Zdecydowałeś się przejść na energię słoneczną? Cóż, to z pewnością dobry pomysł. Energia słoneczna jest samowystarczalnym źródłem energii, ale w przeciwieństwie do głównego zasilania sieciowego nie możesz po prostu używać energii słonecznej do zasilania domu. Tak, energia słoneczna jest przekształcana w prąd stały przez panele słoneczne, a większość urządzeń nie jest zaprojektowana do pracy na tej formie energii elektrycznej. Co teraz? Uspokój się, ponieważ system paneli słonecznych jest w tym celu wspierany przez falownik słoneczny. Znasz falowniki, ale czym są falowniki słoneczne? Czy potrzebują również słońca do działania? Przyjdź i dowiedz się więcej o tym, a także o typach falowników słonecznych i innych powiązanych rzeczach.
Czym są falowniki słoneczne?
Zasadniczo falowniki to urządzenia, które przekształcić prąd stały (DC) na prąd przemienny (AC) tak aby mógł być używany przez urządzenia. Zwykłe inwertery wykorzystują prąd stały z baterii, ale inwertery słoneczne są trochę inne. Otrzymują prąd stały z paneli słonecznych, które zamieniają energię słoneczną na energię elektryczną. Inwertery słoneczne również wykonują tę samą funkcję konwersji, ale zamiast pobierać prąd z baterii, zasilają baterie słoneczne, aby je naładować.
Niezależnie od tego, czy bateria słoneczna jest sprzężona prądem przemiennym czy prądem stałym, oba rodzaje energii mogą być przesyłane z falownika słonecznego w celu naładowania tych baterii. Falowniki słoneczne przesyłają prąd przemienny do sieci energetycznej, a stamtąd jest on dostarczany do urządzeń gospodarstwa domowego. W przypadku systemu paneli słonecznych poza siecią prąd przemienny jest dostarczany bezpośrednio z falownika słonecznego do urządzeń.
7 typów falowników solarnych: Który z nich będzie odpowiedni dla Twojego domu?
Różne typy falowników słonecznych służą temu samemu celowi, czyli konwersji prądu stałego na prąd przemienny. W zależności od systemu, z którym są sparowane, istnieją zasadniczo 3 typy falowników słonecznych.
1. Falowniki oparte na akumulatorach
Te falowniki dwukierunkowe zawiera ładowarkę baterii i falownik. Ten typ falownika słonecznego potrzebuje baterii do pracy i mogą być używane zarówno w systemach paneli słonecznych poza siecią, jak i na sieci. Jednak jest to ustalane na podstawie ich oceny UL i konstrukcji. Te falowniki zapewniają zasilanie zapasowe wraz z jego konwersją.
Korzyści: Dzięki temu zużycie energii w sieci jest zmniejszone, a zasilanie jest stałe. Ponadto zapewnia zarządzanie obciążeniem, a koszty operacyjne są przystępne. Ponadto są łatwe w utrzymaniu.
2. Falowniki centralne
Większe wersje inwerterów łańcuchowych są od nich znacznie większe i zdolny do obsługi wielu strun na panelach. W inwerterach centralnych szereg z paneli słonecznych jest połączony w skrzynce łączonej, skąd prąd stały z paneli wchodzi do inwertera. Falowniki centralne nadają się do dużych zastosowań, w których regularnie pozyskiwana jest energia słoneczna.
Korzyści: Mają najwyższą pojemność i nadają się do systemów użyteczności publicznej, takich jak farmy słoneczne. Ich pojemność może wynosić od 100 kilowatów do megawatów. Centralne inwertery są pakowane z elektrownią, ponieważ są zaprojektowane tak, aby były bezpośrednio podłączone do sieci. Są tańsze w przeliczeniu na kilowat, a także łatwe w instalacji i zarządzaniu.
3. Falownik sieciowy
Te falowniki są zaprojektowany tak, aby dopasować fazę do obciążenia sieciowego sinusoida i są najczęściej używane w systemach solarnych on-grid. Falowniki sieciowe są idealne do zastosowań mieszkaniowych, komercyjnych i biurowych. Mogą z łatwością obsługiwać operacje na małą i średnią skalę.
Ten falownik przechowuje nadmiar wygenerowanej energii słonecznej w sieci energetycznej. W system zasilania energią słoneczną na sieci, sieć energetyczna działa jak wirtualna bateria, a cała zgromadzona energia z falownika słonecznego jest przekształcana w kredyty energetyczne. Falownik słoneczny wykorzystuje te kredyty, aby pobierać czystą energię od dostawców energii elektrycznej, gdy jest to potrzebne, bez faktycznego płacenia za nią. Jeśli do końca miesiąca kredyty słoneczne nie zostaną wyczerpane, zostaną one uwzględnione w miesięcznych rachunkach za prąd.
Korzyści: Ten falownik jest opłacalny w porównaniu do falowników solarnych off-grid. Nie ma potrzeby stosowania baterii, a koszty konserwacji są również minimalne. Jest łatwy w instalacji i zarządzaniu, dlatego jest najbardziej odpowiedni do celów mieszkaniowych.
4. Falowniki hybrydowe
Tego typu inwertery słoneczne to zaprojektowany do obsługi hybrydowego układu słonecznego. Hybrydowy falownik solarny wykonuje tę samą funkcję, zamieniając prąd stały na prąd przemienny. Oprócz zamiany, falownik ten przekazuje tę moc do akumulatora, aby go naładować. Tak, jak sama nazwa wskazuje, hybrydowy falownik solarny wykonuje podwójną pracę, ładując akumulator i zasilając urządzenia w tym samym czasie.
Hybrydowa energia słoneczna zapewnia stałe zasilanie Twojego domu. Dzięki temu falownikowi możesz sprzedawać nadmiar wyprodukowanej energii słonecznej dostawcy energii. Ponadto ten falownik konwertuje energię słoneczną na sieć, a z sieci na akumulator, jeśli jest to wymagane (podczas przerw w dostawie prądu w nocy, gdy nie ma wytwarzania energii słonecznej) za pomocą automatycznego przełącznika.
Korzyści: Hybrydowe falowniki słoneczne mogą zapewnić stałe zasilanie. Dzięki temu falownikowi możesz oszczędzać nadwyżki generowanej energii słonecznej i nic się nie marnuje. Tak, są drogie, ale warte swojej ceny.
5. Mikroinwertery
Te małe inwertery słoneczne są przymocowane do każdego panelu, a konwersja odbywa się indywidualnie. Dzięki temu nie ma potrzeby, aby inne inwertery konwertowały energię jako całość. W przypadku mikroinwerterów, istnieje najmniejszy wpływ na ogólną moc wyjściową innych paneli słonecznych, nawet jeśli kilka z nich jest zacienionych. Ponieważ konwersja odbywa się indywidualnie, te zacienione panele nie zmieniają wydajności innych niezacienionych paneli, nawet jeśli panele są połączone szeregowo. Przy takiej wydajności te inwertery są nieco droższe w porównaniu do naszych tradycyjnych inwerterów solarnych typu string.
Korzyści: Te falowniki słoneczne mogą znaleźć idealne napięcie dla każdego systemu, a następnie wygenerować maksymalne napięcie szczytowe (VPP). Są one wyposażone w MPPT (śledzenie punktu maksymalnej mocy) co pozwala im śledzić intensywność słońca w czasie rzeczywistym wraz ze zmienną temperaturą ogniw w ciągu dnia. Jedną z jego głównych zalet jest indywidualny monitoring, który umożliwia wczesną diagnozę defektów w panelach słonecznych.
6. Samodzielny falownik
Tego typu inwertery słoneczne są również znane jako falowniki solarne niezależne od sieci. Są one przeznaczone do systemów solarnych w elektryfikacji wiejskiej i wiejskiej na obszarach odizolowanych. W większości regiony, w których nie ma sieci energetycznej ani połączenia z nią, są niemal niemożliwe. samodzielny falownik solarny nadaje się również do domowego systemu solarnego, jeśli planujesz całkowicie odłączyć się od sieci. Te falowniki są niezależne od sieci i dlatego nie wymagają ochrony przed pracą wyspową. Takie falowniki są zwykle zasilane bateriami słonecznymi. Energia otrzymana z paneli fotowoltaicznych i przekształcona w prąd przemienny jest przesyłana do obciążeń. Jednak nadwyżka energii musi być magazynowana w celu zasilania domu w nocy, gdy generowanie energii słonecznej nie jest możliwe.
Korzyści: Nadaje się do miejsc, w których podłączenie do sieci nie jest możliwe. Jeśli nie masz ograniczonego budżetu, ten falownik może być najlepszą opcją, ponieważ w połączeniu z generatorem prądu może zapewnić godziny zasilania awaryjnego w przypadku niewystarczającej produkcji energii słonecznej.
7. Falowniki łańcuchowe
Ten tradycyjny falownik solarny jest dobry do połączone szeregowo panele słoneczne. Wiele ciągów ze wszystkich paneli słonecznych w układzie słonecznym jest podłączonych do jednego falownika. Prąd stały z każdego panelu jest przesyłany z ciągu do falownika, gdzie jest przekształcany na prąd przemienny jako całość. Liczba falowników szeregowych wymaganych dla systemu zasilania słonecznego zależy od rozmiaru systemu. W przypadku dużego układu słonecznego może być potrzebnych więcej niż jeden falownik szeregowy, a każdy z nich będzie otrzymywał prąd stały z kilku ciągów do niego podłączonych.
Falowniki szeregowe nadają się do zastosowań mieszkaniowych i komercyjnych. Ponadto falowniki szeregowe solarne można sparować z optymalizatorami mocy, które są modułowymi urządzeniami elektronicznymi. Są one przymocowane do poszczególnych paneli i zbierają prąd stały indywidualnie z każdego panelu. Jest to korzystne, ponieważ jeśli niektóre panele ulegną uszkodzeniu lub znajdą się w cieniu, w ten sposób nie wpłyną na wydajność innych paneli słonecznych.
Korzyści: Falowniki szeregowe są uważane za najbardziej niezawodne i łatwe w użyciu. Ponadto są najtańszą opcją falowników solarnych na rynku. Teraz, gdy wiesz już o typach falowników solarnych, dowiedz się, jak one działają. Następnie, zasada działania falownika solarnego.
Przeczytaj także: 5 typów konstrukcji montażowych modułów fotowoltaicznych
Jaka jest zasada działania falownika solarnego?
Falowniki słoneczne przetwarzają prąd stały z panelu słonecznego na prąd przemienny i to jest w zasadzie ich zasada działania. Panele słoneczne zamieniać fotony ze światła słonecznego na prąd elektryczny który jest przesyłany przez stringi do falownika słonecznego. Tam następuje konwersja, a generowana moc waha się od 250 V do 600 V. Konwersja może być wykonana za pomocą zestawu IGBT (tranzystory bipolarne z izolowaną bramką)Prąd stały oscyluje w prąd przemienny, gdy IGBT jest podłączony w formie mostka H.
Teraz, aby uzyskać prąd przemienny i przesłać go do sieci, stosuje się transformator podwyższający napięcie. Dzięki postępowi technologicznemu nowe inwertery są projektowane tak, aby można je było stosować bez transformatorów podwyższających napięcie, bez żadnych kompromisów w zakresie wydajności.
Na koniec, wstępnie zaprogramowany mikrokontroler jest używany do wykonywania różnych algorytmów razem. Za pomocą algorytmu kontrolera MPPT zwiększa się moc wyjściową z paneli słonecznych. Następnie przekształcona moc jest przesyłana do baterii i ładowana, a pozostała część jest dostarczana do sieci energetycznej.
Falowniki słoneczne pracują nieustannie, ponieważ w ciągu dnia aż do zachodu słońca, kiedy panele generują energię, kontynuują proces konwersji i transmisji. W przypadku przerwy w dostawie prądu, obciążenie jest przenoszone z sieci energetycznej do akumulatorów przez falownik i odwrotnie, kiedy prąd powraca.
Zobacz także: Zrozumienie zasady działania systemu solarnego poza siecią
Z czego wykonane są falowniki słoneczne?
Falownik solarny to produkt łączący w sobie materiały EMC/EMI, rozpraszanie ciepła i izolację elektryczną.
1. Produkty izolacyjne wielowarstwowe lub dyskretne
Te produkty są dodano ze względu na odporność na temperaturę i wytrzymałości dielektrycznej. Materiały te sprawiają również, że jest on odporny na rozdarcia i przebicia podczas montażu. Produkty z tej kategorii, które są dodawane do wszystkich typów inwerterów słonecznych, to ubrania powlekane, papier, laminaty, folie, taśmy do rdzenia, izolacja przewodów magnetycznych i separatory faz, a także warstwa barierowa i podkładki ołowiane.
2. Materiały do zarządzania ciepłem
Produkty jak siatka druciana, elastomery wypełnione metalem i taśmy foliowe są dodawane, aby pomóc w odprowadzaniu ciepła z komponentów. Taśma izolacyjna z aluminiowym i miedzianym podkładem jest używana do łączenia i uziemiania wraz z ekranowaniem EMI. Dostępne są przewodzące i nieprzewodzące systemy klejące wraz z laminowanymi lub wycinanymi na zamówienie materiałami. Następnie zobaczmy, z czego wykonane są falowniki słoneczne. Teraz przyjrzyjmy się również zaletom i wadom falowników słonecznych.
Przeczytaj także: 10 najlepszych inwerterów solarnych na świecie
Jakie są zalety i wady falowników słonecznych?
Po zapoznaniu się z tym, z czego wykonane są falowniki słoneczne, poznajmy ich zalety i wady. Różne rodzaje falowników słonecznych mają swoje zalety i wady, które należy wziąć pod uwagę przed zakupem. Oto główne zalety i wady. wady falowników słonecznych.
1. Zalety
- Czy nie emitować szkodliwych gazów, zmniejszając w ten sposób globalne ocieplenie i ślad węglowy.
- Pomóc zaoszczędzić pieniądze poprzez obniżenie rachunków za prąd w dłuższej perspektywie. Dzięki inwerterowi solarnemu off-grid rachunki za prąd są całkowicie wyeliminowane. (Uwaga: W niektórych regionach całkowite odłączenie się od sieci może być niezgodne z prawem. Przed podjęciem decyzji skonsultuj się z lokalnym instalatorem i dostawcą usług.
- Jest korzystne dla ludzi mieszkających w odległych rejonach, zmagających się z niedoborami prądu.
- Fale wyjściowe falowników słonecznych są Czyste fale sinusoidalne prądu przemiennego które są podobne do mocy, którą otrzymujemy z tradycyjnych zasilaczy. Dzięki temu może obsługiwać różne typy obciążeń używanych na poziomie mieszkaniowym, komercyjnym i przemysłowym.
- Są opłacalne i wymagają mniej konserwacji w porównaniu do inwerterów diesla.
- Możesz sprzedaj prąd zmienny przekształcane przez inwertery słoneczne w dostawców energii elektrycznej.
- Możesz synchronizować falowniki słoneczne z innymi urządzeniami lub używać ich samodzielnie. Może to być również pozyskiwane w szerokim zakresie mocy, co oznacza, że może być stosowany zarówno w gospodarstwach domowych, jak i przez duże firmy zajmujące się dystrybucją energii elektrycznej.
Zobacz także: 3 zalety i wady paneli słonecznych amorficznych
2. Wady
- Koszt inwertera słonecznego stanowi około 30% całego systemu. Falowniki solarne są drogie, a ich cena różni się w zależności od oceny wydajności.
- Falowniki słoneczne proces konwersji ma miejsce tylko wtedy, gdy panele słoneczne wytwarzają prąd stały w obecności światła słonecznego. Aby działał wydajnie, prąd stały z napięcia wyjściowego paneli słonecznych musi odpowiadać niższym poziomom napięcia stałego inwertera słonecznego.
- Wymaga baterii aby zasilać dom w nocy, gdy nie ma wytwarzania energii słonecznej, a to sprawia, że system jest droższy. Po zapoznaniu się z zaletami i wadami inwertera słonecznego, przejdźmy dalej, aby dowiedzieć się, jak długo one działają.
Przeczytaj także: 3 zalety i wady paneli słonecznych Mono PERC
Jaka jest żywotność falownika słonecznego?
Istnieją różne typy inwerterów słonecznych różna długość życia. Zależy to od kilku czynników, takich jak marka, materiał, producent, wilgotność (w miejscu instalacji), konserwacja, ciepło, działanie, obciążenie i kilka powiązanych czynników. Falowniki szeregowe do zastosowań domowych mają żywotność kilku lat, ale nie dłuższą niż panele słoneczne. Tak, panele słoneczne do zastosowań domowych mogą wytrzymać do 15 lat, a czasami podwoić ten okres. A jeśli chodzi o falowniki szeregowe, będziesz musiał je wymienić po 10–15 latach.
Średnia żywotność mikroinwerterów wynosi około 20–25 lat i jest objęty 20-letnią gwarancją. Optymalizatory DC mogą również działać do 25 lat.
Aby zapewnić, że Twój falownik solarny będzie służył długo i pozostanie w dobrym stanie, musisz dbać o jego konserwację i zainstalować go w miejscu, które odpowiada Twoim wymaganiom. Najczęściej musi być zainstalowany w chłodnym miejscu.
Zobacz także: Jak długo działają generatory słoneczne?
Uwaga: Konserwacją i instalacją powinien zająć się licencjonowany technik.
Więc dzisiaj dowiedziałeś się, że istnieje 7 typów falowników słonecznych. Falowniki szeregowe, centralne, mikroinwertery, wolnostojące, akumulatorowe, sieciowe i hybrydowe to różne typy falowników słonecznych dostępnych na rynku o różnych mocach, aby spełnić Twoje wymagania. Wszystkie falowniki służą temu samemu celowi, ale w różnych skalach, ponieważ niektóre z nich nadają się do małych systemów, podczas gdy inne są idealne do operacji na dużą skalę, takich jak farmy słoneczne. Zasada działania falownika słonecznego jest taka sama niezależnie od jego typu, ponieważ wykorzystuje on prąd stały z paneli słonecznych i zamienia go na prąd przemienny. Żywotność paneli słonecznych jest różna i zależy od wielu czynników. I nie zapomnij rozważyć zalet i wad.
Polecamy: Tesla Powerwall kontra Generac PWRcell – który jest lepszy?
