Aurinkosähköntuotannon tärkeänä osana invertterin päätehtävänä on muuntaa aurinkopaneelien tasavirta vaihtovirraksi. Tällä hetkellä markkinoilla olevat yleisimmät invertterit jaetaan pääasiassa keskitettyihin inverttereihin, ryhmäinverttereihin ja uudentyyppisiin hajautettuihin inverttereihin.
Näin se toimii:
· Sarjainvertteri: sarja aurinkokennoja, jotka syöttävät korkeajännitteisen tasavirran ja muunnetaan sitten vaihtovirtalähteeksi.
· Rinnakkaisinvertterit: useita aurinkokennoja kytketään rinnan kokonaisvirran lisäämiseksi, joka sitten muunnetaan vaihtovirraksi.
· Siltainvertteri: siltakytkennän käyttö tasavirta-vaihtovirtamuunnokseen.
· Välitaajuusinvertteri: muuntaa tasavirran tulon välitaajuiseksi vaihtovirraksi, joka muunnetaan muuntajassa halutun vaihtovirran tuottamiseksi.
Lähtöaaltomuodon perusteella:
· Siniaaltoinvertteri: lähtö on puhdasta siniaaltoa, joka sopii vaativampien sovellusten sähkönlaatuvaatimuksiin.
· Modifioitu sinimuotoinen invertteri: lähtöaaltomuoto on modifioitu sinimuotoinen aaltomuoto, josta tietyt harmoniset komponentit on leikattu useimpia koti- ja kaupallisia sovelluksia varten.
· Kanttiaaltoinvertteri: lähtöaaltomuoto on kanttiaalto, yksinkertainen ja edullinen, mutta tuo mukanaan enemmän harmonisia yliaaltoja.
· Pulssinleveysmodulaatioinvertteri (PWM): korkeataajuisen PWM-tekniikan käyttö lähes sinimuotoisen lähtöaaltomuodon tuottamiseen.
Soveltamisalueiden perusteella:
· Itsenäinen invertteri: itsenäisille sähköntuotantojärjestelmille, jotka ovat riippumattomia pääsähköverkosta, kuten valaistus, virtalähde jne.
· Aurinkoinvertteri: kytke aurinkosähkö pääverkkoon ja syötä ylimääräinen teho verkkoon, kun sitä ei tarvita, ja ota riittämätön teho verkosta.
· Mikroverkkoinvertteri: mikroverkkojärjestelmä voi saavuttaa verkottumisen ja hallinnan, ja se voi kytkeä eri virtalähteitä (kuten aurinko-, tuuli- jne.) ja kuormaa.
Nämä ovat joitakin yleisiä aurinkoinvertterien luokkia. Erilaisilla invertterityypeillä on erilaiset ominaisuudet ja sovellettavat skenaariot. On tarpeen valita sopiva invertterityyppi tiettyjen vaatimusten ja sovellusskenaarioiden mukaan.
Mihin aurinkoinvertteri on tarkoitettu:
Aurinkoinvertteriä käytetään muuntamaan aurinkopaneelien tuottama tasavirta (DC) vaihtovirraksi (AC). Aurinkopaneelit muuntavat auringonvalon tasavirraksi, ja aurinkoinvertteri muuntaa tämän tasavirran vaihtovirraksi, jota normaalisti käytämme kotien, teollisuuden ja yritysten energianlähteenä.
Aurinkoinvertterin pääroolit ovat seuraavat:
1. Tehonmuunnos: aurinkopaneelien tuottama tasavirta muunnetaan vaihtovirraksi sähköverkon tarpeiden täyttämiseksi. Vaihtovirta (AC) on sähköenergian muoto, jota käytämme jokapäiväisessä elämässämme ja teollisessa tuotannossa.
2. Verkkoon kytketty: verkkoon kytketyissä aurinkosähköjärjestelmissä aurinkoinvertteri voi syöttää ylimääräistä tehoa verkkoon vähentääkseen riippuvuutta verkosta ja tuottaakseen tietyn määrän verkkotuloja.
3. Virranhallinta: aurinkoinvertteri pystyy yleensä valvomaan ja hallitsemaan aurinkosähköjärjestelmää seuraamalla aurinkopaneelin tilaa, virtaa, jännitettä jne. reaaliajassa, jotta käyttäjät voivat valvoa ja optimoida aurinkosähköjärjestelmien suorituskykyä.
4. Suojaustoiminnot: aurinkoinvertterissä on yleensä ylikuormitussuoja, oikosulkusuoja, ylijännitesuoja, alijännitesuoja jne. aurinkosähköjärjestelmän turvallisen toiminnan varmistamiseksi.
Lyhyesti sanottuna aurinkoinvertterillä on ratkaiseva rooli aurinkosähköjärjestelmissä, sillä se muuntaa valoenergian hyödylliseksi vaihtovirraksi, jolloin aurinkoenergiaa voidaan käyttää sähköntuotantoon ja verkkoon pääsyyn kestävän kehityksen, energiansäästön ja päästöjen vähentämisen tavoitteiden saavuttamiseksi.
Invertterin tärkeimmät raaka-aineet ovat seuraavat:
1. Puolijohdelaite: invertterin keskeinen komponentti on tehopuolijohdelaite, jossa käytetään yleensä tehotransistoria (IGBT) tai metallioksidipuolijohdekenttätransistoria (MOSFET). Näitä laitteita käytetään sähköenergian muuntamiseen tasavirrasta vaihtovirraksi.
2. Kondensaattorit ja induktorit: kondensaattoreita ja induktoreita käytetään myös inverttereissä sähköenergian varastointiin ja suodattamiseen. Kondensaattorit tasoittavat lähtöjännitettä ja -virtaa, kun taas induktorit suodattavat pois korkeataajuista kohinaa ja harmonisia yliaaltoja.
3. Jäähdytyselementti ja jäähdytyselementin materiaali: Invertterin virtalähde tuottaa paljon lämpöä, joten lämpötilan tehokkaaseen alentamiseen ja laitteen normaalin toiminnan varmistamiseen tarvitaan jäähdytyselementti ja jäähdytyselementin materiaali. Jäähdytyselementit on yleensä valmistettu alumiinista tai kuparista riittävän jäähdytyspinnan aikaansaamiseksi.
4. Piirilevy (PCB): Piirilevy on elektronisten komponenttien asennukseen ja kytkentään tarkoitettu alusta invertteriin. Se johtaa hyvin sähköä ja sillä on mekaaninen kestävyys. Invertterin piirisuunnittelu perustuu tehovaatimuksiin ja piiriasetteluun vastaavaa johdotusta ja liitäntää varten.
5. Elektroniset komponentit ja piirikomponentit: Invertterin on myös käytettävä erilaisia piirikomponentteja, kuten diodeja, vastuksia, muuntajia, sulakkeita, liittimiä jne. piirin ohjausta, suojausta ja kytkentää varten.
Lisäksi invertterin kotelo on yleensä valmistettu metallimateriaaleista, kuten alumiiniseoksesta tai teräslevystä, joita käytetään hyvän mekaanisen suojan ja lämmönpoistokyvyn takaamiseksi.
Nämä ovat invertterin tärkeimmät raaka-aineet, ja näillä invertterin suunnittelussa ja valmistuksessa käytetyillä materiaaleilla on tärkeä rooli invertterin suorituskyvyn ja luotettavuuden varmistamisessa.
