Hybrydowy falownik solarny, jak sama nazwa wskazuje, jest połączeniem typowych falowników on-grid i off-grid, co dowodzi, jak wydajny jest falownik hybrydowy. Podczas normalnej pracy falownik hybrydowy synchronizuje się z energią elektryczną z sieci i uzupełnia zużycie energii w ciągu dnia energią słoneczną. W tym artykule dowiesz się szczegółowo o falownikach hybrydowych, takich jak sposób działania falownika hybrydowego i wiele innych aspektów.
Jak działa hybrydowy falownik? Jaka jest zasada działania hybrydowego falownika?
Aby zrozumieć, jak działa inwerter hybrydowy, musimy najpierw zapoznać się z działaniem licznych podstawowych pojęć elektrycznych związanych z zasadą działania inwertera hybrydowego.
1. Falowniki
Falownik to urządzenie, które przetwarza prąd stały (DC) na prąd przemienny (AC) . To właśnie z niego korzysta instalacja solarna do zasilania lamp, urządzeń i innych urządzeń elektronicznych. W naszych domach i firmach standardowym rodzajem zasilania jest prąd przemienny (AC).
2. Prąd przemienny kontra prąd stały
Prąd stały, jak sama nazwa wskazuje, to prąd elektryczny płynący tylko w jednym kierunku. Prąd przemienny natomiast zmienia kierunek przepływu wielokrotnie w ciągu sekundy.
Gdy prąd stały wchodzi do systemu, falownik zaczyna przekształcać go w prąd przemienny, wykorzystując proces znany jako modulacja szerokości impulsu (PWM). PWM to sposób, w jaki falownik kontroluje ilość mocy przesyłanej do sieci. Działa poprzez szybkie włączanie i wyłączanie prądu stałego, tak aby średnie napięcie wyjściowe było równe napięciu prądu przemiennego. Wszystko to dzieje się w falowniku w ciągu milisekund. Następnie prąd przemienny jest rozprowadzany do domu lub firmy w celu zasilania urządzeń.
3. Prostownik
Jeśli posiadasz prąd przemienny i chcesz go przekształcić w użyteczny prąd stały, niezbędny będzie prostownik. Prostownik działa podobnie do falownika , przekształcając energię prądu przemiennego (AC) w impulsowy prąd stały (DC), który następnie można łatwo magazynować w akumulatorach systemu. Proces przekształcania prądu przemiennego na prąd stały nazywa się prostowaniem.
4. Falownik hybrydowy
Falownik hybrydowy to inwerter i prostownik w jednym kompaktowym urządzeniu. Może on pobierać prąd stały z paneli słonecznych i przekształcać go w użyteczny prąd przemienny w domu, a także wykorzystywać prąd przemienny z sieci do ładowania akumulatorów prądu stałego.
Przeczytaj także: Czym jest hybrydowy układ słoneczny?
5. Magazynowanie energii za pomocą baterii
Magazynowanie energii w akumulatorach to ostatni element układanki. Ponieważ wytwarzanie energii słonecznej jest zmienne (na przykład ze względu na niesprzyjające warunki pogodowe), nie zawsze możliwe jest wykorzystanie energii słonecznej w momencie jej wytworzenia. Akumulatory są niezbędne w każdym systemie energii słonecznej , ponieważ umożliwiają magazynowanie energii z paneli słonecznych do późniejszego wykorzystania lub w przypadku awarii sieci.
Akumulatory przechowują prąd stały (DC), który generują Twoje panele słoneczne. Jak wspomniano wcześniej, inwertery mogą przekształcać prąd stały na prąd przemienny (AC) do użytku w domu lub firmie. Inwerter może również ładować akumulatory, przekierowując nadmiar energii z panelu słonecznego, która nie jest w danym momencie używana, do akumulatora, a nie do urządzeń.
Hybrydowe inwertery słoneczne wykorzystują zarówno źródła energii słonecznej, jak i konwencjonalnej. Działają jako całość. Inwertery słoneczne mogą na przykład łączyć energię słoneczną z energią z akumulatorów. Bardziej ekologiczne hybrydowe inwertery słoneczne można stworzyć, łącząc energię słoneczną i wiatrową. Przejdźmy dalej i poznajmy zasadę działania hybrydowego inwertera.
a) Falowniki słoneczne przekształcają energię generowaną przez panele fotowoltaiczne w energię użyteczną dla domu. Panele fotowoltaiczne systemu fotowoltaicznego, często nazywane panelami słonecznymi, przechwytują energię słoneczną.
b) Fotony to małe pakiety energii, z których składa się światło słoneczne. Fotony te są absorbowane przez panele fotowoltaiczne, które przekształcają energię świetlną w energię elektryczną. Elektrony w panelach fotowoltaicznych mogą zostać wybite z ich zewnętrznych powłok, gdy uderzą w nie fotony.
c) Fotony elektronów wypychają elektrony z ich powłok, uwalniając je. Następnie pole elektryczne przyciąga te uwolnione elektrony w odpowiednim kierunku. W ten sposób wytwarzana jest energia. Energia ta jest jednak prądem stałym.
d) Rolą falownika jest obecnie przekształcenie tej energii elektrycznej w użyteczną formę. Osiąga to dzięki zastosowaniu tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką (IGBT). Tranzystory IGBT to urządzenia półprzewodnikowe, co oznacza, że są urządzeniami elektrycznymi, które umożliwiają przepływ prądu. Ponadto są trwałe i zużywają mniej energii elektrycznej.
e) Hybrydowy falownik słoneczny jest również wyposażony w system zapasowy . Zazwyczaj jest to akumulator. Dopóki dostępna jest większa ilość energii, wspomaga on falownik w magazynowaniu energii w akumulatorze. Energia ta może być wykorzystana w razie potrzeby. Dzięki temu w nagłych wypadkach może zapewnić energię.
f) Energię słoneczną i wiatrową można również łączyć za pomocą hybrydowych falowników słonecznych. Mogą one również zawierać akumulator zapasowy. Zarządzają one energią elektryczną i w razie potrzeby przełączają się na energię słoneczną, wiatrową lub akumulatory.
Co robi falownik hybrydowy?
Ponieważ panele słoneczne są montowane na dachach na całym świecie, hybrydowy inwerter jest kluczowym krokiem w kierunku prostszej, bardziej płynnej zielonej instalacji energetycznej. Ale czym właściwie jest hybrydowy system solarny? Jest to tak naprawdę elektroniczny gadżet, który umożliwia panelom słonecznym, bateriom i zwykłej sieci elektrycznej współpracę, a nie osobną pracę.
Falownik hybrydowy to rodzaj urządzenia elektronicznego, które łączy funkcje mikroinwertera i ładowarki akumulatorów w jednym urządzeniu. Umożliwia on panelom słonecznym inteligentne przesyłanie dodatkowej energii do akumulatorów , co jest istotne, ponieważ produkcja energii słonecznej jest największa w ciągu dnia, a zapotrzebowanie na energię największe wieczorem.
Falowniki hybrydowe są często używane w połączeniu z systemami fotowoltaicznymi, aby zapewnić konfiguracje sieciowe i poza siecią. Są również wykorzystywane w mikrosieciach, czyli małych sieciach elektrycznych, które mogą działać niezależnie lub w tandemie z większymi sieciami energetycznymi.
Hybrydowy falownik jest podobny do zwykłego falownika, ale ma dodatkową zaletę, że może działać ze źródłem prądu przemiennego, takim jak sieć energetyczna firmy energetycznej, która trafia do Twojego domu. Daje Ci to więcej opcji wykorzystania systemu fotowoltaicznego, ponieważ możesz teraz używać sieci lub paneli słonecznych jako głównego źródła zasilania lub zasilać dom wyłącznie energią słoneczną. To powinno pomóc Ci zrozumieć, co robi hybrydowy falownik.
Zobacz także: 5 głównych wad falownika hybrydowego
Jak długo działają falowniki hybrydowe?
Teraz, gdy jest jasne, jak działa hybrydowy inwerter, czy nie chcesz wiedzieć, jak długo on działa? Inwertery słoneczne stają się coraz bardziej popularne, ponieważ ceny prądu rosną, a ludzie stają się bardziej świadomi ekologicznie. Obecnie istnieje wielu producentów inwerterów słonecznych, a jeśli chodzi o jakie pytania zadać przed zakupem paneli słonecznych ludzie często stają się coraz bardziej wybredni, pytania takie jak jak długo działa hybrydowy falownik najbardziej uderzają w umysł. Nie ma wątpliwości, że wszyscy chcemy wybrać falownik solarny o długiej żywotności, aby zminimalizować nasze straty finansowe.
Według ekspertów żywotność systemu fotowoltaicznego wynosi od 25 do 30 lat. Jednak żywotność falownika słonecznego może być ograniczona. Większość falowników ma żywotność 10-15 lat. Z kolei falowniki słoneczne mogą działać nawet 25 lat, w zależności od różnych kryteriów, takich jak rodzaj, marka lub model falownika. W szczególności, gdy mówimy o żywotności falowników hybrydowych, odpowiedź brzmi:
Hybrydowy falownik solarny ma żywotność do 15 lat. Hybrydowy falownik solarny to falownik szeregowy z systemem ładowania i rozładowywania akumulatora. Hybrydowy falownik solarny to urządzenie, które łączy działanie falownika akumulatorowego i falownika szeregowego. Chociaż hybrydowe falowniki solarne są tańsze niż zakup dwóch falowników osobno, ich użyteczność jest ograniczona. Możesz wykorzystać falownik, nawet jeśli nie masz ogniw słonecznych, budując hybrydowy falownik.
Przeczytaj także: Jak długo działają generatory słoneczne?
Jaka jest wydajność falownika hybrydowego?
Falowniki hybrydowe, które służą do magazynowania nadmiaru energii słonecznej w celu zwiększenia własnego zużycia i zapewnienia zasilania awaryjnego, stanowią serce każdego prostego i ekonomicznego systemu magazynowania energii w akumulatorach słonecznych. Falowniki te działają podobnie do falowników słonecznych, ale dodatkowo zawierają zintegrowaną ładowarkę akumulatorów i złącze w jednym urządzeniu. Falowniki hybrydowe wymagają zewnętrznego licznika energii (CT) do pomiaru zużycia energii oraz oprogramowania, które można dostosować do obliczania najbardziej efektywnego wykorzystania dostępnej energii słonecznej lub akumulatorowej, aby system wiedział, kiedy naładować lub rozładować akumulator.
Falownik hybrydowy (znany również jako falownik wielomodowy) to urządzenie typu „wszystko w jednym”, które spełnia trzy różne zadania. Zawiera zintegrowany regulator ładowania słonecznego, który łączy się z panelem(-ami) słonecznym(-i) i reguluje napięcie z wyjścia panelu słonecznego do odbiorników i/lub akumulatorów. Należy pamiętać, że energia z sieci i generatora są często wykorzystywane jako źródła energii wejściowej. Falownik hybrydowy oferuje wiele możliwości projektowania systemu, dając swobodę wyboru najlepszego rozwiązania dla konkretnych potrzeb.
Ten produkt przekształca prąd stały (DC) z paneli słonecznych na prąd przemienny (AC) , umożliwiając działanie standardowych urządzeń i sprzętu domowego i biurowego. Sieć energetyczna może wykorzystywać energię elektryczną generowaną przez panele słoneczne, jeśli jest to dozwolone na danym obszarze. Ponieważ każdy cykl charakteryzuje się wzrostem i spadkiem napięcia, prąd przemienny będzie przechodził przez zero 100 lub 120 razy na sekundę.
Hybrydowy falownik działa również jako ładowarka akumulatorów, pobierając energię z systemu PV i/lub źródła prądu przemiennego w celu naładowania akumulatorów. Zmagazynowana energia w akumulatorach może być wykorzystana później. Oto jak wydajny jest hybrydowy falownik w swojej funkcjonalności.
Zobacz także: Jak długo działają zegarki solarne?
Czy falownik hybrydowy może działać bez paneli słonecznych?
Jeśli instalacja elektryczna będzie obsługiwać obciążenia o napięciu 120 (110-130) lub 230 (208-240) V, wymagany jest falownik hybrydowy. Czy jednak falownik hybrydowy może działać bez paneli słonecznych? Falownik hybrydowy to niezwykle elastyczne rozwiązanie , ponieważ może działać całkowicie poza siecią, z akumulatorami lub bez, a nawet z panelami słonecznymi lub bez nich. W razie potrzeby urządzenie można również podłączyć do sieci elektroenergetycznej, z możliwością zasilania z sieci (w zależności od lokalnych zezwoleń i wymagań producenta).
