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 przetwarzają prąd stały (DC) na prąd przemienny (AC) , aby mógł być wykorzystywany przez urządzenia. Zwykłe falowniki wykorzystują prąd stały z akumulatorów, ale falowniki solarne działają nieco inaczej. Pobierają prąd stały z paneli słonecznych, które przetwarzają energię słoneczną na energię elektryczną. Falowniki solarne również pełnią tę samą funkcję, ale zamiast pobierać prąd z akumulatorów, zasilają je, 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 zmniejsza się zużycie energii z sieci i zapewnia stałe zasilanie. Ponadto, system umożliwia zarządzanie obciążeniem, a jego koszty eksploatacji są przystępne. Ponadto, są łatwe w utrzymaniu.
2. Falowniki centralne
Te większe wersje falowników szeregowych są znacznie większe od nich i mogą obsługiwać wiele łańcuchów na panelach. W falownikach centralnych łańcuchy paneli słonecznych są łączone w skrzynce rozdzielczej, skąd prąd stały z paneli trafia do falownika. Falowniki centralne nadają się do dużych zastosowań, w których regularnie pozyskiwana jest energia słoneczna.
Zalety: Mają najwyższą moc i nadają się do systemów o dużej skali, takich jak farmy słoneczne. Ich moc może wahać się od 100 kilowatów do megawatów. Falowniki centralne są zintegrowane z elektrownią, ponieważ są zaprojektowane do bezpośredniego podłączenia 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 magazynuje nadwyżkę wygenerowanej energii słonecznej w sieci energetycznej. W systemie fotowoltaicznym on-grid , sieć energetyczna działa jak wirtualny akumulator, a cała zmagazynowana energia z falownika słonecznego jest przekształcana w kredyty energetyczne. Falownik słoneczny wykorzystuje te kredyty, aby w razie potrzeby pobierać czystą energię od dostawców energii, bez konieczności ponoszenia kosztów. Jeśli do końca miesiąca kredyty słoneczne nie zostaną wyczerpane, zostaną one uwzględnione w miesięcznych rachunkach za prąd.
Zalety: Ten falownik jest ekonomiczny w porównaniu z falownikami solarnymi off-grid. Nie wymaga akumulatorów, a koszty konserwacji są minimalne. Jest łatwy w instalacji i obsłudze, dlatego najlepiej nadaje się do zastosowań domowych.
4. Falowniki hybrydowe
Tego typu falowniki słoneczne są przeznaczone do obsługi hybrydowych systemów solarnych . Hybrydowy falownik słoneczny pełni tę samą funkcję, czyli przekształca prąd stały na prąd przemienny. Oprócz konwersji, falownik przekazuje energię do akumulatora, aby go naładować. Tak, jak sama nazwa wskazuje, hybrydowy falownik słoneczny pełni podwójną funkcję – ładuje akumulator i zasila urządzenia jednocześnie.
Hybrydowa energia słoneczna zapewnia stałe zasilanie Twojego domu. Dzięki temu falownikowi możesz sprzedawać nadwyżki wyprodukowanej energii słonecznej dostawcy energii. Ponadto, w razie potrzeby (podczas przerw w dostawie prądu w nocy, gdy energia słoneczna nie jest generowana), falownik automatycznie przełącza zasilanie z energii słonecznej na energię z sieci, a z sieci na akumulator.
Zalety: Hybrydowe falowniki słoneczne zapewniają stałe zasilanie. Dzięki temu falownikowi możesz oszczędzać nadwyżki energii słonecznej i nic się nie marnuje. Owszem, 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.
Zalety: Te falowniki solarne potrafią znaleźć idealne napięcie dla każdego systemu, a następnie generować maksymalne napięcie szczytowe (VPP). Wyposażone są w funkcję MPPT (śledzenia punktu maksymalnej mocy) , która pozwala im śledzić natężenie światła słonecznego w czasie rzeczywistym oraz zmienną temperaturę ogniw w ciągu dnia. Jedną z głównych zalet jest indywidualny monitoring, który umożliwia wczesną diagnostykę usterek w panelach słonecznych.
6. Samodzielny falownik
Tego typu falowniki słoneczne są również znane jako falowniki off-grid. Są one przeznaczone do systemów fotowoltaicznych na obszarach wiejskich i wiejskich, gdzie elektryfikacja jest ograniczona. W większości regionów, gdzie nie ma sieci energetycznej ani połączenia z nią, ich instalacja jest praktycznie niemożliwa. Samodzielny falownik słoneczny nadaje się również do domowej instalacji fotowoltaicznej, jeśli planujesz całkowite odłączenie się od sieci. Falowniki te są niezależne od sieci i dlatego nie wymagają zabezpieczenia przed pracą wyspową. Takie falowniki są zazwyczaj zasilane akumulatorami słonecznymi. Energia pobierana z paneli fotowoltaicznych i przekształcana w prąd przemienny jest przesyłana do odbiorników. Nadwyżki energii muszą być jednak magazynowane w celu zasilania domu w nocy, gdy generowanie energii słonecznej nie jest możliwe.
Zalety: Nadaje się do miejsc, gdzie podłączenie do sieci nie jest możliwe. Jeśli nie masz ograniczonego budżetu, ten falownik może być najlepszym rozwiązaniem, ponieważ w połączeniu z generatorem prądu zapewnia wiele godzin podtrzymania zasilania 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.
Zalety: Falowniki szeregowe są uważane za najbardziej niezawodne i łatwe w obsłudze. Ponadto stanowią najtańszą opcję wśród falowników fotowoltaicznych na rynku. Skoro już znasz rodzaje falowników fotowoltaicznych, dowiedz się, jak działają. Następnie poznaj zasadę działania falownika fotowoltaicznego.
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
Produkty te są dodawane ze względu na odporność na temperaturę i wytrzymałość dielektryczną. Materiały te zapewniają również odporność na rozdarcia i przebicia podczas montażu. Do wszystkich typów falowników słonecznych dodawane są produkty z tej kategorii, takie jak odzież powlekana elektrycznie, papier, laminaty, folie, taśmy do rdzeni, izolacja przewodów magnetycznych i separatory faz, a także warstwa barierowa i podkładki ołowiane.
2. Materiały do zarządzania ciepłem
Dodawane są produkty takie jak siatka druciana, elastomery z domieszką metalu i taśmy foliowe, aby pomóc w odprowadzaniu ciepła z komponentów. Taśma izolacyjna z aluminiowym i miedzianym podkładem służy do łączenia i uziemiania, a także do ekranowania EMI. Dostępne są systemy klejów przewodzących i nieprzewodzących, a także laminowane lub wycinane na zamówienie z innych materiałów. Następnie przyjrzyjmy się, z czego wykonane są falowniki fotowoltaiczne. Teraz przyjrzyjmy się również zaletom i wadom falowników fotowoltaicznych.
Przeczytaj także: 10 najlepszych falowników słonecznych 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 amorficznych paneli słonecznych
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 monokrystalicznego panelu słonecznego PERC
Jaka jest żywotność falownika słonecznego?
Różne typy falowników słonecznych mają różną żywotność . Zależy ona od kilku czynników, takich jak marka, materiał, producent, wilgotność (w miejscu instalacji), konserwacja, temperatura, obsługa, obciążenie i inne powiązane czynniki. Falowniki szeregowe do instalacji domowych mają żywotność kilku lat, ale nie dłuższą niż panele słoneczne. Tak, panele słoneczne do instalacji domowych mogą działać nawet 15 lat, a czasami nawet dwukrotnie dłużej. W przypadku falowników szeregowych, należy je wymienić po 10–15 latach.
Średnia żywotność mikroinwerterów wynosi około 20–25 lat i jest objęta 20-letnią gwarancją. Optymalizatory prądu stałego również mogą działać nawet 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: Konserwację i instalację powinien wykonywać 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.
Polecane: Tesla Powerwall kontra Generac PWRcell — który jest lepszy?
