Από DC σε AC: Γνωριμία με ηλιακούς μετατροπείς

Σε αυτήν την εποχή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ο ήλιος έχει κερδίσει δημοτικότητα ως πηγή καθαρού και βιώσιμου ηλεκτρισμού. Ωστόσο, η ηλεκτρική ενέργεια που εκπέμπεται από τα ηλιακά πάνελ έχει τη μορφή συνεχούς ρεύματος (DC), ενώ οι περισσότεροι οικιακός εξοπλισμός και ηλεκτρικά συστήματα λαμβάνουν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Εδώ μπαίνει ηλιακοί μετατροπείς του οποίου η κύρια λειτουργία είναι να μετατρέπει την ισχύ DC σε χρησιμοποιήσιμη ισχύ AC.

I. Εισαγωγή στους ηλιακούς μετατροπείς

Πρόκειται για ηλεκτρονικές συσκευές που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος που παράγεται από φωτοβολταϊκά στοιχεία σε ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος. Διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε ένα ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα έτσι ώστε να μας επιτρέπει να χρησιμοποιούμε την ενέργεια του ήλιου στα σπίτια, τα γραφεία και άλλα ιδρύματά μας.

II. Κατανόηση της λειτουργίας των ηλιακών μετατροπέων

Μετατροπή από DC σε AC

Ο κύριος σκοπός των ηλιακών μετατροπέων είναι να μετατρέψουν το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο. Σχεδόν όλος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός και τα συστήματα που χρησιμοποιούμε σε καθημερινή βάση απαιτούν εναλλασσόμενο ρεύμα, αλλά τα ηλιακά φωτοβολταϊκά παράγουν ηλεκτρισμό συνεχούς ρεύματος. Αυτές οι αλλαγές επιτυγχάνονται μέσω διαφόρων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και κυκλωμάτων με τα οποία μετατρέπουν τα πρώτα σε δεύτερα.

Μέγιστη παρακολούθηση σημείου ισχύος (MPPT)

Οι ηλιακοί μετατροπείς έχουν επίσης ενσωματωμένο MPPT, το οποίο διασφαλίζει ότι θα αποσπούν τη μέγιστη ποσότητα ενέργειας από το ηλιακό φως, τελικά όταν οι συνθήκες ποικίλλουν. Ως εκ τούτου, κάθε φορά που υπάρχει αλλαγή στην παραγωγή ενέργειας μέσω αυτών των πάνελ, τότε ο μετατροπέας τροποποιεί αυτόματα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, έτσι ώστε τα πάντα να λειτουργούν ομαλά με λιγότερες σπατάλες, συμβάλλοντας έτσι στην επίτευξη υψηλών επιπέδων παραγωγικότητας ανά μονάδα επιφάνειας.

Συγχρονισμός με το Πλέγμα

Τα ηλιακά συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο ή συνδεδεμένα στο δίκτυο πρέπει να μπορούν να συγχρονίζουν την έξοδό τους με την τροφοδοσία του δικτύου. Αυτό θα εγγυηθεί ότι η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τον ήλιο μπορεί να ενσωματωθεί αποτελεσματικά και με ασφάλεια στο δίκτυο παρέχοντας κατοικίες και κτίρια επιχειρήσεων με κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

III. Τύποι ηλιακών μετατροπέων

Μετατροπείς συμβολοσειρών

Όσον αφορά την τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, οι μετατροπείς στοιχειοσειρών είναι οι πιο συνηθισμένοι. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε μικρά φωτοβολταϊκά συστήματα που έχουν λίγους αριθμούς ηλιακών συλλεκτών. Οι μετατροπείς στοιχειοσειρών συνήθως μετατρέπουν την ισχύ συνεχούς ρεύματος από πολλαπλούς ηλιακούς συλλέκτες σε εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιώντας μία μονάδα μετατροπέα.

Microinverters

Αυτά εγκαθίστανται πίσω από μεμονωμένες φωτοβολταϊκές κυψέλες σε αντίθεση με τις κεντρικές μονάδες που είναι χαρακτηριστικές των μετατροπέων στοιχειοσειρών. Κάνουν τη μετατροπή της ισχύος συνεχούς ρεύματος σε κάθε πίνακα στην επιθυμητή μορφή (AC) ανεξάρτητα από άλλο. Ωστόσο, οι μικρομετατροπείς που παρέχουν μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα και απόδοση έχουν υψηλότερο κόστος από τους μετατροπείς στοιχειοσειρών.

Power Optimizers

Αυτός είναι ένας συνδυασμός μετατροπέα στοιχειοσειρών και μικρομετατροπέα. κάνει χρήση βελτιστοποιητών ισχύος που τοποθετούνται πίσω από κάθε πίνακα για να ενισχύσει την απόδοσή του πριν τροφοδοτηθεί στην κεντρική μονάδα μετατροπέα. Οι βελτιστοποιητές ισχύος καταλήγουν σε ένα υψηλής απόδοσης ηλιακό σύστημα με μειωμένο κόστος που σχετίζεται με τη ρύθμιση του μετατροπέα στροφών.

IV. συμπέρασμα

Οι ηλιακοί μετατροπείς διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο στα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα καθώς μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια AC. Είναι σημαντικό να κατανοήσετε τους σκοπούς και τους τύπους των ηλιακών μετατροπέων, ώστε να βελτιστοποιήσετε ανάλογα την απόδοση και την παραγωγικότητα στο δικό σας σύστημα. Πρέπει επίσης να γνωρίζει κανείς ότι δεν έχει σημασία αν έχετε επιλέξει string ή microinverter ή ακόμα και power optimizer. βεβαιωθείτε μόνο ότι η επιλεγμένη συσκευή σας δεν έχει προβλήματα συμβατότητας με άλλα μέρη της εγκατάστασης, καθώς και ότι πληροί τις ενεργειακές απαιτήσεις για ένα δεδομένο κτίριο.