Для использования электроэнергии от солнечных батарей в бытовых приборах необходимо производить ее трансформацию. Из-за изменения погодных условий или интенсивности освещения параметры тока могут варьироваться, тогда как электроприборы требуют строго стабильных характеристик для корректной работы. Чтобы обеспечить надежное и безопасное функционирование устройств, такие показатели как напряжение, сила тока и форма синусоиды должны соответствовать определенным нормам. Кроме того, для продажи избыточной энергии по зеленому тарифу она также должна отвечать установленным техническим стандартам. Эту важную функцию выполняют инверторы, являющиеся ключевыми компонентами солнечных электростанций. В этой статье мы рассмотрим что такое инвертор, какие существуют виды и их особенности. Инвертор — это устройство, которое превращает постоянный ток (DC) на переменный (AC), то есть простыми словами это когда энергия, которую вырабатывают солнечные панели (постоянный ток DC), превращается в энергию, потребляемую бытовыми приборами (переменный ток AC), тем самым обеспечивая питание различных электроприборов в случае отсутствия основного электроснабжения. |
|
В настоящее время инверторы можно разделить на три категории, а именно: - Сетевые;
- Автономные;
- Гибридные.
Сетевые инверторы представляют собой устройства, к которым подключаются солнечные панели или другие альтернативные источники энергии. Сам инвертор подключается к городской электросети и через двунаправленный счетчик осуществляется учет как сгенерированной, так и потребленной электроэнергии. По итогам каждого месяца производятся расчеты: в случае если объем потребленной энергии превышает сгенерированную, тогда Вы производите оплату по действующему тарифу поставщика электроэнергии. Если же производимой энергии больше, чем потребленной, облэнерго выплачивает Вам компенсацию за излишек по условиям "зеленого" тарифа. Автономный инвертор это противоположность сетевого инвертора, ведь данный тип инвертора не подключается к электрической сети, поэтому передача энергии происходит прямо к потребителю и предоставляется возможность накопления ее. В случае снижения производства энергии из солнечных панелей автономный инвертор использует аккумуляторы для сохранения энергии, поэтому такой инвертор подходит для тех, кому требуется автономное бесперебойное питание. Схема, по которой работает автономный инвертор: Солнечная панель --->> Контроллер заряда аккумулятора --->> Аккумулятор --- >> Инвертор. Гибридный инвертор – это сочетание сетевого и автономного инвертора, то есть с таким инвертором вы можете как накапливать, так и продавать энергию. Гибридные инверторы способны управлять энергией из любых источников, поэтому бесперебойное питание Вам гарантировано. Итак, после небольшого экскурса, что такое инвертор и какие виды существут, можем подробнее рассмотреть каждый из них и начнем с ГИБРИДНОГО ИНВЕРТОРА. |
|
Особенности гибридного инвертора - Взаимодействие с электрической сетью. В результате выработки чрезмерной солнечной энергии или наоборот она вообще отсутствует, гибридный инвертор предоставляет возможность подмешивать солнечную энергию с электрической сетью. Эта функция полезна, так как инвертор может как и отправлять чрезмерную солнечную энергию в сеть, так и получать электроэнергию из сети, если солнечной энергии не хватает или вообще отсутствует, что в свою очередь позволяет уменьшить затраты на электроэнергию.
- Хранение избыточной энергии. Если солнечные панели производят избыточное количество энергии, то гибридный инвертор избыточную энергию хранит в аккумуляторных батареях.
- Автономность. При отсутствии электрической сети гибридный инвертор сразу переключается на автономный режим, используя для этого заранее сохраненную энергию в аккумуляторных батареях.
- Солнечный инвертор. Обеспечение наилучшего превращения постоянного тока (DC) в переменный ток (AC) и генерации электрической энергии, полученной благодаря солнечным панелям, для этого гибридный инвертор имеет встроенный солнечный инвертор.
|
|
Составляющая гибридного инвертора - Инвертор – превращает постоянный ток в переменный;
- Контроллер заряда – регулирует процесс зарядки аккумуляторов;
- Система управления – координирует работу всех составляющих;
- Коммуникационный модуль — если вы хотите отслеживать как работает система в реальном времени, тогда коммуникационный модуль это именно то, что вам нужно.
|
|
Принцип работы гибридного инвертораДля лучшего понимания принципа работы инвертора, поделим его на три стадии, а именно: Днем лучи солнца падают на солнечные панели, тем самым образуется постоянный ток, который в дальнейшем превращается в переменный и распределяется между бытовыми приборами параллельно заряжая аккумуляторы и часть поступает и в сеть. По желанию Вы можете подключить "Зеленый тариф", тогда избыточную энергию, которую выработали солнечные панели (но вы ее не использовали) перейдут к внешней сети, вы можете стать частью энергетического рынка и получать стабильные поступления. К вечеру ситуация уже меняется и система начинает работать по другому, в каком режиме будет работать инвертор зависит от ваших пожеланий. Можно например подмешивать солнечную энергию с электрической сетью. Ночью гибридный инвертор получает ток от аккумуляторов или из электросети, если ток отсутствует. Если не хватает мощности, тогда инвертор всегда может выбрать необходимую мощность от аккумулятора или солнечной панели. Гибридный инвертор прекрасно и органично сочетает сетевое и автономное преобразование тока и предоставляется возможность получать дополнительный доход подключив "Зеленый тариф". С таким инвертором вы можете настраивать режимы по собственным желаниям и сбрасывать в случае необходимости смешивать солнечную энергию с сетью тем самым сэкономите средства на электроэнергии. |
|
Сетевой инверторЕще в начале статьи мы немного рассказали о сетевом инверторе, поэтому именно сейчас поговорим о его особенностях, разновидностях и принципе работы. Особенности сетевого инвертора - Высокая эффективность. Благодаря тому, что инвертор работает с фотоэлектрическими системами на высокой мощности, обеспечивается максимальная электроэнергия от ваших панелей или ветровых турбин. Также большинство моделей имеют широкий диапазон входного напряжения, что в свою очередь позволяет работать с различными солнечными батареями, например тонкопленочными или кристаллическими.
- Надежная защита. Поскольку инверторы подключены к сети, именно поэтому для наилучшей защиты инверторы оснащены различными функциями защиты, такими как защита от перегрева, перегрузки и короткого замыкания при выходе переменного тока.
- Универсальность. Сетевой инвертор можно использовать в любых областях, начиная с коммерческих и заканчивая бытовыми.
- Простое управление системой. Обычно сетевые инверторы имеют встроенные ЖК-дисплеи, которые значительно упрощают настройки инвертора и прибор оснащен коммуникационным портом, с помощью которого можно удаленно управлять или контролировать работу.
Существует три вида сетевых инверторов, а именно: - Оптимизатор питания – это прибор, который монтируется на уровне солнечных панелей и улучшает производительность каждой из них. Оптимизатор питания работает в паре с центральным инвертором, благодаря чему повышается производительность и эффективность системы.
- Струнный инвертор - считается одним из самых распространенных видов среди сетевых инверторов, их еще могут называть "Центральным инвертором", такие инверторы легко монтируются и просты в использовании. Устанавливают струнные инверторы преимущественно для больших солнечных систем.
- Микроинверторы - помогают повышать производительность в затененных или неравномерно освещенных местах. Монтируют микроинвертор в основном за каждой отдельной солнечной панелью, который в дальнейшем превращает электроэнергию постоянного тока в переменную и все это происходит на уровне панели.
|
|
Как работает сетевой инверторСетевой инвертор предлагает нам 2 варианта работы: - Энергия для собственного употребления. В случае если потребление энергии превышает производство солнечной электростанции, тогда вся сгенерированная энергия будет направлена на обеспечение ваших собственных потребностей, а дополнительная электроэнергия берется из общей сети в объеме необходимом для бытовых приборов.
- Передача производимой электроэнергии в общую сеть, то есть, например, если домохозяйство использует небольшое количество электроэнергии, в таком случае избыточная энергия, которая не использовалась, переходит в общую сеть и вследствие этого Вы можете получать стабильный доход.
Компоненты сетевого инвертора - Схема инверсии — превращает постоянный ток в переменный ток преимущественно используя переключатели питания для переключения тока;
- Контроллер максимальной мощности — для того, чтобы система постоянно работала на максимальной мощности, сетевой инвертор оснащен контроллером отслеживания точки максимальной мощности, который отслеживает и автоматически регулирует рабочее состояние инвертора;
- Фильтр — ради качественного и стабильного выходного тока в инвертор встроен фильтр, который убирает высокочастотный шум, который образуется при работе инверсии;
- Схема управления – координирует работу всех компонентов;
- Устройства защиты – для поддержания нормальной рабочей температуры инвертор использует встроенные вентиляторы или радиаторы, также он оснащен защитой от перегрузки, перенапряжения и короткого замыкания;
- Интерфейс связи – предоставляет доступ к мониторингу в реальном времени.
|
|
Автономный инверторОзнакомившись с гибридным и сетевым инвертором, предлагаем перейти к автономному инвертору и рассмотреть его особенности, классификацию и как он работает. Особенности автономного инвертора: - Универсальность. Диапазон мощности автономного инвертора достаточно широк, начиная от 100 Вт. заканчивая до 8000 Вт. благодаря чему вы можете выбрать инвертор для любой сферы и удовлетворить все свои требования.
- Надежная защита. Инвертор оснащен защитой от перегрева, короткого замыкания и перегрузок.
- Возможность увеличить мощность. Если это возможно и осталось достаточно места для установки новых батарей, то автономный инвертор с легкостью адаптируется под ваши собственные потребности.
- Автономность. Такой инвертор можно установить в местах, где нет возможности присоединиться к электросети или для желающих вообще прекратить полностью зависеть от электросети. Автономные инверторы работают вместе с аккумуляторами для хранения избыточной энергии, которую производят солнечные панели в течение дня и используют ее когда отсутствует солнце.
|
|
Автономные инверторы (АИ) группируют по таким признакам, как:1. Тип выходного тока или напряжения делят на: - автономный инвертор тока (АИС)
- автономный инвертор напряжения (АИН)
- колебательный автономный инвертор (АИР)
2. Вентили, применяемые АИ делят на: - АИ на вентилях с частичным управлением (обычных симисторов и тиристоров)
- АИ на вентилях с полным управлением (транзисторы и запорные тиристоры)
3. Способ коммутации АИ на не запорных тиристорах делят на: - Автономные инверторы с одноступенчатым переключением, соединение которых осуществляется благодаря коммутационным конденсаторам.
- Автономные инверторы с двухступенчатой коммутацией, для соединения которых используются специально предназначенные коммутационные вентили.
Компоненты автономного инвертора Основным компонентом автономного инвертора является вентильное переключающее устройство, которое может быть изготовлено по однофазной или трехфазной схеме с нулевым выводом. Транзисторы и один или двухоперационный тиристор используются в качестве ключей для автономных инверторов. В случае использования однооперационного тиристора в основном схему дополняют элементами, выполняющими функцию коммутации тиристоров. Не считая того, принципиальным элементом автономного инвертора считается конденсатор С. Как работает автономный инвертор Автономный инвертор работает в паре с аккумуляторами их принцип работы заключается в использовании заряда солнечных панелей для зарядки аккумуляторов и обеспечения питания оборудования. В том случае, если отсутствует солнечный свет, заряд из аккумуляторов используется для питания устройств. Правильная эксплуатация автономного инвертора чрезвычайно важна, поскольку нарушение правил пользования сначала может привести к неисправности аккумуляторов, а впоследствии и самого инвертора. Особенно эффективны в работе автономные инверторы в сочетании с литиевыми аккумуляторами, которые устойчивы к резким разрядам и отличаются длительным сроком службы. Для надлежащего функционирования автономной станции необходимо подключить инвертор к резервному источнику питания, например генератору. |
|
Параллельное соединение инверторовСледует сразу заметить, что не все инверторы допускают возможность параллельного подключения дополнительных устройств. Поэтому перед тем как принять решение об установке солнечной энергосистемы важно выяснить, нужна ли вам эта функция в перспективе. Обычно информация о поддержке параллельного подключения указана в руководстве пользователя. Инверторы с функцией параллельного подключения обеспечивают работу нескольких устройств одновременно, объединяя их выходные мощности, чтобы удовлетворить энергетические потребности вашего дома или бизнеса. Параллельное соединение инверторов обычно осуществляется через общую коммуникационную шину, такую как Ethernet, RS-232, RS-485 и т.д. Эта шина способствует обмену данными между инверторами, позволяя им синхронизироваться и координировать свою работу. Параллельное соединение инверторов подразумевает использование стандартизированных протоколов передачи данных, таких как Modbus или CAN. Эти протоколы позволяют передавать информацию о рабочем состоянии системы, токе, выходной мощности, напряжении, а также наличии ошибок или предупреждений. Инверторы должны работать слаженно, обеспечивая одинаковую частоту производимой электроэнергии и полную синхронизацию фаз. Различные модели инверторов могут применять разные технологии для управления параллельной работой, поэтому очень важно точно следовать инструкциям производителя во время монтажа. Это обеспечивает корректную настройку параметров связи и выбор соответствующего аппаратного обеспечения. Кроме того, параллельное подключение инверторов позволяет значительно повысить эффективность работы солнечных панелей. Благодаря такой конфигурации можно комбинировать панели с разными углами наклона или ориентацией, не утрачивая производительности всей системы. Такой подход обеспечивает максимальную функциональность и оптимальное использование доступного пространства. |
|
ВыводИнвертор является ключевым элементом работы солнечной станции. Его основная задача — преобразование постоянного напряжения, поступающего от фотоэлектрических панелей, на переменное напряжение в 220 В, необходимое для обеспечения работы электроприборов. Таким образом, без инвертора использование солнечной энергии как в быту, так и промышленности становится невозможным. Если вас интересует этот или другой товар, Вы всегда можете найти и приобрести его в нашем интернет-магазине PROFF ELEKTRIKA. |
|