Svarkin-spb.ru

Что нужно знать об инверторах солнечных батарей

Для чего нужен инвертор солнечных батарей

Одной из самых важных составных частей в системе солнечных генераторов являются солнечные инверторы. Причем играет роль не только правильный выбор оборудования, но еще и его монтаж. Нужны такие инверторы для трансформации постоянного тока в переменный. Учитывая это, можно говорить, что сетевой инвертор для солнечной батареи выступает в качестве сердца системы солнечного энергообеспечения.

Поскольку инверторов существует множество разных видов, для каждого отдельного случая нужно подобрать наиболее подходящее оборудование, которое после нужно будет еще и правильно установить.

Схема организации солнечного энергообеспечения частного дома чаще всего включает в себя такие составляющие:

  • фотоэлементы;
  • контроллер заряда;
  • аккумуляторные батареи;
  • инвертор.

Что такое солнечный инвертор, и каким он бывает

Основная задача инвертора заключается в преобразовании постоянного электрического тока, производимого солнечными элементами, в переменный ток под напряжением в 220 вольт. Такая энергия без труда может использоваться для питания бытовой техники. Это весьма важная функция инвертора, ведь если ток не будет преобразован, то его производство не будет иметь смысла.

Существуют разные виды солнечных преобразователей мощности, которые может приобрести человек. Автономные инверторы – это преобразователи постоянного тока в переменный ток по цепочке аккумулятора. Генерируемый переменный ток может быть использован для питания различных бытовых приборов с питанием от сети.

Такой преобразователь может иметь мощность от 100 до 8000 Вт. Для определения размеров инвертора, который нужен в каждом случае, необходимо рассчитать общую нагрузку приборов в сети электропитания.

Сделать это очень просто: нужно всего лишь проверить максимальную мощность каждого устройства за единицу времени работы и сложить их вместе. В том случае, если используется автономный инвертор, тогда важную роль играет пиковый скачок напряжения. Обращать внимание на это нужно потому, что некоторые приборы требуют во время включения скачка напряжения. Если пиковый показатель по данному параметру будет ниже, чем суммарный скачок всех подключаемых приборов, тогда аппарат может просто выйти из строя.

Синхронные инверторы позволяют сохранять полученную энергию в батареях. Если купить инверторы для солнечных батарей данного типа, то излишки неиспользуемой энергии будут перенаправляться в основную электросеть. Ну, а если вы используете приборы, суммарная мощность которых превышает возможности солнечной установки, то недостающую электроэнергию устройство позаимствует из основной электросети.

В таком случае, вас никогда не застанут врасплох внезапным отключением электроэнергии, ведь под рукой будет заряженный аккумулятор. В пасмурные дни, когда эффективность работы солнечных батарей достаточно низкая, приборы будут работать от традиционной электросети.

Самим лучшим инвертором для создания солнечной электросети в доме является многофункциональный

Многофункциональные инверторы – это более дорогое оборудование, сочетающее в себе все преимущества первых двух типов преобразователей. Такой выбор в основном является лучшим для создания солнечной электросети в доме. Но это будет зависеть от возможностей человека и ресурсов, которыми он располагает. Поэтому в каждом случае нужно выбирать то устройство, которое буде удовлетворять параметры электросети дома, а также предпочтения и возможности владельца этого дома.

Конструктивные особенности инверторов

В основе некоторых модификаций преобразователей тока заложен блок бесперебойного питания, или проще – ББП. Принцип такого устройства заключается в том, что в сети, за счет наличия аккумуляторных батарей, поддерживается определенное напряжение.

Для выполнения своих непосредственных задач такие приборы оборудованы дополнительными устройствами, основным из которых является аккумулятор. В случае отключения электричества бесперебойник должен какое-то время работать, и без использования АКБ не обойтись.

Электричество которое вырабатывает батарея, поступает в АКБ, оттуда в инвертор и дальше на электроприборы

Также в конструкции должно иметься зарядное устройство, которое будет заряжать вышеупомянутые аккумуляторы. Третье устройство, входящее в состав блока бесперебойного питания, – это микроконтроллер, отслеживающий состояние напряжения. В зависимости от ситуации данный контроллер дает команду на отключение основного питания и подключение аккумуляторов. Но ведь вместо АКБ можно использовать и преобразование поступающего от солнечной батареи электричество.

Читать еще:  Что такое пыльник ШРУСа?

В зависимости от напряжения на выходе, инверторы разделяют на меандровые и синусоидальные. Несомненно, последний по качеству работы значительно превосходит меандровые инверторы. Такой преобразователь идеально подходит для подключения чувствительной техники.

Сегодня это очень важно, ведь только раньше можно было в случае скачка напряжения заменить в телевизоре предохранитель, и он работал бы себе дальше. Современная же техника потребует более утонченного ремонта. На выходе такого инвертора напряжение похоже на то, которое поступает по основной электрической сети.

Для того чтобы сэкономить средства, можно купить себе более дешевый вариант инвертора. Но в таком случае не стоит сильно надеяться на высокое качество работы устройства. Хотя это вовсе не говорит, что меандровые устройства не будут работать качественно. Просто здесь на выходе напряжение имеет форму не плавной кривой, а прямоугольных импульсов. Подобный принцип безболезненно переживают световые приборы, которые не так чувствительны к качеству электрического тока.

Многие умельцы берутся за создание инверторов для солнечных батарей своими руками, что очень хорошо у них получается. В принципе, это может попробовать сделать каждый, главное – желание и наличие определенных навыков.

Для чего нужна гибридная обвязка

Естественно, наиболее оптимальным вариантом будет организация системы, которая будет иметь обвязку по постоянному и переменному току. Хотя на практике вряд ли есть смысл использовать контроллер заряда и инвертор в одной системе, только для повышения выработки всего на несколько процентов. Такая обвязка скорее подойдет для повышения надежности работы оборудования.

Учитывая высокую эффективность использования сетевых инверторов, основную часть солнечных батарей нужно подключать именно через инвертор.

Но преобразователи имеют существенный недостаток, который заключается в невозможности работы без опорного напряжения в сети. Это говорит о том, что инвертор, работающий на АКБ, должен постоянно находиться в работе. А как быть с ситуацией, когда при отсутствии электричества и нескольких пасмурных дней устройство должно запуститься для защиты батарей от глубокого разряда?

Лучшим вариантом является организация системы, которая будет иметь обвязку по постоянному и переменному току

Только по переменному току автоматически система не запустится. Когда появится солнце, можно отключить нагрузку и в ручном режиме заставить инверторы подзарядить аккумуляторы. Но лучше всего располагать неким количеством солнечных элементов, которые будут работать через контроллер, и заряжать АКБ.

Развитие событий в такой ситуации предполагает включение инвертора после заряда аккумуляторов через контроллер. После того, как преобразователь будет запущен, он автоматически включит нагрузку и сетевые инверторы. Так что гибридная обвязка полезна тем людям, которые располагают автономной системой электроснабжения, или если электричество в доме может пропадать на длительное время.

Такой вариант обвязки используется в случае отсутствия резервного генератора, если же он имеется, тогда можно без проблем оставаться на системе, работающей по переменному току. Важной является схема инвертора для солнечных батарей, по которой происходит интеграция устройства в систему обеспечения электричеством. От нее будет зависеть надежность работы, а также эффективность функционирования всей системы.

Инверторы для солнечных батарей: виды и критерии выбора

Все виды солнечных батарей могут вырабатывать только постоянный ток.

Есть большое количество потребителей, которые используют именно его (множество электронных схем, сварочный электрод, старые автомобили, освещение, электрическая передача на некоторых типах судна, зарядка аккумуляторов, радиоаппаратура и др.).

Тем не менее, в повседневной жизни приходится сталкиваться с не меньшим количеством приборов, которые потребляют 220В-ное переменное напряжение. Для них требуется преобразователь прямого тока в переменный, то есть инвертор.

Читать еще:  Удаление пыли и грязи с плоскости кузова

Принцип работы и разновидности

Схема работы системы с инвертором. (Нажмите для увеличения) Инвертор является полупроводниковым прибором. (Полупроводник – это вещество, которое имеет электропроводимость среднюю между той, которую имеет металл (высокая) и диэлектрик (не проводит электрический ток)).

В зависимости от типа фотоэлектрической системы, а также и от способа подключения к солнечной электростанции, существуют следующие виды этого аппарата:

  1. Инвертор, предназначенный для автономной системы солнечных панелей. У него есть генератор частоты.
  2. Сетевой инвертор. Работает синхронно с основной электрической сетью.
  3. Гибридный. Подходит для двух видов подключения. Работает как с аккумулятором, так и непосредственно с самой станцией, вместе или по отдельности.

Важные характеристики

  1. Высокий КПД (обязательно выше 90%, тогда энергия не будет тратиться впустую).
  2. Недопустимость каких-либо помех на радиочастотах.
  3. Стабилизация выходного напряжения (желательно трапециевидный тип).
  4. Низкий коэффициент гармоник.
  5. Широкий температурный диапазон. Чем он шире, тем выше качество прибора.
  6. Способность переносить перегрузки.
  7. Прибор должен быть защищён от перегрева.
  8. Маленькие потери при маленьких нагрузках на холостом ходу. (Холостой ход – такой режим работы прибора, при котором отключено напряжение).

Модели для солнечных электростанций

Сегодня у многих возникает необходимость в автономной системе энергоснабжения дома. Чаще всего для этого используют домашние солнечные электростанции, как наиболее доступные и наименее сложные в установке, к тому же ее можно сконструировать своими руками.

И если сами солнечные панели можно сделать самостоятельно, закупив по частям необходимые элементы, то инвертор и аккумулятор стоит купить фирменный, потому как цена на них невысока, и сделать их качественно в домашних условиях достаточно затруднительно.

При выборе инвертора важно обратить внимание на характеристики, которые были перечислены выше. Все они должны быть указаны в описании товара.

Данные инверторы уже имеют как блок регулятора, что позволяет отбирать максимальную мощность, так и блок регулятора заряда. В случае необходимости есть также возможность подключения дизельного генератора (если срочно надо подзарядить аккумулятор панели).

Следует опасаться дешёвых подделок из Китая, потому как они довольно популярны на рынке. Экономить на этом не следует, так как качество всей системы может сильно пострадать.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как правильно выбрать инвертор для солнечной батареи:

Выбор инвертора для солнечной электростанции

Наверное каждый человек, впервые столкнувшийся с проблемой выбора инвертора для солнечной электростанции или системы резервного питания, задается следующим вопросом. Какой же инвертор выбрать — дешевый с псевдосинусоидой или дорогой с чистым синусом на выходе? Однако, за этим немаловажным вопросом можно упустить множество факторов, о которых сначала даже и не задумываешься.

Рассмотрим основные параметры инверторов, на которые стоит обратить внимание при покупке:

  1. Входное напряжение.

Выбор входного напряжения необходимо согласовывать с мощностью инвертора, поскольку с увеличением выходной мощности растут входные токи, что приводит к более тяжелым условиям работы транзисторов выходного каскада и к большим потерям на соединительных проводах. Снизить входные токи и соответственно уменьшить потери позволяет выбор более высокого входного напряжения, которое бывает одним из следующих: 12, 24, 48 В.

Мы рекомендуем выбирать напряжение:

  • 12 В при мощности до 600 Вт,
  • 24 В при мощности от 600 до 1500 Вт,
  • 48 В при мощности более 1500 Вт.
  • Номинальная и пиковая выходная мощность.

    В идеале, номинальная выходная мощность инвертора должна быть равна сумме мощностей всех нагрузок. Однако, в реальности чаще делают выбор по нагрузке с максимальной мощностью. При этом необходимо учитывать и пусковые токи всех нагрузок, которые могут быть в 10 раз больше рабочих (например у холодильников или насосов). Умножив пусковой ток на напряжение (220 В) мы получим пусковую мощность, которая должна быть меньше пиковой.

    Читать еще:  Оставление места ДТП

    Стоит отметить, что если производитель не указывает отдельно пиковую выходную мощность, то скорее всего указанная в качестве номинальной в действительности является пиковой.

    Форма выходного напряжения (чистый синус, квазисинусоида, прямоугольная).

    Если Вы хотите избежать большинства проблем, то покупайте качественный синусоидальный инвертор, поскольку все индуктивные нагрузки (холодильники, насосы, кондиционеры и т.п.) просто не будут работать при прямоугольной форме выходного напряжения.

    Квазисинусоида — это своего рода компромисс между прямоугольной формой и чистым синусом. Большинство синусоидальных моделей являются качественными, однако встречаются и ненадежные экземпляры.

    Одним из косвенных признаков качественных инверторов является их вес. Дело в том, что в дешевых некачественных моделях используют бестрансформаторную схему, которая подвержена выходу из строя в момент включения нагрузки из-за очень больших переходных токов. Соответственно, такие модели очень легкие.

    Все, без исключения, качественные инверторы используют выходной трансформатор, который имеет большой вес. Грубо можно оценить вес по простой формуле — 1 килограмм на 100 Ватт выходной номинальной мощности, т.е. например 600 Вт — 6 кг. Если же 600-Ваттная модель имеет вес всего лишь 2-3 кг, то в ней точно нет выходного трансформатора.

    Вентилятор охлаждения.

    Если выбранная Вами модель оснащена вентилятором для принудительного охлаждения, то стоит поинтересоваться, работает ли он всегда или только при перегреве, регулируется ли его скорость? В качественных моделях вентилятор отключается при небольшой нагрузке, делая работу инверторов абсолютно бесшумной, что бывает немаловажным при домашнем использовании.

    Качественный инвертор должен обладать максимальным количеством защит:

    • от высокого и низкого напряжения аккумуляторной батареи,
    • от короткого замыкания (КЗ) по выходу,
    • от перегрузки по выходу,
    • от перегрева.

    Наличие защит предотвратит выход из строя в экстренных ситуациях.

    Коэффициент полезного действия солнечного инвертора в конечном счете определяет сколько энергии будет потрачено впустую (просто на то, чтобы он работал). Современные модели имеют КПД 90-95%. При КПД ниже 90% более 10% энергии будет истрачено впустую, что не допустимо для солнечной электростанции, где каждый Ватт на счету.

    Потребляемая мощность без нагрузки и в режиме ожидания.

    Одним из важных параметров также является потребляемая мощность без нагрузки. Этот параметр должен быть в районе 1% от номинальной мощности. То есть, например, если номинальная мощность равна 600 Вт, то потребление без нагрузки должно быть около 6 Вт.

    Если Вы не собираетесь каждый раз выключать инвертор для солнечной батареи после использования, то нужно выбирать модель с минимальным потреблением в режиме ожидания, чтобы минимум энергии тратился на поддержание работы системы. Большим плюсом в этом случае является наличие дежурного режима, потребление в котором сокращается еще более значительно.

    Наличие дежурного режима (режима ожидания).

    Наличие дежурного режима позволяет значительно сэкономить энергию, запасенную в аккумуляторах. Однако и здесь есть нюанс. Чтобы не возникло проблем с подключением нагрузок малой мощности, нужно, чтобы дежурный режим можно было отключать вручную. Поскольку, если его нельзя отключить, то может возникнуть ситуация, когда инвертор не выйдет из дежурного режима при подключении нагрузки (например зарядника сотового телефона).

    Рабочий температурный диапазон.

    В случае, если Вы планируете использовать инвертор в неотапливаемом помещении, необходимо обратить внимание на рабочий температурный диапазон выбранной модели. Кроме того, широкий температурный диапазон обычно указывает на то, что подразумевается не только бытовое, но и профессиональное использование устройства, что в свою очередь косвенно говорит о высоком качестве.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector