फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणून, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्समधून मिळणाऱ्या डायरेक्ट करंटचे (DC) अल्टरनेटिंग करंटमध्ये (AC) रूपांतर करणे ही इन्व्हर्टरची मुख्य भूमिका आहे. सध्या, बाजारात उपलब्ध असलेले सामान्य इन्व्हर्टर प्रामुख्याने केंद्रीकृत इन्व्हर्टर, ग्रुप सिरीज इन्व्हर्टर आणि नवीन पद्धतीचे वितरित इन्व्हर्टर यांमध्ये विभागले जातात.
हे कसे काम करते:
· सिरीज इन्व्हर्टर: फोटोव्होल्टेइक सेलच्या मालिकेला उच्च-व्होल्टेज डीसी इनपुटमध्ये जोडले जाते आणि नंतर एसी आउटपुटमध्ये रूपांतरित केले जाते.
· पॅरलल इन्व्हर्टर्स: एकूण विद्युत प्रवाह वाढवण्यासाठी अनेक फोटोव्होल्टेइक पेशी समांतर जोडल्या जातात, ज्याचे नंतर एसी आउटपुटमध्ये रूपांतर केले जाते.
· ब्रिज इन्व्हर्टर: डीसीचे एसीमध्ये रूपांतर करण्यासाठी ब्रिज सर्किटचा वापर.
· इंटरमीडिएट-फ्रिक्वेन्सी इन्व्हर्टर: डीसी इनपुटचे इंटरमीडिएट-फ्रिक्वेन्सी एसीमध्ये रूपांतर करून, जे ट्रान्सफॉर्मरमध्ये इच्छित एसी आउटपुट मिळवण्यासाठी रूपांतरित केले जाते.
आउटपुट वेव्हफॉर्मवर आधारित:
· साइन वेव्ह इन्व्हर्टर: याचे आउटपुट शुद्ध साइन वेव्ह असते, जे उच्च क्षमतेच्या ॲप्लिकेशन्सच्या पॉवर क्वालिटीच्या गरजांसाठी योग्य आहे.
· मॉडिफाइड साइनोसायडल इन्व्हर्टर: आउटपुट वेव्हफॉर्म हा एक मॉडिफाइड साइनोसायडल वेव्हफॉर्म असतो, ज्यामधून बहुतेक घरगुती आणि व्यावसायिक वापरासाठी काही हार्मोनिक घटक काढून टाकलेले असतात.
· स्क्वेअर वेव्ह इन्व्हर्टर: आउटपुट वेव्हफॉर्म स्क्वेअर वेव्ह असतो, सोपा आणि कमी खर्चाचा असतो, परंतु त्यामुळे अधिक हार्मोनिक्स निर्माण होतात.
· पल्स विड्थ मॉड्युलेशन (PWM) इन्व्हर्टर: जवळपास साइनोसायडल आउटपुट वेव्हफॉर्म तयार करण्यासाठी उच्च-फ्रिक्वेन्सी PWM तंत्रज्ञानाचा वापर.
अनुप्रयोगाच्या क्षेत्रांवर आधारित:
· स्वतंत्र इन्व्हर्टर: मुख्य पॉवर ग्रिडपासून स्वतंत्र असलेल्या वीज निर्मिती प्रणालींसाठी, जसे की प्रकाशयोजना, वीजपुरवठा, इत्यादी.
· सोलर इन्व्हर्टर: फोटोव्होल्टेइक ऊर्जेला मुख्य ग्रीडशी जोडतो आणि जेव्हा गरज नसते तेव्हा अतिरिक्त वीज ग्रीडमध्ये पाठवतो, तसेच ग्रीडमधून अपुरी वीज मिळवतो.
· मायक्रो-ग्रीड इन्व्हर्टर: मायक्रो-ग्रीड प्रणाली नेटवर्किंग आणि व्यवस्थापन साध्य करू शकते, ज्यामध्ये विविध ऊर्जा स्रोत (जसे की सौर, पवन, इत्यादी) आणि लोड जोडले जातात.
हे सौर इन्व्हर्टरचे काही सामान्य प्रकार आहेत. वेगवेगळ्या प्रकारच्या इन्व्हर्टरची वैशिष्ट्ये आणि वापराची परिस्थिती वेगवेगळी असते. विशिष्ट गरजा आणि वापराच्या परिस्थितीनुसार योग्य इन्व्हर्टर प्रकार निवडणे आवश्यक आहे.
सोलर इन्व्हर्टर कशासाठी असतो?:
फोटोव्होल्टेइक पॅनेलद्वारे (सौर पॅनेल) निर्माण होणाऱ्या डायरेक्ट करंटचे (DC) अल्टरनेटिंग करंटमध्ये (AC) रूपांतर करण्यासाठी सोलर इन्व्हर्टरचा वापर केला जातो. फोटोव्होल्टेइक पॅनेल सूर्यप्रकाशाचे डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतर करतात आणि सोलर इन्व्हर्टर त्या डायरेक्ट करंटचे अल्टरनेटिंग करंटमध्ये रूपांतर करतात, ज्याचा उपयोग आपण सामान्यतः घरे, उद्योग आणि व्यवसायांना वीज पुरवण्यासाठी करतो.
सोलर इन्व्हर्टरची मुख्य कार्ये खालीलप्रमाणे आहेत:
१. ऊर्जा रूपांतरण: पॉवर ग्रिडच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी सौर पॅनेलच्या डीसी (DC) ऊर्जेचे एसी (AC) ऊर्जेमध्ये रूपांतर करणे. प्रत्यावर्ती प्रवाह (AC) हे विद्युत ऊर्जेचे एक रूप आहे, जे आपल्या दैनंदिन जीवनात आणि औद्योगिक उत्पादनात वापरले जाते.
२. ग्रीड-कनेक्टेड: ग्रीडशी जोडलेल्या फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमसाठी, सोलर इन्व्हर्टर ग्रीडवरील अवलंबित्व कमी करण्यासाठी आणि ठराविक प्रमाणात ऑनलाइन महसूल मिळवण्यासाठी अतिरिक्त वीज ग्रीडमध्ये टाकू शकतो.
३. ऊर्जा व्यवस्थापन: सोलर इन्व्हर्टर सामान्यतः पीव्ही प्रणालीचे निरीक्षण आणि व्यवस्थापन करण्यास सक्षम असतो, तो पीव्ही पॅनेलची स्थिती, विद्युत प्रवाह, व्होल्टेज इत्यादींचे रिअल-टाइममध्ये निरीक्षण करतो, जेणेकरून वापरकर्त्यांना पीव्ही प्रणालीच्या कार्यक्षमतेचे निरीक्षण करण्याची आणि ती अनुकूलित करण्याची क्षमता मिळते.
४. संरक्षण कार्ये: पीव्ही प्रणालीचे सुरक्षित कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी सोलर इन्व्हर्टरमध्ये सामान्यतः ओव्हरलोड संरक्षण, शॉर्ट सर्किट संरक्षण, ओव्हरव्होल्टेज संरक्षण, अंडरव्होल्टेज संरक्षण इत्यादी असतात.
थोडक्यात, सौर इन्व्हर्टर फोटोव्होल्टेइक प्रणालींमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतो. तो प्रकाश ऊर्जेचे उपयुक्त प्रत्यावर्ती प्रवाहात रूपांतर करतो, ज्यामुळे सौर ऊर्जेचा वापर वीजपुरवठा आणि ग्रीड वापरासाठी करता येतो, तसेच शाश्वत विकास, ऊर्जा संवर्धन आणि उत्सर्जन कपातीची उद्दिष्ट्ये साध्य करता येतात.
इन्व्हर्टरच्या मुख्य कच्च्या मालामध्ये खालील श्रेणींचा समावेश होतो:
१. सेमीकंडक्टर उपकरण: इन्व्हर्टरचा मुख्य घटक पॉवर सेमीकंडक्टर उपकरण आहे, ज्यामध्ये सामान्यतः पॉवर ट्रान्झिस्टर (IGBT) किंवा मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर (MOSFET) वापरला जातो. या उपकरणांचा उपयोग विद्युत ऊर्जेचे डीसी (DC) पासून एसी (AC) मध्ये रूपांतर करण्यासाठी केला जातो.
२. कपॅसिटर आणि इंडक्टर: विद्युत ऊर्जा साठवण्यासाठी आणि गाळण्यासाठी इन्व्हर्टरमध्ये कपॅसिटर आणि इंडक्टरचा वापर केला जातो. कपॅसिटर आउटपुट व्होल्टेज आणि करंटला स्थिर करतात, तर इंडक्टर उच्च-फ्रिक्वेन्सी नॉईज आणि हार्मोनिक्स गाळून टाकतात.
३. हीट सिंक आणि हीट सिंक मटेरियल: इन्व्हर्टरमधील पॉवर डिव्हाइस भरपूर उष्णता निर्माण करते, त्यामुळे त्याचे तापमान प्रभावीपणे कमी करण्यासाठी आणि डिव्हाइसचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी हीट सिंक आणि हीट सिंक मटेरियलची आवश्यकता असते. पुरेसा कूलिंग एरिया उपलब्ध करून देण्यासाठी रेडिएटर्स सहसा ॲल्युमिनियम किंवा तांब्यापासून बनवलेले असतात.
४. पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड): पीसीबी हे इन्व्हर्टरमधील इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या स्थापनेसाठी आणि जोडणीसाठी एक माध्यम आहे, ज्यात चांगली विद्युत वाहकता आणि यांत्रिक मजबुती असते. इन्व्हर्टर सर्किटची रचना ही विजेची आवश्यकता आणि संबंधित वायरिंग व जोडणीसाठीच्या सर्किट लेआउटवर आधारित असेल.
५. इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि सर्किट घटक: सर्किट नियंत्रण, संरक्षण आणि जोडणीसाठी इन्व्हर्टरला डायोड, रेझिस्टर, ट्रान्सफॉर्मर, फ्यूज, कनेक्टर इत्यादी विविध सर्किट घटकांचा वापर करण्याची देखील आवश्यकता असते.
याव्यतिरिक्त, इन्व्हर्टरचे आवरण सामान्यतः ॲल्युमिनियम मिश्रधातू किंवा स्टील प्लेट यांसारख्या धातूंच्या सामग्रीपासून बनवलेले असते, जे चांगले यांत्रिक संरक्षण आणि उष्णता विसर्जन कार्यक्षमता प्रदान करण्यासाठी वापरले जाते.
हे इन्व्हर्टरचे मुख्य कच्चा माल आहेत, इन्व्हर्टरच्या डिझाइन आणि निर्मितीमध्ये हे साहित्य इन्व्हर्टरची कार्यक्षमता आणि विश्वसनीयता सुनिश्चित करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
