Інвертори для сонячних батарей: види і особливості

1. Для чого потрібен інвертор сонячних батарей
2. Конструктивні особливості
3. Принцип роботи
4. вибір інвертора
5. Мережеві модифікації
6. автономні інвертори
7. З прямокутним сигналом
8. синусоїдальний сигнал
9. Псевдосінусоідальний сигнал
10. підключення інвертора
11. огляд моделей

Наши партнеры ArtmMisto

Популярність використання сонячних батарей зростає з кожним роком. Область застосування набирає масштаби, їх можна зустріти при обладнанні тепличних комплексів, приватних житлових приміщень, багатоквартирного фонду, фермерських господарств.

Складність системи в тому, що при цьому виробляється постійний струм, який може підійти для зварювальних апаратів, освітлення, електронних схем, старих автомобілів, зарядки акумуляторів і т. Д. Для організації повноцінно функціонуючої геліосистеми потрібна наявність ще кількох елементів, в тому числі і інвертора - серця всієї системи. Вибір слід здійснювати виходячи з місця установки і призначення приладу.

Для чого потрібен інвертор сонячних батарей

У нашому світі багато систем, які споживають змінну напругу в 220 В. В цьому випадку, необхідний інвертор для сонячних батарей для перетворення струму в змінний, інакше його виробництво стає безглуздим. Сонячні панелі генерують постійне електрику з напругою в 12 В, 24 В і максимальне значення - в 48 В. Саме інвертор робить використання таких батарей придатним для мережі в 220 В.

Принцип роботи сонячної батареї

Конструктивні особливості

Сам інвертор складається з низькочастотного адаптера (діоди і випрямляч), варикапа (функціонує за рахунок триодов провідністю більше 4 мк), динисторов (забезпечують чутливість) і обкладання.

Багато модифікації таких агрегатів складаються з обов'язкового елемента - блоку-бесперебойніка. При відсутності подачі постійного струму в разі аварій електромереж, електрику не припинить надходження в акумуляторну батарею (заряджається через зарядну установку), далі в інвертор і до місця споживання енергії в електроприлади. У структуру джерела безперебійного живлення входить моніторинг рівня напруги за рахунок мікроконтролера. Він дає команду до підключення джерел живлення в разі зупинки основної подачі електрики.

Наявність трансформатора в конструкції є необов'язковим ланкою, найчастіше обтяжуючи її. Але, при наявності цього елемента, з'являється можливість викликати сигнал на виході супервисокого якості.

У конструкцію системи може входити вентилятор, що функціонує примусово і розрахований на безшумну роботу з декількома режимами (у найдорожчих моделях).

Існує можливість об'єднання декількох інверторів в трифазні агрегати зі збільшеною потужністю і розширеним колом завдань, розраховані на 380 В (трифазна мережа).

Сучасні сонячні інвертори

Принцип роботи

Спочатку сонячна батарея виступає в ролі перетворювача сонячних променів в електричний струм, потім належним чином відбувається заряд акумуляторної системи струмом і правильним напругою, підтримання цього заряду в акумуляторах, і, за рахунок приєднання инверторного апарату постійний струм перетвориться в змінний.

Інвертор - пристрій напівпровідникового типу, тобто золота середина між електропровідністю металів і діелектриків (одні мають дуже високу оцінку цього показника, інші не проводять електрику). Для використання енергії в темний час доби, накопичення відбувається в акумуляторі.

важливі характеристики

• щоб уникнути марної трати енергії, коефіцієнт корисної дії повинен перевищувати рівень в 90%; середнє значення доходить до 94%, у оптимальних моделей - до 99%;
• категоричне відсутність радіоперешкод;
• умова: стабілізовану напругу на виході (перевага віддається трапецієподібні типу); мінімальна напруга на вході;
• низький показник гармонік;
• діапазон температурного режиму - чим ширше, тим краще (впливає на якість роботи приладу);
• сприйнятливість до навантажень;
• захист від перевантажень і перегрівів;
• мінімізація втрат при відсутності напруги (при холостому ході);
• номінальна потужність і максимальний струм на виході і вході;
• середньо-зважена ефективність - коефіцієнт, що показує корисність при змінних значеннях напруги;
• діапазон визначення максимально можливої ​​напруги (точку можливої ​​характеристики потужності мережевого інвертора для сонячних батарей);
• рівень захисту коду виконання від зовнішнього доступу води і твердих об'єктів.

вибір інвертора

При підборі відповідного інвертора для сонячних панелей необхідно враховувати навантаження потужності на піку активності (номінальні значення в цьому випадку не враховуються), для цього знаходимо твір пускового струму і напруги в мережі. У спрощених моделях досить розрахувати струм за номіналом. Від сонячної панелі до споживача струму йде напруга в 12 В, контролер відправляє сигнал в інвертор, де, перетворюючи напруження, на виході буде 220 В.

Мережеві модифікації

Цей різновид інверторів створюється на основі ємнісних діодів (варикапов) з низькочастотних модулятором для варіацій. Використання мережевих конструкцій найчастіше підходить для сонячних панелей у вигляді тарілки. Багато з них мають провідність більше 40 мк, з підкладками в ізоляторах, деякі функціонують крізь контролер заряду. Що стосується інверторних випрямлячів, то їх частота перевищує показник в 30 Гц.

Переваги: компактність, висока захищеність, прийнятна швидкість перетворення з низьким рівнем енергоспоживання.

Гібридний інвертор може все, що мережевий, плюс додатково має кілька функцій: підвищувати потужність мережі при перевантаженнях, продовжувати роботу при втраті мережі в 220 В, прибирає проблему з лічильниками. Деякі виробники, поєднуючи в приладі інвертор і контролер, намагаються переконати клієнтів, що їх перетворювачі є гібридними, хоча це неправда, ці пристрої називаються комбінованими.

Особливість гібридного інвертора полягає в умінні паралельно отримувати навантаження з мережі і від акумуляторної батареї і має пріоритетне значення від джерела з постійним струмом, не нехтуючи джерелами з постійною подачею електрики. При визначенні пріоритетного ресурсу, основне навантаження лягає на нього, відсутню електрику береться від другого елементу живлення.

автономні інвертори

Підходять для сонячних панелей різних потужностей, пристосовані функціонувати при перенапруженні сили струму до 4 А, обладнуються на три обкладання.

Переваги: можна встановити низькоомним варікап, електропровідність низька, можливість настройки частотності варіантів. Стабільно діють при підвищеній вологості, швидкісне перетворення, ринкова ціна цілком прийнятна для споживача.

Класифікація за ознакою форми на виході: прямокутний, синусоїдальний і псевдосінусоідальний сигнал.

З прямокутним сигналом

За рекомендаціями фахівців ці пристрої краще застосовувати для подачі енергії до освітлювальних приладів.

• Переваги: прохідна ціна, простота у використанні.
• Недоліки: немає прикриття від перепадів напруги, вузьке коло застосування (не для всіх приладів і пристроїв в побуті походить через несумісність).

синусоїдальний сигнал

Виробляють високоякісний струм з правильною синусоїдою, чистіше йде з розеток електрики. Підходить для підключення масивних побутових приладів: холодильників, котлів, кондиціонерів, насосів.

• Переваги: дає захист побутових приладів від стрибків напруги.
• Недолік: висока вартість.

Псевдосінусоідальний сигнал

Компроміс варіантів, представлених вище.

• Переваги: забезпечують функціонування всіх побутових пристроїв і техніки, коштують недорого.
• Недоліки: не підходять для роботи чутливих приладів, створюють перешкоди і шумові хвилі.

підключення інвертора

Щоб правильно підключити інвертор, потрібно знати ряд нюансів:

• кабель вибираємо середньої довжини (не дуже довгий, і не короткий); при віддаленості сонячного елемента, його можна подовжити, за умови довжини кабелю від джерела енергії до інвертора що не перевищує трьох метрів;
• звернути увагу на перетин кабелю (відповідність силі струму потужності приладу і перетину);
• забезпечити жорстке кріплення кабелю, щоб уникнути появи іскри і згодом - пожежі;
• при застосуванні безперебійників, монтаж автоматичних вимикачів йде безпосередньо в ланцюг постійно подається струму;
• звернути увагу на форму вихідного сигналу напруги інвертора перед використанням його в системі;
• визначитися: яка потрібна чистота сигналу, щоб уникнути поломок приладів, не всі пристрої можуть працювати при спотвореній формі синуса (газові котли, насоси з безперервним періодом циркуляції, підключення відео- і аудіокамер - вимагають підвищеної точності).

Принцип роботи простий і кожен може підключити інвертор для сонячної батареї своїми руками.

Схема підключення системи з сонячних батарей з мережею до змісту ↑

огляд моделей

Одна з найдорожчих моделей - фотоелектричний інвертор виробництва Китай компанії ChintPower Systems Co., LTD: форма сигналу у вигляді чистого синуса з низьким рівнем шуму (менше 30 дБ), з номінальними характеристиками потужності і напругою 1000 ВА і 230 В відповідно. Максимальна потужність сонячної батареї з таким інвертором - 1200 Вт. Вартість 40669 рублів.

Сама бюджетна модель - інвертор / зарядний пристрій від компанії Cyber Power: сигнал з чистою синусоїдою, автоматичне перемикання, підходить для малопотужних приладів, максимальна і номінальна вихідна потужність - 200 ВА, вихідна напруга - 220 В, перемикання на акумуляторні батареї за 4 мс. Варто недорого - 5900 рублів.

Золота середина - інвертор із зарядним пристроєм і PWM контролером від фірми Voltronicpower: оптимальна модель з синусоїдою чистої форми і пікової потужністю в 1600 Вт; вихідна напруга - 230 В з частотою сигналу на виході в 50 Гц. Вартість коливається в районі 20 000 рублів.

Панелі встановлюються на максимально освітленій частині даху або стіни споруди для ефективного функціонування. Важливо при монтуванні панелі дотримуватися потрібний кут до горизонту і врахувати ступінь затемнення території (кріпити подалі від предметів, що створюють тінь).