Для чего нужен и как работает инвертор солнечных батарей

Популярность использования солнечных батарей растет с каждым годом. Сфера применения набирает масштабы, их можно встретить при оборудовании тепличных комплексов, частных жилых помещений, многоквартирных домов, фермерских хозяйств.

Содержание: 1. Для чего нужен солнечный инвертор 2. Выбор инвертора 3. Подключение инвертора 4. Обзор модели

Сложность системы заключается в том, что она генерирует постоянный ток, который подходит для сварочных аппаратов, освещения, электронных схем, классических автомобилей, зарядных устройств и т.д. Для организации идеально функционирующей солнечной системы необходимы многие другие элементы, в том числе инвертор. — одно сердце всей системы. Выбор нужно делать согласно месту установки и назначению устройства.

Для чего нужен инвертор солнечных батарей

В нашем мире существует множество систем, потребляющих переменное напряжение 220 В. В этом случае нужен инвертор солнечных батарей для преобразования тока в переменный, иначе его производство теряет смысл. Солнечные батареи вырабатывают постоянную электроэнергию с напряжением 12 В, 24 В и максимальным значением 48 В. Именно инвертор позволяет использовать такие батареи, подходящие для напряжения 220 В.

Для чего нужен солнечный инвертор и как он работает

Принцип работы солнечной батареи

Конструктивные особенности

Сам инвертор состоит из низкочастотного адаптера (диоды и выпрямитель), варикапа (работает благодаря триодам с проводимостью более 4 мкм), динисторов (обеспечивают чувствительность) и пластин.

Многие модификации таких агрегатов состоят из обязательного элемента — агрегата непрерывности. При отсутствии питания постоянного тока в случае сбоя питания электричество не перестанет поступать в аккумулятор (заряжается через зарядное устройство), затем в инвертор и место потребления энергии в электроприборах. В состав ИБП входит контроль уровня напряжения через микроконтроллер. Он дает команду на подключение источников питания в случае сбоя основного питания.

Наличие трансформатора в конструкции — дополнительное подключение, которое часто его отягощает. Но при наличии этого элемента появляется возможность активировать выходной сигнал очень высокого качества.

В конструкцию системы может входить вентилятор с принудительным вращением, рассчитанный на бесшумную работу в нескольких режимах (в более дорогих моделях).

несколько инверторов можно объединить в трехфазные блоки повышенной мощности и расширенного диапазона задач, рассчитанные на 380 В (трехфазная сеть).

Для чего нужен солнечный инвертор и как он работает

Современные солнечные инверторы

Принцип работы

Сначала солнечная батарея действует как преобразователь солнечных лучей в электрический ток, затем аккумуляторная система заряжается правильным током и напряжением, этот заряд сохраняется в аккумуляторах, а при подключении инверторного устройства постоянный ток преобразуется в переменном токе.

Инвертор — это устройство полупроводникового типа, то есть золотая середина между электропроводностью металлов и диэлектриков (одни имеют очень высокий рейтинг этого показателя, другие не проводят электричество). Чтобы использовать энергию в темноте, она аккумулируется в батарее.

Важные особенности

  • полное отсутствие радиопомех;
  • номинальная мощность и максимальный выходной и входной ток;
  • состояние: стабилизированное выходное напряжение (желательно трапециевидного типа); минимальное входное напряжение;
  • средневзвешенная эффективность — коэффициент полезности при различных значениях напряжения;
  • интервал определения максимально возможного напряжения (точка возможных характеристик сетевого инвертора для солнечных батарей);
  • температурный диапазон — чем шире, тем лучше (сказывается на качестве устройства);
  • низкий показатель гармоник;
  • уровень защиты исполняемого кода от внешнего доступа к воде и твердым предметам.
  • минимизация потерь при отсутствии напряжения (холостого хода);
  • подверженность стрессам;
  • защита от перегрузки и перегрева;
  • чтобы избежать потерь энергии, КПД должен превышать уровень 90%; среднее значение достигает 94%, для оптимальных моделей — до 99%;

Выбор инвертора

При выборе инвертора, подходящего для солнечных батарей, необходимо учитывать мощность нагрузки на пике активности (номинальные значения в данном случае не учитываются), для этого находим произведение пускового тока и напряжение в сети. В упрощенных моделях достаточно рассчитать ток по номиналу. Напряжение 12 В идет от солнечной панели к потребителю энергии, контроллер подает сигнал на инвертор, где, преобразовав напряжение, на выходе будет 220 В.

Сетевые модификации

Этот тип инвертора выполнен на основе емкостных диодов (варикапов) с низкочастотным вариационным модулятором. Использование решетчатых конструкций чаще всего подходит для пластинчатых солнечных панелей. Многие из них имеют проводимость более 40 микрон, с прокладками в изоляторах, некоторые работают через контроллер заряда. Что касается инверторных выпрямителей, то их частота превышает 30 Гц.

Достоинства: компактность, высокая безопасность, приемлемая скорость преобразования при небольшом расходе.

Гибридный инвертор может делать все в сети, кроме того, у него есть несколько функций: увеличивать мощность сети в случае перегрузок, продолжать работать в случае потери сети 220 В, устранять проблемы со счетчиками. Некоторые производители, комбинируя в устройстве инвертор и контроллер, пытаются убедить покупателей в том, что их преобразователи являются гибридными, хотя это неправда, эти устройства называются комбинированными.

Особенностью гибридного инвертора является возможность получать нагрузку от сети и аккумулятора одновременно и имеет приоритет от источника постоянного тока, не пренебрегая источниками с постоянной подачей электроэнергии. При определении приоритетного ресурса на него ложится основная нагрузка, недостающее электричество берется со второй батареи.

Автономные инверторы

Подходит для солнечных панелей различной мощности, пригоден для работы с импульсным током до 4 А, оборудован тремя крышками.

Достоинства: есть возможность установки варикапа низкого сопротивления, низкая электропроводность, возможность регулировки частоты опций. Стабильный при повышенной влажности, высокая скорость преобразования, рыночная цена вполне приемлема для потребителя.

Классификация по форме выхода: прямоугольный, синусоидальный и псевдосинусоидальный сигнал.

С прямоугольным сигналом

Согласно рекомендациям специалистов, эти устройства лучше всего использовать для подачи энергии в осветительные приборы.

  • Достоинства: сквозная цена, простота использования.
  • Недостатки: нет защиты от перенапряжения, узкий спектр применения (подходит не для всех бытовых приборов и устройств в повседневной жизни из-за несовместимости).

Синусоидальный сигнал

Он производит высококачественный ток с правильной синусоидой, чище, чем электричество, идущее из розеток. Подходит для подключения крупной техники: холодильников, бойлеров, кондиционеров, насосов.

  • Преимущества: защищает бытовую технику от скачков напряжения.
  • Недостаток: дороговизна.

Псевдосинусоидальный сигнал

Компромисс из представленных выше вариантов.

  • Достоинства: гарантируют работу всех устройств и приборов, экономичны.
  • Недостатки: не подходит для чувствительных устройств, создающих помехи и шумовые волны.

Подключение инвертора

Чтобы правильно подключить инвертор, нужно знать ряд нюансов:

  • выбирайте кабель средней длины (не слишком длинный и не короткий); если фотоэлемент удаленный, его можно растянуть, если длина кабеля от источника питания до инвертора не превышает трех метров;
  • обратите внимание на форму выходного сигнала напряжения инвертора перед его использованием в системе;
  • обратите внимание на сечение кабеля (соответствие силе тока устройства и сечению);
  • решить: какая чистота сигнала нужна, чтобы избежать поломки устройства, не все устройства могут работать с искаженной синусоидой (газовые котлы, насосы с непрерывным периодом циркуляции, подключение видео и аудиокамер — требуют повышенной точности).
  • при использовании источников бесперебойного питания установка автоматических выключателей напрямую вводит в цепь постоянно подаваемого тока;
  • предусмотреть жесткую фиксацию кабеля во избежание появления искр и последующего возгорания;

Принцип работы прост, и подключить инвертор к солнечной батарее может каждый своими руками.

Для чего нужен солнечный инвертор и как он работает

Схема подключения системы солнечных батарей с сеткой

Обзор моделей

Одной из самых дорогих моделей является фотоэлектрический инвертор китайского производства ChintPower Systems Co., LTD: сигнал синусоидальной формы с низким уровнем шума (менее 30 дБ) с номинальной мощностью и напряжением 1000 ВА и 230 В. Максимальная мощность солнечной батареи с таким инвертором — 1200 Вт. Стоимость 40669 руб.

Самая дешевая модель — это инвертор / зарядное устройство от Cyber ​​Power: чистый синусоидальный сигнал, автоматическое переключение, подходит для устройств малой мощности, максимальная и номинальная выходная мощность — 200 ВА, выходное напряжение — 220 В, переключение батареи за 4 мс. Стоит дешево — 5900 руб.

Золотая середина — инвертор с зарядным устройством и ШИМ-контроллером от Voltronicpower: оптимальная модель с чистой синусоидой и пиковой мощностью 1600 Вт; выходное напряжение — 230 В при частоте выходного сигнала 50 Гц Стоимость колеблется в районе 20 000 рублей.

Панели устанавливаются на самой светлой части крыши или стены здания для эффективной работы. При монтаже панели важно соблюдать нужный угол к горизонту и учитывать степень затемнения участка (закрепить подальше от предметов, создающих тени).

Оцените статью
Добавить комментарий