ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമായി, ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രധാന പങ്ക് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മൊഡ്യൂളുകളിൽ നിന്നുള്ള നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയെ ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റാക്കി മാറ്റുക എന്നതാണ്. നിലവിൽ, വിപണിയിലെ സാധാരണ ഇൻവെർട്ടർ പ്രധാനമായും കേന്ദ്രീകൃത ഇൻവെർട്ടർ, ഗ്രൂപ്പ് സീരീസ് ഇൻവെർട്ടർ, പുതിയ ശൈലിയിലുള്ള ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഇൻവെർട്ടർ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു:
· സീരീസ് ഇൻവെർട്ടർ: ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ ഒരു ശ്രേണി ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡിസി ഇൻപുട്ടാക്കി മാറ്റുകയും പിന്നീട് എസി ഔട്ട്പുട്ടിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
· സമാന്തര ഇൻവെർട്ടറുകൾ: മൊത്തം കറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒന്നിലധികം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകൾ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് പിന്നീട് ഒരു എസി ഔട്ട്പുട്ടിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
· ബ്രിഡ്ജ് ഇൻവെർട്ടർ: ഡിസി-ടു-എസി പരിവർത്തനത്തിനായി ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഉപയോഗം.
· ഇന്റർമീഡിയറ്റ്-ഫ്രീക്വൻസി ഇൻവെർട്ടർ: ഡിസി ഇൻപുട്ടിനെ ഇന്റർമീഡിയറ്റ്-ഫ്രീക്വൻസി എസി ആക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെ, ആവശ്യമുള്ള എസി ഔട്ട്പുട്ട് ലഭിക്കുന്നതിന് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൽ ഇത് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
ഔട്ട്പുട്ട് തരംഗരൂപത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി:
· സൈൻ വേവ് ഇൻവെർട്ടർ: ഔട്ട്പുട്ട് ഒരു പ്യുവർ സൈൻ വേവ് ആണ്, ഉയർന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ പവർ ഗുണനിലവാര ആവശ്യകതകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.
· പരിഷ്കരിച്ച സൈനസോയ്ഡൽ ഇൻവെർട്ടർ: ഔട്ട്പുട്ട് വേവ്ഫോം എന്നത് പരിഷ്കരിച്ച സൈനസോയ്ഡൽ വേവ്ഫോമാണ്, മിക്ക വീടുകളിലും വാണിജ്യ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും ചില ഹാർമോണിക് ഘടകങ്ങൾ മുറിച്ചിരിക്കുന്നു.
· സ്ക്വയർ വേവ് ഇൻവെർട്ടർ: ഔട്ട്പുട്ട് വേവ്ഫോം സ്ക്വയർ വേവ് ആണ്, ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമാണ്, പക്ഷേ കൂടുതൽ ഹാർമോണിക്സ് അവതരിപ്പിക്കും.
· പൾസ് വിഡ്ത്ത് മോഡുലേഷൻ (PWM) ഇൻവെർട്ടർ: നിയർ-സൈനസോയ്ഡൽ ഔട്ട്പുട്ട് തരംഗരൂപം നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി PWM സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉപയോഗം.
ആപ്ലിക്കേഷന്റെ മേഖലകളെ ആശ്രയിച്ച്:
· സ്വതന്ത്ര ഇൻവെർട്ടർ: ലൈറ്റിംഗ്, പവർ സപ്ലൈ മുതലായവ പോലുള്ള പ്രധാന പവർ ഗ്രിഡിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായ സ്വതന്ത്ര പവർ ജനറേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക്.
· സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ: ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്രധാന ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് ആവശ്യമില്ലാത്തപ്പോൾ അധിക പവർ ഗ്രിഡിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുക, ഗ്രിഡിൽ നിന്ന് ആവശ്യത്തിന് വൈദ്യുതി ലഭിക്കാതിരിക്കുക.
· മൈക്രോ-ഗ്രിഡ് ഇൻവെർട്ടർ: മൈക്രോ-ഗ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തിന് നെറ്റ്വർക്കിംഗും മാനേജ്മെന്റും നേടാൻ കഴിയും, വ്യത്യസ്ത പവർ സ്രോതസ്സുകളായിരിക്കും (സോളാർ, കാറ്റ് മുതലായവ) കൂടാതെ ലോഡ് കണക്റ്റുചെയ്തിരിക്കും.
ഇവ ചില സാധാരണ സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ വിഭാഗങ്ങളാണ്. വ്യത്യസ്ത തരം ഇൻവെർട്ടറുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകളും ബാധകമായ സാഹചര്യങ്ങളുമുണ്ട്. നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകളും ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളും അനുസരിച്ച് ഉചിതമായ ഇൻവെർട്ടർ തരം തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.
സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ എന്തിനാണ്?:
ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകൾ (സോളാർ പാനലുകൾ) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡയറക്ട് കറന്റിനെ (DC) ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റാക്കി (AC) മാറ്റാൻ സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകൾ സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഡയറക്ട് കറന്റാക്കി മാറ്റുന്നു, സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ ആ ഡയറക്ട് കറന്റിനെ വീടുകൾക്കും വ്യവസായങ്ങൾക്കും ബിസിനസ്സിനും പവർ നൽകാൻ നമ്മൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റാക്കി മാറ്റുന്നു.
സോളാർ ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രധാന റോളുകൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:
1. പവർ കൺവേർഷൻ: പവർ ഗ്രിഡിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി സോളാർ പാനൽ ഡിസിയിൽ നിന്ന് എസി പവറായി ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുന്നു. നമ്മുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ രൂപമാണ് ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് (എസി).
2. ഗ്രിഡ്-കണക്റ്റഡ്: ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക്, സോളാർ ഇൻവെർട്ടറിന് ഗ്രിഡിലേക്ക് അധിക വൈദ്യുതി കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഗ്രിഡിനെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുകയും ഒരു നിശ്ചിത തുക ഓൺലൈൻ വരുമാനം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും.
3. പവർ മാനേജ്മെന്റ്: സോളാർ ഇൻവെർട്ടറിന് സാധാരണയായി പിവി സിസ്റ്റം നിരീക്ഷിക്കാനും കൈകാര്യം ചെയ്യാനും കഴിയും, പിവി പാനലിന്റെ സ്റ്റാറ്റസ്, കറന്റ്, വോൾട്ടേജ് മുതലായവ തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാനും, പിവി സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രകടനം നിരീക്ഷിക്കാനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനുമുള്ള കഴിവ് ഉപയോക്താക്കൾക്ക് നൽകാനും കഴിയും.
4. സംരക്ഷണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ: പിവി സിസ്റ്റത്തിന്റെ സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കാൻ സോളാർ ഇൻവെർട്ടറിന് സാധാരണയായി ഓവർലോഡ് സംരക്ഷണം, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സംരക്ഷണം, ഓവർ വോൾട്ടേജ് സംരക്ഷണം, അണ്ടർ വോൾട്ടേജ് സംരക്ഷണം മുതലായവയുണ്ട്.
ചുരുക്കത്തിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജത്തെ ഉപയോഗപ്രദമായ ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റാക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെ, സുസ്ഥിര വികസനം, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, ഉദ്വമനം കുറയ്ക്കൽ ലക്ഷ്യങ്ങൾ എന്നിവ കൈവരിക്കുന്നതിന് സൗരോർജ്ജം വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനും ഗ്രിഡ് ആക്സസ്സിനും ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നതിലൂടെ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സോളാർ ഇൻവെർട്ടർ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:
1. സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണം: ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രധാന ഘടകം പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണമാണ്, സാധാരണയായി ഒരു പവർ ട്രാൻസിസ്റ്റർ (IGBT) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-സെമികണ്ടക്ടർ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ (MOSFET) ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ DC യിൽ നിന്ന് AC യിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
2. കപ്പാസിറ്ററുകളും ഇൻഡക്ടറുകളും: വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നതിനും ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നതിനും ഇൻവെർട്ടറുകളിൽ കപ്പാസിറ്ററുകളും ഇൻഡക്ടറുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജും കറന്റും സുഗമമാക്കുന്നു, അതേസമയം ഇൻഡക്ടറുകൾ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദവും ഹാർമോണിക്സും ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നു.
3. ഹീറ്റ് സിങ്കും ഹീറ്റ് സിങ്ക് മെറ്റീരിയലും: ഇൻവെർട്ടറിലെ പവർ ഉപകരണം ധാരാളം താപം ഉത്പാദിപ്പിക്കും, താപനില ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഉപകരണത്തിന്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഹീറ്റ് സിങ്കും ഹീറ്റ് സിങ്ക് മെറ്റീരിയലും ആവശ്യമാണ്. മതിയായ തണുപ്പിക്കൽ പ്രദേശം നൽകുന്നതിന് റേഡിയറുകൾ സാധാരണയായി അലുമിനിയം അല്ലെങ്കിൽ ചെമ്പ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.
4. PCB (പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ്): ഇൻവെർട്ടറിലെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമുള്ള കാരിയറാണ് PCB, നല്ല വൈദ്യുതചാലകതയും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും ഉണ്ട്. ഇൻവെർട്ടർ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ അനുബന്ധ വയറിംഗിനും കണക്ഷനുമുള്ള പവർ ആവശ്യകതകളെയും സർക്യൂട്ട് ലേഔട്ടിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതായിരിക്കും.
5. ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളും സർക്യൂട്ട് ഘടകങ്ങളും: സർക്യൂട്ട് നിയന്ത്രണം, സംരക്ഷണം, കണക്ഷൻ എന്നിവയ്ക്കായി ഇൻവെർട്ടറിന് ഡയോഡുകൾ, റെസിസ്റ്ററുകൾ, ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ, ഫ്യൂസുകൾ, കണക്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ സർക്യൂട്ട് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
കൂടാതെ, ഇൻവെർട്ടറിന്റെ കേസ് സാധാരണയായി അലുമിനിയം അലോയ് അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റ് പോലുള്ള ലോഹ വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഇത് നല്ല മെക്കാനിക്കൽ സംരക്ഷണവും താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനവും നൽകാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഇവയാണ്, ഇൻവെർട്ടറിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലുമുള്ള ഈ വസ്തുക്കൾ ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രകടനവും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
