به عنوان بخش مهمی از تولید برق فتوولتائیک، نقش اصلی اینورتر تبدیل جریان مستقیم از ماژولهای فتوولتائیک به جریان متناوب است. در حال حاضر، اینورتر رایج در بازار عمدتاً به اینورتر متمرکز و اینورتر سری گروهی و اینورتر توزیعشده به سبک جدید تقسیم میشود.
چگونه کار میکند:
· اینورتر سری: یک سری از سلولهای فتوولتائیک را به یک ورودی DC ولتاژ بالا تبدیل میکند و سپس به خروجی AC تبدیل میکند.
· اینورترهای موازی: چندین سلول فتوولتائیک به صورت موازی متصل میشوند تا جریان کل افزایش یابد، که سپس به خروجی AC تبدیل میشود.
اینورتر پل: استفاده از مدار پل برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب.
· اینورتر فرکانس متوسط: با تبدیل ورودی DC به AC فرکانس متوسط، که در ترانسفورماتور تبدیل میشود تا خروجی AC مورد نظر به دست آید.
بر اساس شکل موج خروجی:
اینورتر موج سینوسی: خروجی یک موج سینوسی خالص است که برای نیازهای کیفیت توان در کاربردهای بالاتر مناسب است.
اینورتر سینوسی اصلاحشده: شکل موج خروجی یک شکل موج سینوسی اصلاحشده است، با اجزای هارمونیکی خاصی که برای اکثر کاربردهای خانگی و تجاری حذف شدهاند.
· اینورتر موج مربعی: شکل موج خروجی موج مربعی، ساده و کم هزینه است، اما هارمونیک های بیشتری ایجاد خواهد کرد.
· اینورتر مدولاسیون پهنای پالس (PWM): استفاده از فناوری PWM فرکانس بالا برای تولید شکل موج خروجی نزدیک به سینوسی.
بر اساس حوزههای کاربرد:
· اینورتر مستقل: برای سیستم های تولید برق مستقل و مستقل از شبکه برق اصلی، مانند روشنایی، منبع تغذیه و غیره.
· اینورتر خورشیدی: برق فتوولتائیک را به شبکه اصلی متصل میکند و در صورت عدم نیاز، برق اضافی را به شبکه تزریق میکند و برق ناکافی را از شبکه میگیرد.
· اینورتر میکروگرید: سیستم میکروگرید میتواند به شبکهسازی و مدیریت دست یابد، منابع تغذیه مختلف (مانند خورشیدی، بادی و غیره) و بار متصل خواهند بود.
اینها برخی از دستههای رایج اینورترهای خورشیدی هستند. انواع مختلف اینورترها ویژگیها و سناریوهای کاربردی متفاوتی دارند. لازم است نوع اینورتر مناسب را با توجه به الزامات خاص و سناریوهای کاربردی انتخاب کنید.
اینورتر خورشیدی برای چیست؟:
اینورتر خورشیدی برای تبدیل جریان مستقیم (DC) تولید شده توسط پنلهای فتوولتائیک (پنلهای خورشیدی) به جریان متناوب (AC) استفاده میشود. پنلهای فتوولتائیک نور خورشید را به جریان مستقیم تبدیل میکنند و اینورتر خورشیدی آن جریان مستقیم را به جریان متناوبی که ما معمولاً برای تأمین برق خانهها، صنعت و تجارت استفاده میکنیم، تبدیل میکند.
نقشهای اصلی اینورتر خورشیدی به شرح زیر است:
۱. تبدیل توان: خروجی پنل خورشیدی از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) برای تأمین نیازهای شبکه برق. جریان متناوب (AC) شکلی از انرژی الکتریکی است که در زندگی روزمره و تولیدات صنعتی ما مورد استفاده قرار میگیرد.
۲. متصل به شبکه: برای سیستمهای فتوولتائیک متصل به شبکه، اینورتر خورشیدی میتواند توان اضافی را به شبکه تزریق کند تا وابستگی به شبکه را کاهش داده و مقدار مشخصی درآمد آنلاین ایجاد کند.
۳. مدیریت توان: اینورتر خورشیدی معمولاً قادر به نظارت و مدیریت سیستم فتوولتائیک است و وضعیت، جریان، ولتاژ و غیره پنل فتوولتائیک را به صورت بلادرنگ رصد میکند تا به کاربران امکان نظارت و بهینهسازی عملکرد سیستمهای فتوولتائیک را بدهد.
۴. عملکردهای حفاظتی: اینورتر خورشیدی معمولاً دارای حفاظت در برابر اضافه بار، حفاظت در برابر اتصال کوتاه، حفاظت در برابر ولتاژ بیش از حد، حفاظت در برابر ولتاژ پایین و غیره است تا عملکرد ایمن سیستم فتوولتائیک را تضمین کند.
به طور خلاصه، اینورتر خورشیدی نقش مهمی در سیستمهای فتوولتائیک ایفا میکند و انرژی نورانی را به جریان متناوب مفید تبدیل میکند و امکان استفاده از انرژی خورشیدی را برای تأمین برق و دسترسی به شبکه، برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار و صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای فراهم میکند.
مواد اولیه اصلی اینورتر شامل دستههای زیر است:
۱. قطعه نیمههادی: قطعه کلیدی اینورتر، قطعه نیمههادی قدرت است که معمولاً از یک ترانزیستور قدرت (IGBT) یا یک ترانزیستور اثر میدانی نیمههادی اکسید فلز (MOSFET) استفاده میکند. این قطعات برای تبدیل انرژی الکتریکی از DC به AC استفاده میشوند.
۲. خازنها و سلفها: خازنها و سلفها همچنین در اینورترها برای ذخیره و فیلتر کردن انرژی الکتریکی استفاده میشوند. خازنها ولتاژ و جریان خروجی را هموار میکنند، در حالی که سلفها نویز و هارمونیکهای فرکانس بالا را فیلتر میکنند.
۳. جنس هیت سینک و گرماگیر: دستگاه برق در اینورتر گرمای زیادی تولید میکند، برای کاهش موثر دما و اطمینان از عملکرد طبیعی دستگاه، به هیت سینک و مواد گرماگیر نیاز است. رادیاتورها معمولاً از آلومینیوم یا مس ساخته میشوند تا فضای خنککننده کافی را فراهم کنند.
۴. PCB (برد مدار چاپی): PCB حامل نصب و اتصال قطعات الکترونیکی در اینورتر است که رسانایی الکتریکی و استحکام مکانیکی خوبی دارد. طراحی مدار اینورتر بر اساس الزامات برق و طرح مدار برای سیم کشی و اتصال مربوطه خواهد بود.
۵. قطعات الکترونیکی و اجزای مدار: اینورتر همچنین برای کنترل مدار، حفاظت و اتصال نیاز به استفاده از انواع قطعات مدار مانند دیودها، مقاومتها، ترانسفورماتورها، فیوزها، کانکتورها و غیره دارد.
علاوه بر این، بدنه اینورتر معمولاً از مواد فلزی مانند آلیاژ آلومینیوم یا صفحه فولادی ساخته میشود که برای ارائه حفاظت مکانیکی خوب و عملکرد اتلاف گرما استفاده میشود.
اینها مواد اولیه اصلی اینورتر هستند، این مواد در طراحی و ساخت اینورتر نقش مهمی در تضمین عملکرد و قابلیت اطمینان اینورتر دارند.
