Solsystem stöds också av växelriktare för att omvandla likström som genereras av solpaneler till växelström. Solcellssystem behöver en solomriktare för att fungera effektivt i anslutning till eller utan elnätet. Idag kommer vi att lära oss om nätbindningsväxelriktaren, dess pris och sätt att ansluta den till elnätet. Men innan dess kommer vi att börja med principen om nätbindningsväxelriktaren.
Vad är Grid Tie Inverter och vad är deras funktion?
Det är en elektronisk komponent används för att utnyttja solenergi av solpanelsystem. En GTI eller nätbunden inverter är ansluten till solpaneler för att omvandla likström (DC) som genereras av solpaneler till växelström (AC). Ett nätsystem fungerar utan batterier och nätbundna växelriktare kan användas för solpaneler, vindturbiner och vattenkraftverk.
Nätbundna växelriktare kan på lämpligt sätt omvandla ström för elnätsfrekvens från 60Hz-50 Hz som vanligtvis används för lokala elektriska generatorer. En GTI tar en variabel oreglerad spänning från en solcellspanel för att invertera den till AC synkroniserad med elnätet. Men när nätet är nere bör en GTI automatiskt stoppa elförsörjningen till kraftledningar.
Vad är Grid Tie Inverter-arbetsprincipen?
Innan du lär dig om arbetsprincipen för en nätbindningsväxelriktare måste du förstå dess krets. Kondensatorer (C), dioder (D), induktorer (L), transformatorer (T) och MOSFETs (Q), är komponenterna i dess krets. Hela processen är uppdelad i tre konverteringssteg. En nätansluten växelriktare måste synkronisera sin frekvens, amplitud och våg med verktyget och mata en sinusvågström in i lasten.
Obs: Grid Tied Inverter kommer att överbelastas om utgången (Volt) är högre än nätspänningen. Och om den är lägre kan GTI sjunka istället för att köpa den.
1st-scenen
Vid denna punkt är ingången för likström (DC). omvandlas till 60 Hz växelström (AC). Ingångsspänningen höjs initialt av en förstärkningsomvandlare bildad av C2 (kondensator), Q1 (MOSFET), L1 (induktor) och D1 (diod). En av ingångarnas likströmsbussar bör vara jordad för en solcellsanläggning på mer än 50V. Teoretiskt kan endera av två bussar anslutas till jorden, vanligtvis den negativa.
Utgången växelström ledare i verktygsinteraktiva konfigurationer bör isoleras från likström om likströmingången har en ledningspassage till marken.
2 steg
Erhållen växelström är då omvandlas till önskad nivå av en lågfrekvent uppstegstransformator. Detta är ett pulsbreddsmodulerat DC-till-DC-omvandlarsteg, i princip en H-brygga, med isolerande omvandlare. Detta steg omfattar C3 (kondensator), Q2-Q5 (MOSFET), T1 (transformator), L2 (induktor) och D2-D5 (diod). En halvbrygga eller framåtriktare kan också användas för effektnivåer mindre än 1000 watt.
En likströmslänk till utgångsväxelriktaren tillhandahålls, och dess värde måste vara högre än nyttotoppen AC-spänning. Till exempel, för 120VAC bör VDC vara >120° √2 = 168V, vanligtvis mellan 180V och 200 V, och för en 240VAC skulle du behöva 350-400 VDC. Ett annat viktigt steg i principen för nätbindningsinverterns funktion.
Lågfrekventa (LF) transformatorer används också i vissa kommersiella växelriktarmodeller i slutsteget istället för en högfrekvent i DC-DC-sektionen. I denna metod konverteras ingången till 60 Hz AC och en transformator ändrar den till erforderliga nivåer, vilket ger isolering samtidigt.
Obs: Ledare från solcellspaneler i icke-isolerad design kan inte bindas till jorden.
Dock med en upptrappning T1 (transformator) boost, det konverterade steget (1:a steget) kan utelämnas. Men detta kan leda till stor läckinduktans som leder till spänningsspikar på likriktare och FET och andra oönskade effekter. Detta är mest fallet med transformatorlösa system.
3rd-scenen
Det inkluderar en annan konvertering för den återstående delen av AC till utgången av det andra steget. I detta skede används en annan full brygga för att omvandla DC till AC. IGBT Q6-Q9 (MOSFET), C4 (kondensator) och L3 (induktor). MOSFET i detta steg fungerar som elektroniska omkopplare som arbetar i PWM-läge (pulsbreddsmodulering). Antiparallella frihjulsdioder krävs för denna topografi som ger en alternativ väg för strömmen när strömbrytarna är avstängda. En positiv, negativ eller noll potential kan appliceras över L3 (induktor) genom att använda olika omkopplare i H-bryggan. Sedan reducerar det utgående LC-filtret högfrekventa övertoner för att producera en sinusvåg.
- Ytterligare induktor: Kretsar bör tillåta ett begränsat strömflöde in i lasterna och tillbaka in i ledningen. En GTE fungerar som en strömstyrd källa istället som en spänningskälla eftersom nätet fungerar som en mycket impedanskälla. Ett L-Grid (extra kopplingsinduktor) används mellan en GTE och huvudledningar för att absorbera extra växelspänning, vilket ytterligare minskar strömövertoner som genereras av pulsbreddsmoduleringen (PWM).
Anmärkningar: Med införandet av extra poler i strömslingan, finns det chanser för systeminstabilitet.
Läs också: Förstå Off Grid Solar System Working Princip
Vilka komponenter krävs för att installera Grid Tied Inverter?
Efter att ha lärt dig om grid tie-inverterns arbetsprincip får du veta om dess komponenter. Att vara lätta att installera och underhålla nätbundna växelriktare kräver minimal utrustning och genomsnittligt underhåll. Några komponenter på plats och ledningar som behövs under installationen av GTI är följande.
1. Isolatorer
De är viktiga elektroniska komponenter som används i solväxelriktare eftersom de möjliggör kommunikation mellan lågspänningskänsliga styrkretsar (mikrokontroller) och högspänningskomponenter (effekttransistorer).
Se även: 8 bästa 3000 watts inverterare
2. Nätmätare
Det är som ett spårningssystem som övervakar strömutbytet mellan hemmet och elnätet. Den beräknar och krediterar ägarna av solpanelssystem för den el som levereras till nätet från deras solenergisystem.
3. Skyddsenhet
Grid-bunden växelriktare har anti-ö-skydd tillsammans med andra inbyggda skyddsfunktioner. Men att lägga till skyddsenheter som laddningskontroller, säkerhetsbrytare och kablar lägger till ett extra lager till hela systemet.
4. Solpaneler
Dessa är de viktigaste komponenterna eftersom växelriktare fungerar genom att omvandla likström som genereras av solpaneler till växelström som är lämplig för drift av apparater.
5. Ledningar
Korrekt kabeldragning med anslutning till solpaneler, elpanel och nätmätare krävs. Trådens längd, bredd och kvalitet bör vara optimal för det ändamål de används. Efter detta, låt oss se hur man ansluter nätbindningsväxelriktaren till elnätet.
Se även: Hur kopplar man en 5000 watts växelriktare?
Hur ansluter man Grid Tie Inverter till elnätet?
Innan du ansluter nätbindningsväxelriktaren till elnätet finns det några saker att förstå.
1. Frekvens
Nätnätet har en exakt frekvens som hålls på 50 Hz, och den varierar något, men oftast är den mellan 49.9 och 50.1 Hz.
2. Root Mean Square
Det är RMS för spänningen på 50 Hz signal och den faktiska signalen går upp till 325V. Det är viktigt att veta eftersom när du ansluter en växelriktare sådan höga temperaturer produceras för att få ström att flyta in i pluggarna. Inte bara fungerar principen för nätbindningsväxelriktaren utan att ansluta den till elnätet kräver djupgående kunskap om dessa faktorer.
3. Spänningsfall
Pluggar i huset tar emot variabla spänningar. Detta händer på grund av spänningsfallet över motståndet i kontakter, säkringar, transformatorer och ledningar, tillsammans med andra kretskomponenter. När du stänger av/sätter på stora laster i närheten kommer du att märka plötsliga fluktuationer och förändringar. Spänningen i elnätet är mycket mer variabel, till exempel på vissa platser är den tänkt att vara 230V med en +10%/-6% tolerans.
Läs också: Behöver jag en säkring mellan batteri och växelriktare
4. Sinusformad
Signalen som levereras bör vara en fin och tydlig sinusvåg men vid vissa punkter i sinusvågscykeln absorberar vissa icke-linjära apparater sin kraft från vissa punkter. Detta introducerar distorsion varför signalen inte är en perfekt sinusvåg. Datorer, lysrör, dammsugare och andra apparater har icke-linjära belastningar. För att ansluta en växelriktare till elnätet måste sinusvåg bibehållas.
Och svaret på hur man ansluter nätanslutningsväxelriktaren till elnätet är att du måste veta att frekvensen, amplituden och fasen för strömkällan eller växelriktaren ska synkroniseras. Dessutom bör den mata en sinusformad ström till lasten. Annars kanske den inte upptäcker om utsignalen är hög eller låg och detta kan vara problematiskt. Det bör finnas ytterligare ett kopplingsinduktor L-nät mellan systemet och nätet för att absorbera extra växelströmsspänning. Ett avstånd på cirka 500 millimeter bör hållas mellan växelriktaren och den övre och nedre sidoväggen och mellan två växelriktare también.,en
Här har jag nämnt stegen för anslutningen. Grid tie inverter som avses för dessa steg är Luminous Grid Tie Inverter men de flesta växelriktare har liknande steg.
Steg 1: Börja med att stänga av huvudmatningen nu. Stäng av växelströmmen MCB (miniatyrbrytare) i AC-fördelningsboxen.
steg 2: Anslut sedan nätutgångskabeln från växelriktaren till AC-fördelningsboxen. Kom ihåg principen för nätbindersomriktarens arbetsprincip när du gör anslutningen.
steg 3: Anslut utgångskabeln från AC-distributionsboxen till AC MCB-boxen
steg 4: Nu kommer kopplingen mellan AC MCB-boxen och nätmätaren även till olika apparater i huset att bildas automatiskt.
Obs: Det rekommenderas att anlita tekniker och elektriker för sådant arbete.
Se även: Hur fungerar en hybridväxelriktare?
Vad är priset på Grid Tie Inverter?
Priset på en nätbindningsväxelriktare beror på dess watt och faser, tillsammans med vilken typ av växelriktare du väljer. I allmänhet kan du behöva spendera runt 911 USD eller mer för en nätbindningsväxelriktare. Men oftast tillhandahålls växelriktare som en del av solenergisystem och kan stå för cirka 20% av kostnaden för hela systemet. Kunskap om priset efter att ha lärt sig arbetsprincipen för nätbandsinverteraren är dock användbar.
Läs också: Kan du ansluta växelriktare i serie?
Vilka är typerna av nätbundna växelriktare?
Efter att ha förstått nätbindningsväxelriktare, ta en titt på typerna att välja mellan.
1. Centrala växelriktare: Liknar strängväxelriktare i fungerande men med ett högkapacitetsområde. Den är resistent mot miljöskador och lämpar sig för stora solgårdar.
2. Mikrometer: Dessa är de senaste tekniskt avancerade enheterna som fungerar genom att konvertera DC till AC direkt från baksidan av solpaneler. Det finns inga strängar fästa så paneler är inte skuggade. Mikrometrar erbjudande individuella övervakningssystem och kan utökas enligt kraven. Dessa är bäst för utrymmesbegränsade lösningar men är dyra.
3. Effektoptimerare: Dessa är också fästa på baksidan av solpaneler och fungerar som mikrometrar. De erbjuder prestanda på systemnivå tillsammans med individuell panelövervakning. Effektoptimerare är billigare än mikrometer.
4. Strängväxelriktare: De är de vanligaste typerna av nätbundna växelriktare. String inverters är sammankopplade i serie och funktionen för varje sträng är att omvandla likström (DC) till växelström (AC). Dessa växelriktare är pålitliga och prisvärda, mestadels lämpliga för kommersiella och små hushåll.
Så idag lärde du dig om arbetsprincipen för växelriktaren, vilket jag antar var ganska intressant. Med tanke på komponenterna som används för nätbundna växelriktare kan deras pris bestämmas, men det kan skilja sig från plats, tillverkare och märke, tillsammans med andra faktorer. Hur ansluter man grid tie-inverter till elnätet? Svaret på detta är enkelt, gå bara igenom stegen ovan men ändå rekommenderar vi inte självinstallation.
Rekommenderas: Kan hybridväxelriktare fungera utan batteri?
