обзор и сравнение популярных моделей

С каждым днем все больше развиваются альтернативные источники получения энергии. Их стали использовать не только в научных или промышленных целях, но и в домашних условиях. Наиболее популярными являются солнечные батареи. С их помощью можно получать переменный ток. Однако для их полноценной и правильной работы требуется инвертор. Это своего рода «сердце» системы солнечных батарей. Сегодня их на рынке представлено огромное многообразие, поэтому сначала нужно определиться с выбором.

Содержание статьи

Зачем нужен инвертор для солнечных батарей

Что такое инверторы? Инвертор – это специальное устройство полупроводникового типа, которое выступает чем-то средним между диэлектриками и проводниками. Более понятными словами: на солнечную батарею попадает солнечный свет и преобразовывается в электрический ток. Этот постоянный ток поступает в аккумуляторную систему и за счет работы инвертора перерабатывается в переменный, только с силой напряжения выше, то есть такой, каким мы привыкли пользоваться в наших домах, 220В.

Инвертор для солнечной батареи – это главный инструмент, за счет которого осуществляется надлежащая работа системы: преобразование входящих частиц на потребляемые, согласно необходимым техническим параметрам.

Солнечные панели генерируют электроток с максимальным напряжением до 48 В. То есть отсутствие инвертора приведет к бессмысленному использованию солнечных батарей. Главная его цель – это получение переменного тока мощностью 220 В. Но при этом очень важно подобрать необходимое устройство с учетом характеристик, а именно выработки тока на пике активности солнечных радиаторов.

Виды инверторов

Различают несколько видов инверторов. Они отличаются между собой не только способом работы, но и набором технических характеристик. Только так можно обеспечить надлежащую работу солнечной электроэнергии.

Автономный

Этот тип инвертора предназначен для солнечной системы с панелями разной мощности. Основным преимуществом такого устройства является стабильность выработки электротока даже при низкой проводимости. Они также экономичнее по цене, чем другие инверторы, поэтому среди покупателей пользуются спросом. При приемлемой стоимости автономные инверторы отличаются скоростной работой и стабильностью даже при повышенной влажности. Их различают несколько видов в зависимости от формы преобразования тока:

С прямоугольным сигналом

Специалисты советуют выбирать такой тип инвертора для подачи тока к осветительным приборам. Но они не пользуются большой популярностью в связи с узким кругом применения, зато отличаются простотой использования и подключения.

Виды инверторов для солнечных батарей

С синусоидальным сигналом

Универсальный инвертор для солнечных батарей, который вырабатывает высокомощный ток, подходящий для розеток общего применения. Обеспечивает питанием даже мощные бытовые приборы с большим потреблением энергии. Помимо подачи электротока, защищает приборы от перенапряжения во время скачков, но относятся к высокому ценовому диапазону.

С псевдосинусоидальным сигналом

Это комбинированный вариант из двух вышеописанных. Инвертору свойственно вырабатывать ток как для освещения дома, так и для питания всех электроприборов, при этом осуществляется полный контроль перепадов напряжения. Из недостатков можно выделить наличие шумовых волн, которые станут помехой для работы с чувствительными приборами.

Сетевой

Сетевые инверторы называются еще синхронными. Такая разновидность идеально подходит для солнечных батарей в виде тарелки. Они преобразовывают поступившие диоды с низкочастотными модулями и создают вариации для использования переменного тока. На сетевые инверторы возложено не только получение тока с напряжением 220 В, но и устранение амплитудных перепадов, сохранение электроэнергии в аккумуляторе при низком уровне энергопотребления. То есть при неполадках в солнечной системе вся нагрузка ложится на сетевой преобразователь.

Со стороны постоянного тока сетевые инверторы подбираются, исходя из номинальной мощности солнечной панели, а также из потребностей электроприборов в доме.

Многие покупатели делают выбор именно в пользу таких инверторов, так как они выполняют сразу несколько функций: преобразовывают ток, повышают мощность электросистемы, убирают проблему с перепадами тока и продолжают работу даже в случае потери сети. Если быть точнее, такие инверторы называются гибридными. При выработке излишней электроэнергии ее излишки направляются во внешние источники сети.

Многофункциональный

Многофункциональный солнечный преобразователь отличается надежностью, ну и соответственно высокой стоимостью. Он включает все лучшие качества первых двух инверторов, обладает большим количеством настроек и подходит для любых солнечных батарей. После его установки и подключения вы сможете обеспечить электроэнергией необходимые узлы питания, при этом сохранить бесперебойную работу во время изменения мощности подачи постоянного тока. На сегодняшний день это самый оптимальный вариант для устройства солнечной домашней станции.

Что нужно учитывать при выборе инвертора

При выборе инвертора следует учитывать множество значимых факторов и технических параметров, которые смогут полноценно обслуживать солнечную систему и обеспечивать бесперебойным питанием. Основными показателями для выбора являются:

• КПД – коэффициент полезного действия;
• номинальная мощность;
• пиковая мощность;
• потребляемая мощность;
• масса устройства;
• значение температурного диапазона.

Получаемое количество электроэнергии от батареи можно экономить, если выбрать преобразователь с КПД не менее 90%. При этом надо учитывать нагрузку при включении сразу нескольких электроприборов. Ведь мощность расходуется и на работу самого инвертора, около 1% его рабочей номинальной выработки. Специалисты советуют делать выбор инверторов в пользу тех, мощность которых превышает на 25% необходимую номинальную мощность, рассчитанную на основе потребления обязательных электроприборов в доме.

При выборе обязательно обратите внимание на дополнительные функции инвертора – защита от замыкания, перегрева, стабилизатор напряжения и прочее.

Особенно важным показателем инвертора является зависимость мощности устройства от выходного электропотока, а именно:

• 12 В – до 600 Вт;
• 24 В – от 600 до 1500 Вт;
• 48 В – более 1500 Вт.

При расчете затрата энергии следует знать, что почти все виды техники обладают пусковой мощностью. При этом пусковая мощность, которая необходима для пуска и старта работы электроприбора, в 1,5 раза превышает номинальную, соответственно, нужно при расчетах оставлять небольшой зазор, который как раз и будет направляться на включение прибора. После нескольких секунд электрическое устройство будет работать в штатном режиме. Найти значение пусковой мощности можно в технической документации.

Отдельные виды инверторов могут быть в комплекте оснащены зарядным устройством, что защищает от перебоев в работе солнечной системы. Поэтому, перед тем как выбрать устройство, обратите внимание и на это условие.

Последнее, на чем стоит акцентировать внимание, это то, что в зависимости от количества батарей понадобится определенное количество инверторов. Здесь все зависит от мощности солнечной батареи. Если ее мощность находится в пределах 5кВт, то достаточно будет одного инвертора. Соответственно, для двух и более батарей нужно будет покупать больше инверторов.

Рейтинг моделей инверторов

Ниже представлен рейтинг лучших моделей инверторов для преобразования постоянной солнечной энергии в переменную для бытовых целей. Перед покупкой внимательно ознакомьтесь с техническими характеристиками каждого с учетом вышеприведенных рекомендаций.

MAP HYBRID 243X3

Это трехфазное устройство, которое обладает следующим набором характеристик:

• мощность 9 кВт;
• суммарная рекомендуемая мощность 100 В;
• пиковое значение 15 кВт;
• частота 50 Гц;
• температура минус 25 – плюс 50;
• размер 630х370х510мм;
• масса 61,5 кг.

Это тип гибридных инверторов, который работает в автономном режиме как с солнечными станциями, так и бытовой сетью. MAP HYBRID характеризуется высоким значением КПД. В случае отказа одной из фаз прибор продолжает работать, а функция генерации перекладывается на АКБ, при этом работа солнечной батареи никак не изменяется, а на выходе вы все равно получаете максимум – 380 В.

MAP HYBRID 2445X3

Принцип работы этого инвертора не отличается от предыдущего, здесь так же есть возможность аккумулировать энергию в АКБ и использовать ее в случае прекращения работы как одной из фаз, так и всех трех. Отличие устройства заключается в технических характеристиках:

• общая мощность 24В;
• мощность наибольшая 13,5кВт;
• мощность пиковая 21 кВт;
• мощность номинальная 8 кВт;
• частота 50 Гц;
• рекомендуемая емкость батареи min -1200 и 600 А/ч;
• диапазон температур -25…+50;
• размер 630×370×501мм;
• вес 74,7 кг.

MAP HYBRID 246X3

Данная модель идеально подходит как для батареи, так и для бытовой сети. Имеет следующие показатели:

• наибольшая мощность 18 кВт;
• пиковая мощность 27 кВт;
• номинальная мощность 12 кВт;
• размеры 720/370/510 мм;
• вес 94,8 кг.

На выходе вы также будете получать максимальное значение напряжения сети – 380 В. В случае отказа работы или исчезновения тока в одной из фаз, на подстраховку подключается АКБ. Частота передачи полностью подстраивается под существующую в сети. После достижения пиковой мощности работа будет продолжаться еще 5 секунд.

Гибридный солнечный инвертор

4 MAP HYBRID 249X3

Несмотря на то, что этот трехфазный инвертор уступает предыдущему, отдельные его значения находятся на порядок выше, но это в первую очередь связано с его увеличенным весом. По остальным своим функциональным характеристикам он полностью идентичен, так же выдает до 380В и может работать без перебоев даже в случае отключения одной из фаз.

• пиковая мощность 27кВт;
• наибольшая мощность 27 кВт;
• номинальная мощность 18 кВт;
• размер 720/410/560 мм;
• вес 122,1 килограмм.

5 MAP HYBRID 4845X3

Занимает почетное пятое место и отличается небольшим весом, несмотря на достаточно хорошие качественные и технические характеристики. Что особенно важно, работает с максимальным показателем КПД до 95%.

• пиковая мощность 21 кВт;
• номинальная мощность 9 кВт;
• наивысшая мощность 13,5 кВт;
• рабочая температура -25…+50;
• размер 630х370х510 миллиметра;
• вес 59,3 килограмма.

Инвертор преобразовывает напряжение с одной фазы в трехфазное. Отлично работает с солнечной станцией и переменным током с напряжением в 220В. Также обладает способностью генерировать энергию в АКБ и использовать ее при отключении батареи. Данный инвертор можно использовать в любых целях как для обеспечения освещения независимо от территории и количества осветительных приборов, так и для работы электроприборов.

Инвертор для солнечных батарей: подключение, виды

После установки солнечных батарей на крушу или на трекер потребуется еще одна важная деталь. Это инвертор для солнечных батарей. Именно от него зависит будет ли в доме напряжение 220 вольт. Данный прибор позволяет конвертировать постоянный ток от 12-48 вольт в переменный. Таким образом все домашние приборы смогут получить нужное напряжение.

Инвертор для солнечных батарей и как его выбрать?

В состав этой установки входит следующее:

1. Адаптер низкой частоты в котором много полупроводниковых диодов.
2. Варикап. Эта штучка работает за счет триодов. Их проводимость достигает 4-х мк.
3. Динисторов. Они нужны для чувствительности.
4. Обкладки.
5. Модуль бесперебойник.

В тот момент, когда по каким-то причинам прекращается поступление электричества из обычной сети к АКБ будет идти ток. Из них он поступит в розетку и электроприборы будут работать.

Бесперебойник за счет микроконтроллера мониторит данные о напряжении. Когда прекращается передача тока из основной сети — это устройство отправляет команду подключить дополнительные источники питания.

В некоторых инверторах имеется встроенный трансформатор. С одной стороны, это хорошо так как идет высококачественный сигнал. С другой это плохо, так как вес будет больше. Так же есть вентилятор для охлаждения, но в этом случае стоимость прибора будет очень высокой.

Если не хватает 1-го инвертора можно взять сразу 3-и и объединить их в один модуль на три фазы. В итоге получиться много мощности и 380 вольт. Так же встречаются на напряжение 400 и 690 v.

Как работает инвертор для солнечных батарей?

Первым делом происходит переработка солнечного света с помощью фотоэлектрических панелей в ток. Далее выполняется подзарядка АКБ. Это делается за счет нужного напряжения и тока. Для контроля параметров используют стабилизатор напряжения и контроллер. Далее с аккумуляторов постоянный поток направленных частиц переходит в инвертор для солнечных батарей и преобразуется в переменный ток. После этого по цепи проводов он идет к нагрузке.

Энергия, запасенная в аккумуляторах, расходуется ночью или в пасмурную погоду. То есть в период, когда от солнечных панелей не поступает электричество.

Выбор инвертора для солнечных батарей

Параметры, на которые стоит обратить внимание:

1. Какую защиту имеет прибор.
2. На сколько чувствителен к радиопомехам.
3. Какое напряжение он может определить максимум.
4. КПД должен быть от 90-99%.
5. Коэффициент полезности.
6. Какая мощность и ток на входе и выходе.
7. На выходе он должен выдавать стабильное напряжение (лучше трапециевидный тип). На входе напряжение должно быть минимальным.
8. Потери должны быть небольшими, когда нет притока энергии.
9. Гармоники должны быть пониженными.
10. Инвертор для солнечных батарей должен быть защищен от нагревания и перегрузок.
11. В каких температурных кривых он способен работать. Лучше если они будут очень широкими.
12. На сколько восприимчив к бытовым приборам.

Перед приобретением просчитайте какая нагрузка будет идти на инвертор. Чтобы это вычислить достаточно найти произведение пускового тока и уровень напряжения в вашей сети. С солнечного модуля поступает напряжение в размере 12 вольт. После этого в работу включается контроллер. Он дает сигнал инвертору. В итоге происходит преобразование напряжения до 220 вольт.

По мимо всего выше сказанного проследите за тем есть ли у прибора вентиляция и защита. Узнайте можно ли регулировать скорость вращения винта и постоянно ли он работает? В хороших устройствах он отключается, когда нет перегрузки.

Каждый преобразователь должен иметь следующую защиту:

1. От перегрева.
2. Замка при выходе.
3. Перегрузки.
4. Низкого и высокого U АКБ.

Так же он должен потреблять 1% мощности в холостом ходу.

Кроме этого в некоторых устройствах данного типа есть режим ожиданий. Подобное позволяет сэкономить электроэнергию в АКБ. Желательно чтобы подобная функция имела ручное отключение. В противном случае может возникнуть проблема с бытовыми устройствами малой мощности.

Виды инверторов для солнечной батареи

Существует множество разновидностей данных приборов. И выбрать их не так-то просто.

Модифицированные или сетевые инверторы

В основе производства лежат диоды варикапы. У них есть низкочастотный модулятор. Это позволяет совершать вариации. Они отлично подойдут к круглым солнечным панелям. Большинство из них обладают проводностью более 40 мк. У них есть подкладки в изоляторах. Существуют даже такие, которые работают сквозь контроллер подзарядки.

У выпрямителей для инверторов имеется частота около 30 Гц, а иногда и выше.

Сетевой инвертор для солнечных батарей имеет следующие плюсы:

• Малый размер.
• Хорошая защита.
• Малое потребление энергии.
• Быстрая конвертация напряжения.

Данный тип инвертора обладает такими же возможностями что и сетевой. Но он может увеличивать мощность, когда идет перегрузка, ликвидирует сложность со счетчиками, работает, когда сеть в 220 вольт потеряна.

Иногда в корпусе инвертора встроен контроллер. Многие продавцы называют данный прибор гибридным. Но в действительности это не так, он комбинированный.

Гибридный инвертор

Сочетает в себе особенности всех остальных устройств данного типа. Это самый дорогой, но наиболее подходящий инвертор для солнечных батарей.

Гибридный прибор может дополнительно приобретать нагрузку из сети и АКБ. У него в приоритете постоянное напряжение. Если по каким-то причинам в аккумуляторе будет мало тока, то он возьмет его из сети.

Инверторы работающие в автономном режиме

Отлично подойдут для СБ разной мощности. Работают даже в момент возникновения перенапряжения до 4А. Идут на 3-и обкладывания. На них можно встретить обозначение «OFF Grid». Они не контактируют с бытовой сетью. Мощность может быть от 100 – 8000 ват.

Если встретился прибор с пометкой On Grid то это означает что у него есть дополнительная функция. Он может контролировать амплитудные перепады и частоту.

Если внешняя сеть выдает неисправность автономный инвертор отключится.

• Со стороны многократного тока инвертор выбирают как следует из номинальной мощности солнечных панелей.
• Ежели суммарная мощность применяемых в жилище устройств меньше возможных полномочий солнечной электростанции, тогда избытки произведенной электричества попадают во наружные электрические сети.
• В случае если же мощности мало для нормальной работы домашних устройств, тогда осуществляется подпитка извне.
• При неимении напряжения кормление сервируется от заряженного аккума. В случае, когда в систему не интегрированы аккумуляторные батареи, энергия, сделанная солнечной электростанцией, уходит в единую сеть.
• Сетевые фотоэлектрические инверторы с великой эффективностью употребляют энергию, получаемую от солнечных батарей.

Основные плюсы:

1. Стоимость в пределах нормы.
2. Быстро преобразуют напряжение.
3. Стабильно работают при высокой влажности.
4. Легко устанавливается пониженный варикап.
5. Имеется подстройка частоты.
6. Электрическая проводимость пониженная.

Генерируют сигнал: 1) псевдо синусоидальный; 2) прямоугольный; 3) синусоидальный. Может встречаться название миандровые. То есть это не синусоидальные.

Первый имеет следующие особенности

Нечто среднее между двумя другими сигналами. Его особенности:

• Небольшая стоимость.
• Все приборы отлично работают.
• Генерирует шумовые волны, создает помехи.
• Чувствительные приборы при наличие данного сигнала работать не могут.

Характеристики второго

Лучше всего использовать этот тип для передачи напряжения к световым устройствам.

Особенности:

• Работают просто и понятно.
• Стоимость низкая.
• Не защищены от скачков напряжения.
• Подходят не для каждого бытового прибора. Могут быть с ним просто не совместимы.

Синусоидальный сигнал и его характеристики

Продуцируют хороший ток с нужной синусоидой. Отлично подойдет для крупной бытовой техники.

Основные особенности:

• Защищает технику от резкого изменения напряжения.
• Стоят дорого.

Если на каждые килограмм приходится 100 ват, значит он укомплектован трансформатором.

Чем отличаются сетевые инверторы от автономных?

Автономные способны функционировать без доп АКБ. Работают данные приборы только с теми устройствами, которые способны выполнять контроль мощности. Когда мощность в норме они подключаются автоматически и генерируют электричество. В них встроены стандартные розетки.

Сетевые требуют приборы, которые будут заряжать АКБ. Так же у них есть специальные штуки, позволяющие не перепутать полярность при подключении. Они контролируют зарядку батареи.

Если преобразователь энергии имеет мощность более 500 ват применяет крепкое подключение. Нужно надежное сцепление. В случае слабого контакта может образоваться пожар или искра.

Как подключить инвертор для солнечных батарей?

Прежде чем это сделать следует ознакомиться с некоторыми нюансами.

1. Узнайте какая частота сигнала: синусоидальная, прямоугольная или псевдо синусоидальная.
2. Провода для монтажа следует брать средней длины. Лучше всего 3 м.
3. В зависимости от мощности нужно подбирать сечение кабеля.
4. Проверьте какая форма имеется выходного сигнала.
5. Использование бесперебойников позволяет встраивать выключатели напрямую в цепь.
6. Следует надежно закрепить кабель чтобы не возникало замыканий и пожаров.
7. Если электростанция далеко от дома, то придется увеличивать кабель. Желательно чтобы инвертор находился рядом с АКБ.

В результате все просто и каждый сможет запустить инвертор для солнечных батарей.

Если мощность солнечной установки не превышает 5 квт, то хватит 1-го инвертора.

Схема инвертора для солнечной батареи

 

Краткий обзор известных брендов инверторов

ChintPower Systems Co., LTD

Данный тип инвертора достаточно дорогой. Страна производства Китай. Выдает чистый синус с пониженным шумом около 30 децибел. Мощность 1000 ВА, напряжение до 230 вольт. Мощность СБ с данным преобразователем доходит до 1200 ват. Ценник варьирует в пределах 40 000 р.

Инвертор фирмы Cyber Power

Считается бюджетным микроинвертором для солнечных батарей. Выдает сигнал в виде чистого синуса. Отлично подойдет для приборов малой мощности. Может автоматически выполнять переключение. Выходная мощность 200 ВА. Напряжение на выходе 220 v. Выполняет переход на АКБ за 4 мс. Его стоимость всего около 5000 р.

Voltronicpower

Устройство этой компании имеет встроенный контроллер заряда. Так же имеет чистый синус. Он обладает максимальной мощностью в 1600 ват. На выходе напряжение 230 v. Частота 50 герц на выходе. Чтобы его приобрести придется выложить около 20 000 р.

Чтобы получить максимальный выхлоп со всей электростанции необходимо чтобы каждый компонент системы гармонизировал друг с другом.

МАП «Энергия»

Данная фирма выпускает преобразователи российского производства. Она создает инверторы мощностью от 800 – 1200 Ват.

С ее конвейера выходят следующие варианты преобразователей:

• 3-х фазные.
• Инверторы генерирующие чистый синус.
• Приборы заимствовавшие дополнительную энергию с АКБ.

Каждый из этих приборов способен выполнять зарядку аккумулятора. Данный тип используют повсеместно как для домашних нужд, так и для промышленных.

Данная фирма выпустила прибор мощностью до 20 квт. Это ее гордость! Он держит нагрузку до 25 квт.

Schneider Electric

Данная фирма производит инверторы для солнечных батарей с хорошими эксплуатационными характеристиками. Эти устройства спокойно можно использовать в пасмурную погоду. Корпус покрыт антикоррозийной защитой, это позволяет противостоять соляным осадкам.

При изготовлении французская компания отказалась от электрохимических конденсаторов. Это дало ей преимущество на рынке потребителей.

КПД устройств выпускаемых этой компанией составляет 97,5%. Используя инвертор от этой компании вполне можно соорудить солнечную электростанцию на 3-20 квт.

TBS Electronics

Предприятие изготавливает преобразователи с 1996 года. Их приборы подойдут к солнечным модулям Poversine мощностью от 175 до 3500 ват. Металлическая поверхность защищает его от разных вредных факторов. Хорошая электроника позволяет ему работать очень надежно.

Данный тип устройств защищен от короткого замыкания и перегрузок.

Kostal

Производит преобразователи разного типа и мощности. В некоторых приборах имеется встроенный выключатель переменного тока. Множество приборов уже встроены в данное устройство.

Овладеть этим прибором сможет любой желающий. Он легко ставиться и очень удобен в эксплуатации. Производитель дает гарантию целых 5 лет. Его создают по Европейским Гостам.

Тайваньские инверторы ABi-Solar

Это автономники SL/ SLP и гибриды. В них встроены контроллеры для подзарядки АКБ. Тайваньские разработчики совместили в одном устройстве 3 прибора: контроллер, инвертор и зарядник.

Встроенный экран позволит наблюдать за поступающими данными. КПД 93%. В некоторых подобных приборах есть защита от разной пыли.

Модель ABi-Solar SL 1012 PWM выдает мощность 800 вт. С ним легко сделать автоматическим процесс зарядки.

Производитель GoodWE

Китайский изготовитель выполняет качественные устройства и продает их за небольшую цену в России. С помощью специального программного обеспечения можно произвести расчеты. Это позволит выжать из солнечной станции максимальный КПД.

Контролировать работу установки можно с помощью обычного мобильника.

Таким образом поставив нужный инвертор для солнечных батарей можно полностью не зависеть от стандартного электроснабжения.

 

Batareykaa.ru

Сетевой преобразователь для солнечной батареи: назначение инвертора

Солнечные батареи давно уже стали повседневностью в быту. Электричество, полученное от гелиоустановок, является самым дешевым энергетическим продуктом. Для преобразования постоянной энергии солнечных батарей в переменный ток нужен инвертор для солнечных батарей.

Инвертор

Работа инвертора

Инвертор является одним из трёх базовых элементов гелиоэлектростанции. В состав системы входят преобразователь, солнечная батарея и аккумулятор. Классическая схема работы гелиостанции заключается в том, что солнечная энергия, получаемая батареей в виде постоянного тока, расходуется на зарядку АКБ. Когда возникает нужда в дополнительном питании, преобразователь начинает забирать энергию аккумулятора, преобразуя её в переменный ток.

Инвертор (ИВ) – полупроводниковое устройство. В дневное время он подключён напрямую к солнечной панели. В ночное время суток прибор переключается на аккумуляторы.

Важно! Инвертор подбирают из расчёта максимальной мощности нагрузки в пике активности. Для простых моделей берут расчётную величину по номиналу, указанному в паспорте прибора.

Работа солнечной электростанции

Виды инверторов для солнечных панелей

Сетевые ИВ

Сетевой инвертор избавляет владельца жилья от использования аккумуляторов. Система энергообеспечения использует принцип совмещения функционирования солнечных панелей с подключением к централизованной электрической сети. Генерируемая солнечная энергия вливается в общедомовую сеть.

Схема подключения сетевого ИВ

В ночное время пользуются сетевой электроэнергией, днём преобразователь уменьшает потребление тока из сети, восполняя питание энергией солнечных панелей. Схема подключения сетевого инвертора для солнечных батарей выстроена таким образом, что электроэнергия, поступившая от преобразователя, не учитывается домовым электросчётчиком.

Обратите внимание! Например, общий расход тока за месяц составил 400 кВт/ч. ИВ было передано 100 кВт/ч. Владелец оплачивает энергоснабжающей компании только за потребление 300 кВт/ч.

Автономные инверторы

Преобразователи устанавливают между общедомовой сетью и аккумулятором, заряжаемым солнечной панелью. ИВ используются в системах бесперебойного питания. Прибор обеспечивает стабильность характеристик потребляемого тока независимо от колебаний в сетевой электросети. Выходной сигнал может быть в виде чистой синусоиды или квази-синусоиды.

С прямоугольным сигналом

Инверторы с прямоугольным сигналом пригодны для питания только приборов освещения. Они не защищают внутридомовую сеть от скачков напряжения. Большинство бытовой техники не воспринимает напряжение прямоугольной формы.

Синусоидальный сигнал

ИВ на выходе выдаёт идеально чистый синусоидальный сигнал переменного тока, что намного превосходит аналогичный параметр сетевого источника. Благодаря этому, обеспечивается стабильная работа электроприборов, чувствительных к неустойчивому напряжению. Инверторы такого типа отличаются большими размерами и высокой стоимостью.

Синусоидальная и прямоугольна формы сигнала

Инверторы с псевдосинусоидой

Приборы такого рода являются компромиссом между синусоидальным и прямоугольным сигналами. ИВ могут обеспечить питанием большинство бытовой техники. В то же время специалисты не рекомендуют подключать инверторы к чувствительной нагрузке. Несовершенная форма выходного сигнала порой становится причиной возникновения небольших помех в радиопередающей аппаратуре и телетехнике.

Функционирование гелиосистемы

Основные технические характеристики

Выбирать ИВ нужно, соразмеряя его возможности с условиями установки в той или иной схеме снабжения электрическим током. Выбор связан непосредственно с техническими характеристиками прибора:

• Мощность должна быть равной общей нагрузке от домашних приборов и различных электроустройств. При этом нужно добавлять к величине параметра 15-25% на случай пикового потребления электроэнергии;
• Вид выходного сигнала, который отображается формой синусоиды, влияет на подключение к нагрузке определённого электрооборудования. Дешёвые модели с квази-синусоидальной формой сигнала могут вызывать осложнения эксплуатации чувствительной аппаратуры по качеству сигнала. Это котлы, электронасосы и различные электронные устройства;
• Входное и выходное напряжение связано с характеристиками солнечных панелей. Батареи вырабатывают ток напряжением 12, 24 и 48 вольт. Напряжение на выходе инвертора может быть 220 и 380 в.
• Вид защиты связан с конкретной моделью ИВ. Качественные инверторы оснащены защитой от короткого замыкания и скачков напряжения;
• Дополнительные возможности зависят от класса преобразователя. Это могут быть такие опции, как наличие ЖК экрана, зарядного устройства и пр.

Критерии выбора преобразователя

1. Первое, на что нужно обращать внимание, – это запас мощности ИВ, должен составлять не менее 25% общей нагрузки всех потребителей при одновременной их работе. Пусковые токи превышают номинальные показатели в несколько раз. Если производитель не указывает отдельно величину пиковой нагрузки, то номинальный параметр следует считать таковой.
2. Далее нужно учитывать геометрию выходного сигнала. Наилучшим таким параметром обладают гибридные преобразователи. Гибридный или многофункциональный прибор считают самым надёжным оборудованием гелиосистемы.
3. Большое значение имеет КПД, определяющий долю потерянной энергии на сопутствующие процессы. Оптимальное значение коэффициента должно быть не менее 90%. У качественных приборов КПД равен 95%.
4. В бытовых условиях лучшим вариантом выбора являются однофазные инверторы, так как бытовые приборы и устройства работают на токе напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц. Трёхфазные ИВ выдают ток напряжением 315, 400 и 690 в.
5. Дорогое оборудование производители оснащают выходными трансформаторами. Наличие таких устройств определяется распределением 1 кг массы прибора на каждые 100 Вт мощности.
6. Надёжный качественный преобразователь должен иметь несколько контуров защиты. Это вентилятор принудительного охлаждения, а также предохранители от короткого замыкания и ограничители скачков напряжения.
7. Наличие режима ожидания позволяет существенно уменьшить скорость разряда аккумуляторов. Переход в дежурное состояние не выключает полностью инвертор. Потребляемая энергия уменьшается в несколько раз и расходуется лишь на поддержание прибора в рабочем состоянии.
8. Рабочий диапазон температуры производитель указывает в сопроводительной документации. На это надо обращать внимание при эксплуатации ИВ в помещении без отопления.
9. Если мощность солнечных батарей превышает 5 кВт, то устанавливают несколько инверторов. Оптимальным решением будет использование одного ИВ на каждые 5 кВт.

Особенности подключения инвертора

К подключению солнечного преобразователя надо относиться с большой ответственностью. От правильности подсоединения ИВ зависит эффективность работы всей гелиосистемы. Следует учитывать некоторые особенности подсоединения инверторов:

• Провод, соединяющий солнечную панель с инвертором, должен иметь как можно меньшую длину и большое сечение. Расстояние между элементами будет оптимальным до 3-х метров. Лучшим вариантом будет, когда прибор установят в непосредственной близости к солнечной панели.
• Кабель от преобразователя до раздаточной точки с напряжением 220 вольт можно удлинять, но в разумных пределах (до 5 м).
• Подсоединение кабелей и проводов выполняется с использованием клемм. Не допускаются скрутки токонесущих жил.
• Применение контроллера обеспечит своевременное включения ИВ после полной зарядки аккумуляторов.

Дополнительная информация. В будущем ожидается появление более совершенных гелиосистем, которые полностью освободят небольшие объекты от привязки к централизованному энергоснабжению.

Обеспечение современными солнечными системами может свести к минимуму потребление электроэнергии от сетевых источников. Следует помнить о том, что дешевизна преобразователей солнечной энергии будет приносить потребителю свои «сюрпризы». Дорогое оборудование обладает превосходной эффективностью и приносит существенную экономию затрат на электричество.

Видео

Инверторы для солнечных батарей. Виды и особенности. Работа

Инверторы для солнечных батарей, преобразующие постоянный ток солнечной батареи, в переменный с напряжением 220 вольт. Постоянный ток на инвертор поступает не только от солнечной батареи, но и от аккумуляторной батареи. Аккумуляторы в основном применяются в качестве запасного источника питания во время перебоев с электричеством в сети.

Энергетическая установка, работающая от солнца, имеет в составе:

• Батарея солнечных элементов.
• Преобразователь напряжения (инвертор).
• Батарея аккумуляторов.
• Зарядный контроллер.

Чтобы вся система энергоустановки работала с надлежащими параметрами, все ее части необходимо подобрать, учитывая технические данные каждого устройства. Такие требования можно отнести и к инвертору, который прежде всего работает вместе с солнечными элементами.

Блоки солнечных фотоэлементов образуют напряжение трех видов: 12, 24, 48 вольт, постоянного тока. Электрические приборы нельзя подключать сразу непосредственно к солнечным батареям, так как приборы рассчитаны на 220 вольт переменного тока. Поэтому инвертор должен преобразовать вырабатываемую энергию солнечных батарей в обычный вид питания, приемлемый для бытовых домашних электроустройств. Это основное назначение таких приборов, как инверторы для солнечных батарей.

Разновидности инверторов, их свойства

• Сетевые инверторы для солнечных батарей подключаются между батареей на фотоэлементах и сетевым питанием на 220 вольт переменного тока. Применяются только днем, дают возможность работы отдельных бытовых приборов, которые подключены напрямую к инвертору.
• Автономные инверторы для солнечных батарей. Применяются в работе солнечной батареи с использованием аккумуляторных батарей. В такой схеме инвертор задействуют для изменения постоянного тока батареи аккумуляторов, которая в свою очередь получает заряд от солнечных батарей. Такие модели используют в источниках бесперебойного снабжения питанием. Таким образом, создается независимость потребления энергии от непостоянной работы энергоснабжающей системы.

Основной характеристикой действия инвертора является форма сигнала выхода переменного тока. Выходной сигнал может быть в виде следующих форм:

• Синусоидальная форма.
• Квази синусоидная форма (модифицированный вариант).

Первый вид инверторов, с чистым синусом – это самый оптимальный вариант применения, так как он создает синусоиду тока идеальной формы. Она по качеству формы выше, чем в обычной домашней сети питания. Такие свойства тока надежно предохраняют электроприборы от неисправностей, так как приборы чувствительны к напряжению с нестабильными свойствами. Эти инверторы для солнечных батарей имеют высокую стоимость, повышенные габаритные размеры делают их не очень удобными для размещения.

Квази синусоида тока, получаемая инверторами второго типа, только имитирует настоящий синус, так как имеет форму треугольника или прямоугольника, а также трапеции. Но такие инверторы распространены шире, так как стоят дешевле, имеют компактный корпус. Единственным их недостатком является то, что к нему нежелательно подключать электроприборы с повышенной чувствительностью к скачкам напряжения сети.

Как выбрать инверторы для солнечных батарей

При выборе преобразователя нужно внимательно отнестись к некоторым свойствам устройства:

• Максимальная и номинальная мощность.
• Потребление энергии вхолостую.
• Интервал рабочих температур.
• Вес устройства.
• Коэффициент полезного действия.

Нужно также иметь ввиду, что мощность преобразователя выбирается в зависимости от напряжения выхода батареи аккумуляторов или солнечной батареи. Зависимость мощности выражается следующим образом:

• 12 вольт – менее 600 ватт.
• 24 вольта – 600-1500 ватт.
• 48 вольт – выше 1,5 кВт.

Следует обратить внимание на наличие систем защиты:

• Выходная перегрузка.
• Короткое замыкание.
• Чрезмерно высокого и слишком низкого напряжения.
• Перегрева.

Можно по внешнему виду и массе прибора уже сделать некоторые выводы по техническим свойствам. На 100 ватт мощности получается 1 кг веса устройства. Отсюда можно рассчитать, имеет ли преобразователь трансформатор выхода. Его наличие указывает на качество исполнения инвертора. Достаточно широкий интервал рабочих температур прибора характеризует его положительную работоспособность.

Электрическая энергия, получаемая от батареи солнечных элементов, будет использоваться экономично, если:

• Коэффициент полезного действия преобразователя не менее 90%.
• Потребляемая мощность без нагрузки преобразователем менее 1% от его номинала.

При расчете всей схемы инверторы для солнечных батарей должны обеспечить мощностью питание вместе взятых электроприборов, которые будут подключены к энергоустановке. Но нельзя забывать, что при запуске ток любого устройства превосходит номинальное значение. Этот ток возникает на несколько секунд, затем устройство работает в нормальном режиме. При выборе инвертора, нужно сделать поправку на мощность, которая должна превышать номинальное значение в 1,5 раза.

Подключение инвертора

При подключении нужно знать, что кабель постоянного тока должен иметь сечение, достаточное для передачи силы тока расчетной мощности установки. Длина кабеля не должна быть слишком длинной.

При значительной удаленности солнечных элементов от устройств, потребляющих энергию, наращивают кабель переменного тока на 220 вольт, а преобразователь располагается возле батареи фотоэлементов. Длина электрокабеля от инвертора до солнечной батареи не должна быть больше 3 метров.

Специальные требования создаются к мощному преобразователю, более 0,5 кВт. Кабель должен иметь качественный жесткий контакт электрического соединения от проводов до контактных клемм устройства. При некачественном контакте возникает искрение, которое создает причины для пожара. Применяя автономные преобразователи в бесперебойном питании, нужно монтировать автоматические выключатели в цепь постоянного тока. Рекомендуется брать во внимание форму сигнала выхода напряжения преобразователя при применении его в солнечных батареях.

Многие бытовые устройства нормально функционируют от сети переменного тока при модифицированной форме синуса выходного сигнала. Но есть такие устройства, которые требуют для работы переменный ток с чистым синусом, во избежание возникновения неисправностей. К таким потребителям можно отнести автоматику котлов, работающих на газе, насосы циркуляции с непрерывным циклом работы и т.п.

Также нельзя подключать к переменному току, получаемому от инверторов с квази синусоидным током, видеопроекционные устройства и аудиоаппаратуру с высокочувствителными системами и т.п.

Гибридная обвязка

Оптимальной схемой работы системы энергоустановки на солнечных батареях является обвязка гибридного типа, по переменному и постоянному типу. Практически нет смысла применения зарядного контроллера и преобразователя в одной системе. Выработка тока увеличивается от этого только на несколько процентов. Такой вид обвязки подходит для увеличения надежности функционирования оборудования.

Имея ввиду значительную эффективность применения сетевых инверторов, львиную долю количества батарей фотоэлементов нужно подключать только через преобразователь (инвертор). Инверторы имеют значительный недостаток, заключающийся в том, что он не может работать без основного сетевого напряжения. Значит инвертор, подключенный к аккумуляторной батареи, должен всегда быть в работе. А если возникнет ситуация, когда наступят пасмурные дни и не будет электричества? Ведь инвертор должен начать работу по защите батарей от чрезмерного разряда.

Для этого оптимальным вариантом стала гибридная обвязка.

По одному переменному току система не будет запускаться автоматически. При появлении солнечного света можно выключить потребители, и вручную включить инверторы для зарядки аккумуляторов. Но оптимальным решением будет, если несколько отдельных солнечных элементов будут работать именно на зарядку батареи аккумуляторов. В таком случае инвертор лучше включить через контроллер после окончания заряда батарей. После запуска инвертора автоматически подключатся сетевые инверторы и нагрузка. В итоге можно сделать вывод, что гибридная обвязка необходима в автономных системах снабжения электричеством, и в случаях, когда электричества не бывает в сети долгое время. Также гибридная обвязка применяется, если нет запасного генератора.

Входная мощность

Факторы, влияющие на мощность батарей солнечных элементов:

• Число необходимых инверторов.
• Мощность входа инверторов.

Если мощность батарей менее 5 кВт, то достаточно иметь один преобразователь. В случаях с большей мощностью солнечных батарей устанавливают несколько инверторов, из расчета 1 инвертор на каждые 5 киловатт. Инверторы для солнечных батарей нельзя включать по последовательной схеме, каскадом. Рекомендуется к отдельному инвертору присоединить отдельно несколько солнечных панелей и бытовых приборов. Такой метод предотвращает выход из строя всей системы из-за неисправности одного инвертора.

Входную мощность инвертора рассчитывают с 30% запасом. Но следует понимать, что от этого уменьшается производительность преобразователя.

Выходная мощность

Этот параметр должен быть выше на 50% суммы мощностей бытовых устройств. Этот резерв нужен для обеспечения функционирования устройств, оснащенных электродвигателями, которые при пуске расходуют больше электричества, чем при номинальном режиме. Если защита преобразователя настроена на режим по номиналу мощности, то включать устройства с электродвигателями будет нельзя, так как сработает защита при запуске двигателей, и произойдет отключение электроэнергии.

Похожие темы

Инвертор для солнечных батарей: виды и параметры

Содержание: Принцип действия и общее устройство Параметры и технические характеристики Виды инверторов в солнечных системах Обзор популярных моделей инверторов Как выбрать инвертор для солнечных батарей Солнечные батареи все чаще используются в качестве альтернативного источника электроэнергии. Они особенно актуальны в тех местах, где существуют проблемы с энергообеспечением от стационарных сетей. Важнейшим элементом таких систем является инвертор для солнечных батарей, преобразующий постоянный ток в переменный с напряжением 220 вольт. В результате, все имеющиеся приборы и оборудование могут нормально функционировать в любое время дня и ночи. Им не страшны перепады напряжения, короткие замыкания и другие негативные проявления, довольно часто встречающиеся в обычных электрических сетях. Принцип действия и общее устройство Работу инвертора необходимо рассматривать только во взаимодействии со всей системой солнечных батарей. Их основой служат фотоэлементы, вырабатывающие постоянный ток. Далее, с помощью инвертора этот ток превращается в переменный, и питает приборы, рассчитанные на 220 вольт. Cами солнечные панели служат своеобразным преобразователем, превращающим лучистую энергию в электричество, сохраняемое в аккумуляторах. За счет этого обеспечивается бесперебойное электроснабжение, независимо от стандартных электрических сетей. Полученная электроэнергия используется и в ночное время, поступая из аккумулятора на инвертор и превращаясь там в переменный ток. Важной особенностью современных установок является возможность аккумуляции не только прямых, но и косвенных солнечных лучей. При ясной погоде используется только солнечный свет, а в пасмурные дни происходит сбор отраженного света. В последнем случае производительность системы несколько снижается, тем не менее, они способны постоянно вырабатывать ток, независимо от времени года. От правильного выбора инверторной установки зависит мощность и частота всей гелиосистемы. Стандартная конструкция инвертора включает адаптер с диодами и выпрямителем, работающий на низких частотах, варикап с триодами, непосредственно преобразующий ток, а также гибридная обвязка, обеспечивающая запуск системы даже при разряженных аккумуляторах. Также в общей схеме присутствуют динисторы, связанные с повышенной чувствительностью компонентов к производимому электротоку. Параметры и технические характеристики Выбирая устройство, наиболее подходящее для конкретной солнечной системы, следует обращать особое внимание на несколько важных показателей. Среди них можно отметить следующие: Значение номинальной и пиковой мощности. КПД – коэффициент полезного действия. Собственная мощность, потребляемая без нагрузки. Диапазон температур, в котором устройство может нормально работать. Размеры и вес устройства. Кроме того, мощность инвертора напрямую связана с выходным напряжением солнечной панели или аккумулятора. При 12 В она составит около 600 Вт, при 24 вольтах – 600-1500 ватт, а при 48 вольтах – свыше 1500 Вт. Аппаратура дополнительно оборудуется защитой от выходных перегрузок и коротких замыканий, перегревов и перепадов входного напряжения. Технические характеристики конкретного устройства можно предварительно определить в соответствии с его массой. Как правило, 1 кг веса инвертора соответствует 100 ваттам выходной мощности. Данный показатель дает возможность установить наличие или отсутствие выходного трансформатора, указывающего на высокое качество прибора. Преобразование электроэнергии, поступающей от солнечной панели, будет наиболее эффективным, если КПД инверторной установки составит 90-95%, а собственная потребляемая мощность будет не выше 1% от номинальной мощности. Мощность инвертора должна соответствовать общей номинальной мощности, потребляемой всеми электроприборами, которые планируется подключать к солнечной энергетической установке. При этом, в расчетах следует учитывать пусковую мощность устройств и оборудования, действующую в течение первых нескольких секунд, после чего прибор переходит в штатный рабочий режим. Данный показатель примерно в 1,5 раза превышает номинальную мощность конкретного устройства. Разновидности инверторов в солнечных системах Отсутствие инвертора делает энергетическую систему бесполезной для использования, поскольку полученная энергия не может быть использована по прямому назначению. Инверторы можно условно разделить на три категории: Автономные устройства (рис. 1). Они самостоятельно соединяются с солнечным модулем и представляют собой обособленную часть общей фотоэлектрической системы. Эти приборы полностью независимы от внешней централизованной электрической сети. Мощность всех типов автономных инверторов составляет от 100 ватт до 8 киловатт. Сетевые или синхронные инверторы (рис. 2). Устанавливаются на участке между централизованной электросетью напряжением 220 вольт и солнечной батареей. Сетевой инвертор для солнечных батарей функционирует синхронно с основным источником тока и применяется только в дневное время для подключения отдельных электроприборов. Многофункциональные или гибридные инверторные устройства. Они не только преобразуют электрический ток, но и осуществляют корректировку амплитудных перепадов, частотных показателей и других параметров сети. Данное оборудование считается наиболее надежным, поскольку в случае неполадок во внешних сетях, происходит автоматическое отключение инвертора. Для накопления преобразованной электроэнергии применяются аккумуляторные батареи. Существует дополнительная классификация солнечных инверторов, в зависимости от выходного напряжения. Поэтому они делятся на синусоидальные и меандровые. В первом случае выходное напряжение инвертора практически совпадает с аналогичным параметром домашней сети. Данный вариант отлично подходит для электронной техники и оборудования, обладающими повышенной чувствительностью и отрицательно реагирующими на скачки и перепады напряжения. Выходной сигнал у таких инверторов представляет собой чистую синусоиду. Меандровые устройства отличаются импульсными выходными сигналами, отображаемыми в прямоугольной форме, что является модифицированным синусом. Такие инверторы лучше всего подходят для оборудования, использующего преимущественно активную мощность. Обзор популярных моделей инверторных устройств Преобразователи напряжения для совместного использования с солнечными панелями выпускаются отечественными и зарубежными производителями. Они обладают различными техническими характеристиками, отличаются качеством, набором функций и другими показателями. МАП «Энергия» SIN Среди отечественных изделий хочется отметить продукцию от МАП «Энергия» с мощностью от 800 до 1200 ватт. Возможности российских инверторов можно рассмотреть на примере устройства МАП «Энергия» SIN, с тремя основными функциями: Возможность преобразования напряжения аккумуляторов постоянного тока на 12, 24 и 48 вольт в переменное напряжение 220 вольт, при частоте 50 Гц. Инверторы для солнечных батарей может использоваться в качестве ИБП вместе с электронными устройствами, в том числе и компьютерами, включенными в стандартную сеть 220 вольт. Прибор является мощным зарядным устройством, рассчитанным на 4 ступени и способным заряжать любые аккумуляторы. Параметры и рабочие режимы самостоятельно программируются пользователем. Данные устройства свободно заряжают аккумуляторы с высокой емкостью. Основными показателями и техническими характеристиками инвертора являются следующие: Мгновенное переключение с помощью автоматики между автономной работой и стационарной сетью, при наличии или отсутствии в сети электроэнергии. Поддержание уровня заряда в аккумуляторе также осуществляется автоматически. Выходной сигнал напряжения представляет собой чистую синусоиду. Автоматическая регулировка напряжения. Входное напряжение в диапазоне от 175 до 250 вольт настраивается самостоятельно. Такие настройки дополнительно защищают подключенную аппаратуру. Может использоваться как ИБП для компьютера с высокой продолжительностью работы в автономном режиме. При необходимости инвертор подключается к компьютеру для его программирования и мониторинга. Поддержание пиковой мощности в течение 5 секунд, в два раза превышающей номинальное значение. При наступлении перегрева, перегрузок, разрядов и перезарядов инвертор отключается автоматически. Все данные выводятся на цифровое табло, где отображаются все основные параметры – сила тока, напряжение, рабочие режимы, температура и т.д. Здесь же можно выполнять все регулировки с высокой точностью и в широком диапазоне. Вся конструкция помещается в стальном высокопрочном корпусе, надежно защищающим от помех, замыканий и возгораний. Schneider Electric Среди зарубежной продукции следует отметить инверторы от французской компании Schneider Electric. Наиболее распространенной считается модель Conext 2524-230, хорошо зарекомендовавшая себя в системах автономного и резервного питания. Данные устройства имеют на выходе чистую синусоиду и наилучшим образом подходят для подключения к солнечным батареям. Функционально они являются не только инверторами, но и могут использоваться в качестве многоступенчатых зарядных устройств для АКБ и переключателей с одной цепи на другую без прекращения питания. К особенностям французских инверторов относятся следующие показатели: Наличие чистой синусоиды на выходе гарантирует стабильную работу всех подключенных электронных устройств. Ток, полученный через преобразователь, имеет такие же характеристики, как и электричество домашней сети. Конфигурация, состоящая из нескольких блоков, дает возможность одновременно подключать сразу несколько инверторов, чтобы повысить общую мощность автономной системы. Высокий показатель пусковой мощности, который более чем в два раза выше номинальной выходной мощности устройства. За счет этого облегчается запуск насосов, холодильного оборудования, кондиционеров и других мощных устройств. Возможность корректировать коэффициент мощности делает значение входного переменного тока минимальным и оказывает положительное влияние на пропускную способность. Функция многоступенчатой зарядки значительно сокращает время ее проведения. Рабочая температура устройства для солнечной батареи регулируется охлаждающими вентиляторами с изменяющейся скоростью вращения. Когда внутренняя температура понижается до 40 градусов, вентиляторы автоматически отключаются. Благодаря специальным встроенным схемам с оптимизированными рабочими алгоритмами, зарядка батарей происходит максимально корректно. Успешно заряжаются даже полностью разряженные батареи. Устройство оснащено температурным датчиком батарей, позволяющим автоматически изменять схему зарядки в зависимости от фактической температуры заряжаемой батареи. Таким образом, полностью исключается возможность перезарядки. Возможность ручного выравнивания заряда. Через определенный период времени состояние жидкого электролита в ячейках становится химически нестабильным. В результате, могут появиться слабые ячейки, заряженные не до конца, что приводит к снижению общей емкости батареи. Избежать подобного помогает многоступенчатый цикл с выравнивающими процессами, настраиваемыми вручную. Abi-Solar Невозможно обойти вниманием продукцию китайских производителей. Наиболее популярны инверторы из Тайваня модельного ряда Abi-Solar. Они относятся к многофункциональным устройствам, успешно применяющимся в фотоэлектрических системах. Данные устройства напрямую подключаются к солнечным панелям, аккумуляторам и потребителям. Они предназначены для работы только с сетевыми солнечными электростанциями. Конструкция дополнена двумя независимыми MPP-трекерами, а все модели отличаются широким диапазоном входных напряжений. Благодаря этим особенностям, преобразователь напряжения способен выдавать максимальную мощность, вне зависимости от погодных условий. Во многих инверторах встроен солнечный контроллер, фиксирующий степень зарядки и разрядки аккумуляторных батарей. Генерация высоких пусковых токов дает возможность для подключения мощного оборудования. Однако следует помнить, что суммарная мощность подключаемых устройств, не должна превышать номинальную мощность преобразователя. В среднем, коэффициент полезного действия инверторов Abi-Solar составляет 96-98%. Кроме функций инвертора, эти устройства часто используются в качестве источников бесперебойного питания и сетевого зарядного устройства. Все показатели выводятся на жидкокристаллический дисплей, расположенный с лицевой стороны прибора.

Инвертор для солнечных батарей | Блог SolarSoul

Инвертор представляет собой устройство позволяющее преобразовывать постоянный ток, полученный от солнечных батарей в переменный ток.

Постоянный ток, выработанный фотоэлектрической установкой, может использоваться и без преобразования, однако на практике большинство электроприборов и централизованная электрическая сеть используют переменный ток. Именно поэтому инвертор для солнечных батарей практически незаменим.

Основные типы инверторов для солнечных батарей

В зависимости от типа использования инверторы можно разделить на три основных типа:

• Автономные (off grid) – инверторы, не подключенные к внешней электрической сети, предназначены для автономных фотоэлектрических систем;
• Сетевые (on grid) – инверторы, работающие синхронно с централизованной сетью электроснабжения. Кроме своих прямых функций такие приборы обеспечивают регулировку основных эксплуатационных параметров сети: частота напряжения, амплитуда и т.д. В случае сбоя питания инвертор автоматически выключится. Данный тип инверторов подходит для солнечных систем без аккумуляторных батарей. Вся выработанная энергия генерируется в общую сеть по «зеленому тарифу».
• Гибридный (hybrid) – еще называемый «аккумуляторно-сетевой» преобразователь, совмещающий свойства автономных и сетевых устройств. Такой инвертор имеет большое количество настроек для оптимизации работы солнечной системы от общей электрической сети и при наличии аккумуляторных батарей.

В зависимости от выходного сигнала инверторы бывают:

• Инверторы с чистым синусоидальным выходным сигналом;
• Инверторы, генерирующие квазисинусоидальный (модифицированный синусоидальный) выходной сигнал или меандр;

Форма сигнала инвертора — синусоидальная (слева), модифицированный синус (справа)

От  инвертора с чистой синусоидальной (чистый синус)  формой можно питать любую нагрузку переменного тока. Несинусоидальные инверторы с прямоугольной (меандр) формой напряжения не подходят для многих видов нагрузки, например, асинхронных двигателей или трансформаторов. К такой нагрузке относятся так же холодильники, различные насосы, стиральные машины и т.п.

Инверторы с синусоидальным выходным напряжением дороже, чем квазисинусоидальные, но высокая цена вполне компенсируется качеством получаемой энергии и меньшими потерями.

Мощность инвертора в зависимости от параметров фотоэлектрической системы

Мощность подбираемого преобразователя зависит от номинальной мощности солнечных батарей (по стороне постоянного тока) и максимальной мощности нагрузки по стороне переменного тока.

В случае небольших фотоэлектрических установок (до 5 кВт) можно обойтись одним инвертором соответствующей мощности. В случае фотоэлектрических систем с большей мощностью следует устанавливать несколько инверторов работающих в каскаде. Это позволит уменьшить риск простоя солнечных панелей в случае выхода из строя одного преобразователя, так же есть возможность анализа работы каждого отдельного прибора и сравнение эффективности каждого из них.

Во многих источниках, вы можете найти информацию о том, что  инвертор для солнечных батарей на стороне постоянного тока должен быть на 20-30% выше, чем общая максимальная мощность солнечных панелей. Однако практика показывает, что такой запас может привести к снижению производительности фотоэлектрической установки. Это происходит в результате того, что реальные значения интенсивности солнечного излучения в Украине не так уж и сильно превышают значение 1000 Вт/м²  указанное в паспортных данных к солнечным батареям. К тому же следует принять во внимание, что при высоких температурах (в летнее время, когда мы имеем максимальное количество солнечного излучения) производительность солнечных панелей падает. Так же имеются незначительные потери в проводах и при запылении солнечных панелей.

Производительность инвертора в зависимости от загрузки солнечными батареями

Глядя на эксплуатационные характеристики преобразователей можно увидеть, что эффективность работы инвертора снижается в нижнем диапазоне мощности. Явное снижение эффективности начинается при нагрузке инвертора ниже 30% от номинальной мощности. Поскольку, по меньшей мере, 40% солнечного излучения попадает на солнечные батареи в диапазоне 100 – 400 Вт/м²  (в диапазоне большем 1000 Вт/м² не более 10%) то завышение мощности инвертора может привести к существенному снижению эффективности преобразования тока.

На основании этих данных, следует принимать мощность инвертора равной  значению от 90% до 120% к номинальной мощности солнечных батарей. Лучше принимать во внимание  географическое расположение солнечной фотоэлектрической системы (90% на севере и до 120% на юге).

Еще один аргумент в пользу установки меньших инверторов — стоимость. Преобразователь может составлять 30% от общего объема инвестиций. Его завышение приводит к нежелательному увеличению общей стоимости фотоэлектрической системы.

Мощность инвертора в зависимости от мощности нагрузки

Так же  пиковая мощность инвертора должна быть не менее чем на 20% — 30% больше чем суммарная мощность нагрузки по стороне переменного тока. Это условие необходимо для обеспечения нормальной работы всех приборов питающихся от аккумуляторных батарей. Поскольку некоторые электрические устройства (компрессоры, насосные установки, электродвигатели) имеют пусковые токи (стартовую мощность), в несколько раз превышающие их номинальное значение (в 2-7 раз). Несмотря на непродолжительный пусковой период, инвертор с недостаточной мощностью не  сможет запустить такой прибор. Таким образом, максимальную мощность инвертора (пиковую мощность) необходимо подбирать, учитывая так же пусковые токи подключаемых приборов.

Устройство современного инвертора

Одним из основных критериев для оценки инвертора является его эффективность или  нормативный КПД.  У инверторов хорошего качества значение КПД может достигать 98%. Во время компоновки солнечной системы следует избегать преобразователи с номинальной эффективностью меньшей 92%.

Вдобавок к вышеперечисленным данным при расчёте инвертора для солнечных батарей следует обратить внимание на следующие параметры: класс защиты IP, число выходов, наличие встроенного солнечного контроллера MPPT, гарантийный срок эксплуатации и т.д. Сейчас на рынке представлено большое количество преобразователей, отвечающие всем возможным требованиям для эффективной работы фотоэлектрической системы любой компоновки.

Поделиться «Инвертор для солнечных батарей»

Рекомендуемые статьи