Oletko päättänyt siirtyä aurinkovoimaan? No, se on varmasti hyvä idea. Aurinkoenergia on itseään ylläpitävä energialähde, mutta toisin kuin päävirtalähteesi, et voi käyttää aurinkoenergiaa vain talosi sähkönlähteenä. Kyllä, aurinkopaneelit muuntaa aurinkoenergian tasavirraksi, eikä useimpia laitteita ole suunniteltu toimimaan tällä sähköllä. Mitä nyt? Rauhoitu, sillä aurinkopaneelijärjestelmässä on tätä tarkoitusta varten aurinkoinvertteri. Olet tietoinen inverttereistä, mutta mitä aurinkoinvertterit ovat? Tarvitsevatko he myös aurinkoa toimiakseen? Tule tutustumaan tähän sekä aurinkoinvertterityyppeihin ja muihin asiaan liittyviin asioihin.
Mitä aurinkoinvertterit ovat?
Pohjimmiltaan invertterit ovat laitteita, jotka muuntavat tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC), jotta laitteet voivat käyttää sitä. Tavalliset invertterit käyttävät akuistaan tulevaa tasavirtaa, mutta aurinkoinvertterit ovat hieman erilaisia. Ne saavat tasavirtaa aurinkopaneeleista, jotka muuntavat aurinkoenergian sähköenergiaksi. Aurinkoinvertterit suorittavat myös saman muuntotoiminnon, mutta akkujen virran ottamisen sijaan ne lataavat aurinkoakkuja syöttämällä niitä.
Olipa aurinkoparisto AC- tai DC-kytketty, molempien tyyppien teho voidaan siirtää aurinkoinvertteristä näiden akkujen lataamiseen. Aurinkoinvertterit siirtävät vaihtovirran sähköverkkoon ja sieltä se syötetään kodinkoneisiin. Jos kyseessä on verkkoon kuulumaton aurinkopaneelijärjestelmä, vaihtovirta syötetään suoraan aurinkoenergian invertteristä laitteisiin.
7 aurinkoinvertterityyppiä: mikä sopii kotiisi?
Erityyppiset aurinkoinvertterit palvelevat samaa tarkoitusta DC:n muuntamiseksi AC:ksi. Sen järjestelmän mukaan, johon ne on yhdistetty, aurinkoinverttereitä on periaatteessa 3 tyyppiä.
1. Akkukäyttöiset invertterit
Nämä kaksisuuntaiset invertterit mukana akkulaturi ja invertteri. Tämän tyyppinen aurinkoinvertteri tarvitsee paristoja toimiakseen ja sitä voidaan käyttää sekä off-grid- että on grid aurinkopaneelijärjestelmissä. Tämä päätetään kuitenkin niiden UL-luokituksen ja suunnittelun perusteella. Nämä invertterit tarjoavat varavirran ja muuntavat sen.
Edut: Tämän ansiosta sähköverkon virrankulutus pienenee ja virransyötöstä tulee jatkuvaa. Lisäksi se tarjoaa kuormanhallinnan ja käyttökustannukset ovat edulliset. Lisäksi niitä on helppo huoltaa.
2. Keskusinvertterit
Nämä suuremmat versiot aurinkokennoista tulevat invertterit ovat paljon suurempia ja pystyvät tukemaan useita aurinkokennoista koostuvia sarjoja paneeleissa. Keskusinverttereissä aurinkopaneelien sarjat yhdistetään liitäntärasiaan, josta paneelien tasavirta tulee invertteriin. Keskusinvertterit sopivat suuriin sovelluksiin, joissa aurinkoenergiaa kerätään säännöllisesti.
Edut: Niillä on suurin kapasiteetti ja ne sopivat suurikokoisiin järjestelmiin, kuten aurinkovoimaloihin. Niiden kapasiteetti voi vaihdella 100 kilowatista megawatteihin. Keskusinvertterit on pakattu voimalaitoksen mukana, koska ne on suunniteltu liitettäväksi suoraan verkkoon. Ne ovat halvempia kilowattia kohden ja lisäksi niitä on helppo asentaa ja hallita.
3. Grid Tie Inverter
Nämä invertterit ovat suunniteltu sovittamaan vaihe sähköladattavan kanssa siniaalto, ja niitä käytetään enimmäkseen verkkoon kytkettyjen aurinkovoimajärjestelmien kanssa. Grid tie invertterit ovat ihanteellisia asuin-, liike- ja toimistosovelluksiin. Ne tukevat helposti pieniä ja keskisuuria toimintoja.
Tämä invertteri varastoi ylijäämäisen aurinkoenergian sähköverkkoon. Verkkoon kytketyssä aurinkosähköjärjestelmässä sähköverkko toimii virtuaalisena akkuna, ja kaikki aurinkoinvertterin varastoima sähkö muunnetaan energiakrediiteiksi. Aurinkoinvertteri käyttää näitä krediittejä ottaakseen puhdasta energiaa sähköyhtiöiltä tarvittaessa maksamatta siitä itse asiassa. Jos aurinkoenergiakrediittejä ei ole käytetty loppuun kuukauden loppuun mennessä, ne otetaan huomioon kuukausittaisissa sähkölaskuissa.
Edut: Tämä invertteri on kustannustehokas verrattuna sähköverkon ulkopuolisiin aurinkoinverttereihin. Paristoja ei tarvita ja ylläpitokustannukset ovat minimaaliset. Se on helppo asentaa ja hallita, minkä vuoksi se sopii parhaiten asuinkäyttöön.
4. Hybridi-invertterit
Tällaiset aurinkoinvertterit on suunniteltu hybridiaurinkojärjestelmiä varten . Hybridiaurinkoinvertteri suorittaa saman toiminnon eli muuntaa tasavirran vaihtovirraksi. Muuntamisen lisäksi invertteri siirtää tämän tehon akkuun niiden lataamiseksi. Kyllä, kuten nimestä voi päätellä, hybridiaurinkoinvertteri tekee kaksoistehtävää lataamalla akkua ja syöttämällä virtaa laitteita samanaikaisesti.
Hybridiaurinkosähkö tarjoaa jatkuvan virransyötön kotiisi. Tämän invertterin avulla voit myydä ylimääräisen aurinkosähkön sähköyhtiölle. Lisäksi tämä invertteri muuntaa aurinkoenergian verkkoon ja verkosta akkuun tarvittaessa (yöllä tapahtuvien sähkökatkosten aikana, kun aurinkoenergiaa ei tuoteta) automaattisella vaihtokytkimellä.
Edut: Hybridiaurinkoinvertterit voivat tarjota jatkuvan virransyötön. Tämän invertterin avulla voit säästää ylimääräistä aurinkoenergiaa, eikä mikään mene hukkaan. Kyllä, ne ovat kalliita, mutta hintansa arvoisia.
5. Mikroinvertterit
Nämä pienet aurinkoinvertterit kiinnitetään jokaiseen paneeliin ja muunnos tehdään erikseen. Tämän ansiosta muita inverttereitä ei tarvita muuttamaan energiaa kokonaisuudessaan. Mikroinverttereillä on vähiten vaikutus muiden aurinkopaneelien kokonaisenergiatehoon, vaikka osa niistä olisi varjostettu. Koska muunnos tehdään yksittäin, nämä varjostetut paneelit eivät muuta muiden varjostamattomien paneelien suorituskykyä, vaikka paneelit olisi kytketty sarjaan. Tällaisella tehokkuudella nämä invertterit ovat hieman kalliita verrattuna perinteisiin aurinkoenergiainvertteriimme.
Edut: Nämä aurinkoinvertterit löytävät ihanteellisen jännitteen kullekin järjestelmälle ja tuottavat sitten maksimitehon (VPP). Niissä on MPPT (Maximum Power Point Tracking) , jonka avulla ne voivat seurata reaaliaikaisesti auringon voimakkuutta sekä vaihtelevia kennolämpötiloja päivän aikana. Yksi tärkeimmistä eduista on yksilöllinen valvonta, joka mahdollistaa aurinkopaneelien vikojen varhaisen diagnosoinnin.
6. Stand-Alone Invertteri
Tämän tyyppisiä aurinkoinverttereitä kutsutaan myös verkon ulkopuolisiksi aurinkoinverttereiksi. Ne on suunniteltu aurinkojärjestelmiin maaseudulla ja kylissä syrjäisillä alueilla, joilla sähköistys on tarpeen. Alueet, joilla ei ole sähköverkkoa tai yhteyttä siihen, ovat lähes mahdottomia. Erillinen aurinkoinvertteri sopii myös kodin aurinkojärjestelmään, jos aiot siirtyä kokonaan verkosta irti. Nämä invertterit ovat vapaita verkkoyhteydestä, eivätkä ne siksi vaadi saarekkeen toimintaa estävää suojausta. Tällaisia inverttereitä tukevat yleensä aurinkoakut. Aurinkopaneeleista vastaanotettu ja vaihtovirraksi muunnettu teho siirretään kuormille. Ylimääräinen teho on kuitenkin varastoitava talon virransyöttöä varten yöllä, kun aurinkoenergian tuotanto ei ole mahdollista.
Edut: Se sopii paikkoihin, joissa verkkoliitäntä ei ole mahdollista. Jos budjettisi ei ole tiukka, tämä invertteri voi olla paras vaihtoehto, koska yhdistettynä generaattoriin se voi tarjota tuntikausia varavirtaa, jos aurinkoenergian tuotanto ei ole riittävää.
7. Kieliinvertterit
Tämä perinteinen aurinkoinvertteri on hyvä sarjaan kytketyt aurinkopaneelit. Useita merkkijonoja kaikista aurinkopaneelien aurinkopaneeleista on kytketty yhteen merkkijonoinvertteriin. Tasavirta jokaisesta paneelista siirretään merkkijonosta merkkijonoinvertteriin, jossa se muunnetaan AC:ksi kokonaisuutena. Aurinkovoimajärjestelmään tarvittavien merkkijonojen invertterien määrä riippuu järjestelmän koosta. Suuressa aurinkopaneelissa saatat tarvita useamman kuin yhden merkkijonoinvertterin, ja jokainen niistä vastaanottaa tasavirtaa muutamista siihen liitetyistä kielistä.
Jousiinvertterit soveltuvat asuin- ja kaupallisiin sovelluksiin. Myös kierreaurinkoinvertterit voidaan yhdistää tehooptimoijien kanssa, jotka ovat moduulitason tehoelektroniikkaa. Ne on kiinnitetty yksittäisiin paneeleihin ja ne keräävät tasavirtaa erikseen jokaisesta paneelista. Tämä on hyödyllistä, koska jos jotkut paneelit ovat vaurioituneet tai varjossa, ne eivät tällä tavalla vaikuta muiden aurinkopaneelien tehokkuuteen.
Edut: Ketjuinverttereitä pidetään luotettavimpina ja helppokäyttöisimpinä. Lisäksi ne ovat markkinoiden edullisin vaihtoehto aurinkoinverttereille. Nyt kun tiedät erityyppisistä aurinkoinverttereistä, tule ottamaan selvää, miten ne toimivat. Tämän jälkeen tutustumme aurinkoinvertterin toimintaperiaatteeseen.
Lue myös: 5 aurinkopaneelien kiinnitystyyppiä
Mikä on aurinkoinvertterin toimintaperiaate?
Aurinkoinvertterit muuntavat tasavirran aurinkopaneelista vaihtovirtalähteeksi ja tämä on niiden toimintaperiaate. Aurinkopaneelit muuttaa auringonvalon fotoneja sähkövirraksi joka siirretään merkkijonojen kautta aurinkoinvertteriin. Siellä muunnos tapahtuu ja tuotettu teho vaihtelee 250 V - 600 V. Muunnos voidaan tehdä sarjalla IGBT (eristetyt kaksinapaiset transistorit). Tasavirta värähtelee vaihtovirraksi, kun IGBT on kytketty H-sillan muodossa.
Nyt vaihtovirran saamiseksi ja sen siirtämiseksi verkkoon käytetään porrasmuuntajaa. Teknologisen kehityksen ansiosta uudet invertterit on suunniteltu käytettäviksi ilman tehostettuja muuntajia tehokkuuden tinkimättä.
Lopuksi esiohjelmoitua mikro-ohjainta käytetään eri algoritmien suorittamiseen yhdessä. MPPT-ohjainalgoritmin avulla aurinkopaneelien lähtötehoa lisätään. Ja muunnettu teho siirretään sitten akkuihin ja ladataan ja loput syötetään sähköverkkoon.
Aurinkoinvertterit toimivat jatkuvasti, koska päivällä auringonlaskuun asti, kun paneelit tuottavat sähköä, ne jatkavat muunnos- ja siirtoprosessia. Sähkökatkoksen sattuessa invertteri siirtää kuorman sähköverkosta akkuihin ja päinvastoin, kun virta on palannut.
Katso myös : Off Grid -aurinkojärjestelmän toimintaperiaatteen ymmärtäminen
Mistä aurinkoinvertterit on tehty?
Aurinkoinvertteri on EMC/EMI-materiaalien, lämmönpoiston ja sähköeristyksen räätälöinnin tuote.
1. Monikerroksiset tai huomaamattomat eristystuotteet
Näitä tuotteita lisätään lämpötilankestävyyden ja dielektrisen lujuuden vuoksi. Nämä materiaalit tekevät siitä myös repeämis- ja puhkeamiskestävän kokoonpanon aikana. Sähkölaatuiset pinnoitetut kankaat, paperi, laminaatit, kalvot, teipit ytimille, magneettinen johdineristys ja vaihe-erottimet sekä suojakerros ja lyijytyynyt ovat tämän kategorian tuotteita, joita lisätään kaikentyyppisiin aurinkoinverttereihin.
2. Lämmönhallintamateriaalit
Lämmön siirtämiseksi komponenteista käytetään muun muassa metalliverkkoa, metallitäytteisiä elastomeerejä ja folioteippejä . Alumiini- ja kuparitaustalla varustettua sähköteippiä käytetään liimaukseen ja maadoitukseen sekä EMI-suojaukseen. Saatavilla on johtavia ja johtamattomia liimajärjestelmiä sekä laminoituja tai mittatilaustyönä leikattuja teippejä muihin materiaaleihin. Tämän jälkeen katsotaanpa, mistä aurinkoinvertterit on valmistettu. Tarkastellaan nyt myös aurinkoinvertterien etuja ja haittoja.
Lue myös: Maailman 10 parasta aurinkoinvertteriä
Mitkä ovat aurinkoinvertterin edut ja haitat?
Kun olemme oppineet siitä, mistä aurinkoinvertterit on valmistettu, meidän on selvitettävä niiden edut ja haitat. Eri tyyppisillä aurinkoinverttereillä on hyvät ja huonot puolensa, jotka kannattaa harkita ennen sellaisen ostamista. Tässä ovat tärkeimmät edut ja aurinkoinvertterien haitat.
1. Edut
- Onko ei päästä haitallisia kaasuja, mikä vähentää ilmaston lämpenemistä ja hiilijalanjälkeä.
- Auttaa säästää rahaa pienentämällä sähkölaskuja pitkällä aikavälillä. Sähköverkon ulkopuolisen aurinkoinvertterin ansiosta sähkölaskut jäävät kokonaan pois. (Huomautus: Joillakin alueilla voi olla lain vastaista siirtyä kokonaan pois verkosta. Ota yhteyttä paikalliseen asentajaan ja apuohjelmien toimittajaan ennen päätöksen tekemistä.
- On hyödyllistä ihmisille asuu syrjäisillä alueilla sähköpulan vuoksi.
- Aurinkoinvertterien lähtöaallot ovat AC puhtaat siniaallot jotka ovat samanlaisia kuin perinteisistä virtalähteistä saamamme teho. Siten se voi käyttää erityyppisiä kuormia, joita käytetään asuin-, kaupallisella ja teollisella tasolla.
- Ne ovat kustannustehokas ja vaativat vähemmän huoltoa verrattuna dieselinvertteriin.
- Sinä pystyt myydä vaihtovirtaa muunnetaan aurinkoinvertterien avulla sähköntarjoajiksi.
- Voit synkronoida aurinkoinvertterit muihin laitteisiin tai käyttää niitä yksinään. Se voi myös olla hankittu laajalla valikoimalla kapasiteettia, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan käyttää niin kotitalouksille kuin suurille sähkönjakeluyhtiöille.
Katso myös: 3 amorfisen aurinkopaneelin etua ja haittaa
2. Haitat
- Aurinkoinvertterin hinta korvaa noin 30% koko järjestelmästä. Aurinkoinvertterit ovat kalliita, ja niiden hinta vaihtelee hyötysuhteen mukaan.
- Aurinkoenergian invertterit muuntoprosessiin tapahtuu vain, kun aurinkopaneelit tuottavat tasavirtaa auringonvalossa. Jotta se toimisi tehokkaasti, aurinkopaneelien lähtöjännitteestä tulevan tasavirran on vastattava aurinkoinvertterin alempia tasajännitetasoja.
- Vaatii paristot antaa sähköä taloon yöllä, kun aurinkosähköä ei ole, mikä tekee järjestelmästä kalliimman. Kun olet oppinut aurinkoinvertterien eduista ja haitoista, siirrytään eteenpäin saadaksemme tietää, kuinka kauan ne kestävät.
Lue myös: 3 Mono PERC -aurinkopaneelin etua ja haittaa
Mikä on aurinkoinvertterin käyttöikä?
Erilaisilla aurinkoinverttereillä on vaihtelevat käyttöiät . Tämä riippuu useista tekijöistä, kuten merkistä, materiaalista, valmistajasta, kosteudesta (asennuspaikassa), huollosta, lämmöstä, käytöstä, kuormituksesta ja joistakin niihin liittyvistä tekijöistä. Asuinrakennusten verkkoinverttereiden käyttöikä on useita vuosia, mutta ei pidempi kuin aurinkopaneeleilla. Kyllä, asuinrakennusten aurinkopaneelit voivat kestää jopa 15 vuotta ja joskus jopa kaksinkertaistaa tämän ajan. Verkkoinvertterit on vaihdettava 10–15 vuoden välein.
Mikroinvertterien keskimääräinen käyttöikä on noin 20–25 vuotta , ja niillä on 20 vuoden takuu. Myös tasavirtaoptimoijat voivat kestää jopa 25 vuotta.
Varmistaaksesi, että aurinkoinvertterisi kestää pitkään ja pysyy hyvässä kunnossa, sinun on pysyttävä kunnossapidossa ja asennettava se vaatimuksiasi vastaavaan paikkaan. Useimmiten se on asennettava viileään paikkaan.
Katso myös: Kuinka kauan aurinkogeneraattorit kestävät?
Huomautus: Huolto ja asennus on teetettävä valtuutetulla ammattiteknikolla.
Joten tänään sait tietää, että aurinkoinverttereitä on 7 tyyppiä. String-, keskus-, mikroinvertterit, erilliset, akkupohjaiset, verkkoon kytketyt ja hybridi-aurinkoinvertterit ovat erilaisia aurinkoinverttereitä, joita on saatavana markkinoilla eri tehoilla tarpeidesi mukaan. Kaikki invertterit palvelevat samaa tarkoitusta, mutta eri mittakaavassa, koska osa niistä soveltuu pienimuotoisiin järjestelmiin, kun taas toiset sopivat ihanteellisesti suuriin toimintoihin, kuten aurinkovoimaloihin. Aurinkoinvertterin toimintaperiaate on sama tyypistä riippumatta, koska se käyttää tasavirtaa aurinkopaneeleista ja muuntaa sen AC:ksi. Aurinkopaneelien käyttöikä vaihtelee ja riippuu useista tekijöistä. Ja älä unohda harkita etuja ja haittoja.
Suositus: Tesla Powerwall vs. Generac PWRcell - kumpi on parempi?
