырабатывает наибольшую мощность. Цель MPPT - обеспечить постоянную работу фотоэлектрической системы в точке максимальной мощности или вблизи нее, независимо от изменений условий, таких как температура и интенсивность солнечного света.

Мониторинг энергопотребления

Современные солнечные инверторы также оснащены функциями мониторинга энергопотребления, позволяющими отслеживать количество вырабатываемой фотоэлектрической системой энергии. Эта информация может быть полезна по целому ряду причин, в том числе:

  • Отслеживание выработки солнечной энергии для определения эффективности работы системы
  • Мониторинг энергопотребления с целью выявления возможностей для внесения изменений
  • Убедиться в том, что система вырабатывает ожидаемое количество энергии

Солнечные инверторы с функцией мониторинга энергопотребления обычно оснащены ЖК-дисплеем, на котором в режиме реального времени отображаются данные о выработке электроэнергии, а также исторические данные, по которым можно проследить прогресс за определенный период времени.

Некоторые модели также оснащены веб-порталами, позволяющими получать удаленный доступ к этой информации, что может быть полезно при наличии большой фотоэлектрической системы или нескольких систем, установленных в разных местах.

Солнечный инвертор в сравнении с обычным инвертором
Солнечный инвертор в сравнении с обычным инвертором
Ресурс: https://www.youtube.com/watch?v=9uJXxrK2MLw

Солнечный инвертор в сравнении с обычным инвертором

Как видно, солнечные инверторы являются важнейшими устройствами, когда речь идет о фотоэлектрических или солнечных установках. Они позволяют обеспечить необходимую форму напряжения или тока, а также выполняют другие функции, например, оптимизацию мощности. Но что отличает их от обычных (не солнечных) инверторов?

Основное отличие солнечного инвертора от обычного заключается в том, что солнечные инверторы разработаны специально для использования с фотоэлектрическими системами. Это означает, что они оснащены такими функциями, как MPPT и мониторинг энергии, специально разработанными для использования в солнечных системах.

Кроме того, солнечные инверторы, как правило, более эффективны, чем обычные инверторы, поскольку они обычно изготавливаются в соответствии со стандартами и характеристиками солнечной промышленности, а некоторые модели могут похвастаться показатели эффективности до 98%. Это очень важно, поскольку позволяет получить больше энергии для питания дома или предприятия.

Вот некоторые из характеристик, отличающих фотоэлектрические инверторы, будь то настенные, крышные или переносные солнечные инверторы. Кроме того, солнечные инверторы обычно имеют более длительную гарантию, чем обычные инверторы. Например, многие производители солнечных инверторов предлагают гарантию 5 лет и выше, в то время как большинство обычных инверторов имеют гарантию 1 или 2 года.

Заключение

Фотоэлектрический инвертор - незаменимое устройство в любой солнечной энергетической установке. Без него невозможно генерировать переменный ток, который используется в большинстве домашних устройств и промышленного оборудования. Современные инверторы также оснащены функциями, позволяющими получить максимальную отдачу от фотоэлектрической системы, независимо от того, хотите ли вы работать в автономном режиме или просто снизить зависимость от электросети.

ru_RUРусский