Μετατροπέας ηλιακών συλλεκτών: τύποι συσκευών, επισκόπηση μοντέλου, χαρακτηριστικά σύνδεσης

Τα ηλιακά συστήματα σε όλο τον κόσμο αναπτύσσονται με τεράστιο ρυθμό. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας σημείωσε στην ετήσια έκθεσή του ότι το 2016 ο αριθμός των ηλιακών σταθμών που τέθηκαν σε λειτουργία ξεπέρασε για πρώτη φορά τον αριθμό του άνθρακα.

Η καρδιά του συστήματος ηλιακής ενέργειας είναι ένας μετατροπέας για ηλιακούς συλλέκτες, ο στόχος του οποίου είναι να μετατρέψει έναν σταθερό τύπο ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Θα σας πούμε πώς να επιλέξετε την καλύτερη επιλογή για τη συσκευή και πώς να την εγκαταστήσετε σωστά. Βάσει των προτάσεών μας, μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν άψογα λειτουργούμενο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής.

Τύποι μετατροπέων για ηλιακούς συλλέκτες

Χωρίς μετατροπέα, η ενέργεια που παράγεται από το ηλιακό σύστημα θα είναι εντελώς άχρηστη για οικιακές ανάγκες. Υπάρχουν 3 τύποι μετατροπέων ανά τύπο χρήσης:

• αυτόνομη;
• δίκτυο
• πολυλειτουργικό

Οι μετατροπείς του πρώτου τύπου χαρακτηρίζονται «εκτός δικτύου». Συνδέονται με την ηλιακή μονάδα, αποτελούν μέρος ενός ξεχωριστού φωτοβολταϊκού συστήματος και δεν έρχονται σε καμία περίπτωση επαφή με εξωτερικό ηλεκτρικό δίκτυο. Η ισχύς τους κυμαίνεται μεταξύ 100 - 8000 watt.

Οι σύγχρονοι ή οι μετατροπείς δικτύου λειτουργούν ταυτόχρονα με ένα κεντρικό σύστημα τροφοδοσίας. Οι μετατροπείς με την ονομασία "on grid" όχι μόνο εκτελούν το ρόλο ενός μετατροπέα, αλλά επίσης διορθώνουν τέτοιες παραμέτρους δικτύου όπως διαφορές πλάτους, δείκτες συχνότητας και άλλες.

Εάν υπάρχει κάποιο πρόβλημα στο εξωτερικό δίκτυο, ο μετατροπέας θα τερματιστεί αυτόματα. Τέτοιοι μετατροπείς συσσωρεύουν ηλεκτρική ενέργεια στις μπαταρίες.

Εάν η συνολική ισχύς των συσκευών που χρησιμοποιούνται στο σπίτι είναι μικρότερη από το δυναμικό ενός σταθμού ηλιακής ενέργειας, τότε η υπερβολική ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται πηγαίνει σε εξωτερικά ηλεκτρικά δίκτυα. Εάν η ισχύς δεν είναι αρκετή για την κανονική λειτουργία των οικιακών συσκευών, τότε πραγματοποιείται επαναφόρτιση από το εξωτερικό.

Οι παράμετροι του μετατροπέα στην πλευρά AC καθορίζονται με βάση τη συνολική κατανάλωση ισχύος όλων των συσκευών που είναι συνδεδεμένες στο ηλεκτρικό δίκτυο του καταναλωτή. Από την πλευρά DC, ο μετατροπέας επιλέγεται με βάση την ονομαστική ισχύ των ηλιακών συλλεκτών

Ελλείψει τάσης, τροφοδοτείται από φορτισμένη μπαταρία. Στην περίπτωση που οι μπαταρίες δεν περιλαμβάνονται στο σύστημα, η ενέργεια που παράγεται από την ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας μεταφέρεται σε ένα κοινό δίκτυο.

Οι φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς δικτύου με υψηλή απόδοση χρησιμοποιούν την ενέργεια που λαμβάνεται από ηλιακούς συλλέκτες. Αποτελούν εγγύηση για τη σταθερότητα του τροφοδοτικού και χαρακτηρίζονται από υψηλή απόδοση άνω του 90%

Υβριδικός ή πολυλειτουργικός μετατροπέας - αξιόπιστος εξοπλισμός. Συνδυάζει τις ιδιότητες των δύο πρώτων μετατροπέων, έχει μεγάλο αριθμό ρυθμίσεων. Αυτή είναι η καλύτερη επιλογή για την κατασκευή ενός οικιακού ηλιακού σταθμού, αλλά και του πιο ακριβού.

Όλοι οι υπάρχοντες ηλιακοί μετατροπείς χωρίζονται σε τύπους και ανάλογα με την τάση εξόδου. Ανάλογα με αυτήν την παράμετρο, είναι ημιτονοειδείς και μαιάνδρες. Δεδομένου ότι η πρώτη τιμή της τάσης εξόδου είναι σχεδόν ίδια με εκείνη του δικτύου τροφοδοσίας, αυτή είναι μια καλή επιλογή όταν υπάρχει μια πολύ ευαίσθητη τεχνική στο σπίτι.

Η τιμή σταθερής τάσης αποτελεί εγγύηση ασφάλειας για οικιακό ηλεκτρικό εξοπλισμό. Γραφικά, η κυματομορφή στην έξοδο ενός τέτοιου ημιτονοειδούς μετατροπέα απεικονίζεται ως καθαρό ημιτονοειδές κύμα.

Κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, το καλύτερο σχήμα του μαιάνδρου είναι το τέλειο ημίτονο. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό, τον ιατρικό εξοπλισμό, τις συσκευές μέτρησης υψηλής ακρίβειας, επομένως, παρά την υψηλή τιμή των σύνθετων μετατροπέων, δεν υπάρχουν άλλες επιλογές σε αυτήν την περίπτωση. Οι κατασκευαστές υποδεικνύουν πληροφορίες σχετικά με το σχήμα του σήματος εξόδου στα χαρακτηριστικά του

Οι μαιάνδροι ή οι μη ημιτονοειδείς μετατροπείς, σε αντίθεση με τους ημιτονοειδείς, έχουν γεωμετρία σήματος στην έξοδο με τη μορφή ορθογώνιων παλμών, το λεγόμενο τροποποιημένο ημιτονοειδές.Οι μετατροπείς αυτού του τύπου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένους τύπους φορτίου, αλλά για συσκευές που χρησιμοποιούν το ενεργό στοιχείο ισχύος, είναι αρκετά κατάλληλοι.

Κριτήρια επιλογής μετατροπέα

Κατά την επιλογή ενός τέτοιου στοιχείου ηλιακού συστήματος ως μετατροπέα, δεν είναι σημαντική μόνο η γεωμετρία του σήματος εξόδου, αλλά και η ισχύς του. Οι ειδικοί συμβουλεύουν το προσωπικό ηλιακοί συλλέκτες μετατροπείς των οποίων η ονομαστική ισχύς είναι υψηλότερη από τη συνολική διαθέσιμη ισχύ στον όγκο του εξοπλισμού, κατά 25-30 τοις εκατό.

Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το φορτίο που προκύπτει από την ταυτόχρονη ενεργοποίηση πολλών συσκευών με υψηλή ισχύ εκκίνησης.

Ένα άλλο κριτήριο κατά την επιλογή ενός μετατροπέα είναι η αποδοτικότητά του, η οποία καθορίζει την απώλεια ενέργειας των συνοδευτικών διαδικασιών. Ανάλογα με το μοντέλο, έχει διαφορετική τιμή, η οποία κυμαίνεται από 85-95%. Η καλύτερη επιλογή είναι η απόδοση τουλάχιστον 90%.

Οι μετατροπείς είναι μονοφασικοί και τριφασικοί. Τα πρώτα έχουν χαμηλότερο κόστος, αλλά η επιλογή τους δικαιολογείται όταν η κατανάλωση ισχύος είναι μικρότερη από 10 kW. Η τάση που έχουν είναι 220V και η συχνότητα είναι 50Hz. Οι τριφασικοί μετατροπείς έχουν μεγαλύτερο εύρος τάσης - 315, 400, 690V.

Οι κατασκευαστές εξοπλισμού ποιότητας συμπληρώνουν τα προϊόντα τους με μετασχηματιστές εξόδου. Υπάρχει σχέση μεταξύ του βάρους του μετατροπέα και των τεχνικών χαρακτηριστικών του - εάν για κάθε κιλό μάζας του υπάρχει 100 W ισχύος, τότε ο μετασχηματιστής περιλαμβάνεται στο κύκλωμα του

Ο αριθμός των μετατροπέων στο σύστημα μπορεί επίσης να είναι διαφορετικός. Οι ακόλουθες συστάσεις θα πρέπει να καθοδηγούνται σε αυτό το θέμα: εάν η ισχύς των ηλιακών συλλεκτών δεν υπερβαίνει τα 5 kW, τότε ένας μετατροπέας είναι αρκετός για ένα τέτοιο σύστημα. Οι μπαταρίες υψηλότερης ισχύος ενδέχεται να απαιτούν 2 ή περισσότερους μετατροπείς. Είναι βέλτιστο όταν απαιτείται ένας μετατροπέας για κάθε 5 kW.

Για εργασία σε δίκτυο που συνδυάζει τη χρήση τυπικής ηλεκτρικής ενέργειας και ενέργειας που παρέχεται από ηλιακούς συλλέκτες, εφαρμόστε υβριδικοί μετατροπείς. Τα χαρακτηριστικά της συσκευής και οι κανόνες για την επιλογή τους θα εισαχθούν στο προτεινόμενο άρθρο μας.

Οι μετατροπείς μπορούν να διαφέρουν μεταξύ τους σε κυκλώματα, γεωμετρία σήματος εξόδου και άλλες καθοριστικές ποσότητες. Οι ξεχωριστοί μετατροπείς είναι εξοπλισμένοι με φορτιστές. Εάν ένας από τους μετατροπείς αποτύχει, το σύστημα δεν θα σταματήσει τη λειτουργία του.

Χαρακτηριστικά σύνδεσης του μετατροπέα

Η απόδοση ολόκληρου του ηλιακού συστήματος εξαρτάται από τη σωστή σύνδεση του ηλιακού μετατροπέα. Το κύριο πράγμα είναι η τήρηση του κανόνα: ένα καλώδιο που μεταδίδει συνεχές ρεύμα πρέπει να έχει ελάχιστο επιτρεπόμενο μήκος και μέγιστη διατομή.

Εάν ο καταναλωτής απέχει πολύ από τα ηλιακά στοιχεία, επεκτείνετε αυξάνοντας το ηλεκτρικό καλώδιο που μεταφέρει εναλλασσόμενο ρεύμα 220 V. Το μήκος του καλωδίου μεταξύ του μετατροπέα και του ηλιακού πλαισίου θα πρέπει να κυμαίνεται εντός 3 m και όχι περισσότερο.

Η καλύτερη επιλογή όταν ο μετατροπέας βρίσκεται κοντά ηλιακό κελί. Ιδιαίτερα αυστηρές συνθήκες πρέπει να πληρούνται κατά τη σύνδεση μετατροπέων που υπερβαίνουν τα 0,5 kW σε ισχύ.

Η σύνδεση καλωδίων πρέπει να είναι σταθερή, όπως Ανεπαρκής στενή σύνδεση προκαλεί σπινθήρα, η οποία μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά. Κατά την εγκατάσταση ενός αυτόνομου μετατροπέα για να διασφαλιστεί η συνεχής τροφοδοσία ρεύματος στην εγκατάσταση, το κύκλωμα DC πρέπει να είναι εξοπλισμένο διακόπτες κυκλώματος.

Η καλύτερη λύση κατά τη σύνδεση του μετατροπέα είναι η χρήση υβριδικού ιμάντα τόσο για συνεχές όσο και για εναλλασσόμενο ρεύμα. Η αρχή βασίζεται σε μια ειδική σειρά ενεργοποίησης του μετατροπέα. Περιλαμβάνει ελεγκτής για ηλιακούς συλλέκτες μετά τη φόρτιση των μπαταριών.

Αυτή η λύση αυξάνει την ποιότητα του εξοπλισμού. Σε περιοχές όπου η ηλεκτρική ενέργεια απενεργοποιείται συχνά ή σε σπίτια που βρίσκονται σε περιοχές όπου επικρατεί συννεφιά, αυτή η επιλογή λειτουργεί πολύ αποτελεσματικά.

Επισκόπηση των μοντέλων μετατροπέα

Οι μετατροπείς για ηλιακούς συλλέκτες παράγονται από πολλούς κατασκευαστές, εσωτερικούς και ξένους. Όλος ο εξοπλισμός έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά, επίπεδα ποιότητας, το δικό του σύνολο λειτουργιών και τεχνικές δυνατότητες.

Μετατροπείς από εγχώριο κατασκευαστή

Μια μεγάλη γκάμα αυτών των προϊόντων με ισχύ 800 - 1200 W παράγεται από τον Ρώσο κατασκευαστή MAP "Energy".

Η εταιρεία παράγει πολλές σειρές μετατροπέων:

1. Μετατροπείς ημιτονοειδούς κύματος με καθαρή ημιτονοειδή μορφή - ΧΑΡΤΗΣ SIN.
2. Μετατροπείς ημιτονοειδών κυμάτων με τη λειτουργία επιλογής πρόσθετης ενέργειας από μπαταρίες - MAP HYBRID.
3. Τριφασικοί μετατροπείς - MAP HYBRID 3 φάσεις.

Οι μετατροπείς που κατασκευάζονται από αυτήν την εταιρεία μπορούν να φορτίσουν όλους τους τύπους μπαταριών. Για αυτό έχουν φορτιστής υψηλή ισχύ.

Το επίτευγμα της εταιρείας είναι ένας μετατροπέας ισχύος ρεκόρ - 20 kW, αντέχοντας το μεγαλύτερο φορτίο των 25 kW. Αυτό το μοντέλο μπορεί να παρέχει αξιόπιστη ισχύ σε ένα μεγάλο κτίριο κατοικιών με πολλές συσκευές.

Ο ΧΑΡΤΟΣ μετατροπέων "Energy" χρησιμοποιείται όχι μόνο σε ιδιωτικά νοικοκυριά, αλλά και σε πολλές βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται στην ιατρική, στις κατασκευές, στους μετεωρολογικούς σταθμούς

Μετατροπείς Schneider Electric Conext

Η γαλλική εταιρεία Schneider Electric παράγει μετατροπείς με χαρακτηριστικά υψηλής απόδοσης που τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά κλίματα.

Η επικάλυψη του αμαξώματος, η οποία έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση, σας επιτρέπει να περάσετε επιτυχώς τις δοκιμές με ομίχλη αλατιού. Είναι σχεδιασμένα για ηλιακούς συλλέκτες εγκατεστημένους στις στέγες ιδιωτικών εξοχικών σπιτιών και πολυκατοικιών.

Ο κατασκευαστής ελέγχει την αξιοπιστία του εξοπλισμού του χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους και δοκιμές. Ο σχεδιασμός των μετατροπέων Conext δεν διαθέτει ηλεκτροχημικούς πυκνωτές, γεγονός που αποτελεί εγγύηση μακροχρόνιας λειτουργίας.

Οι μετατροπείς Conext, ακόμη και σε μέγιστα φορτία, έχουν απόδοση 97,5%. Τα ξεχωριστά μοντέλα είναι εξοπλισμένα με μπλοκ διανομής, οπότε δεν υπάρχει ανάγκη εγκατάστασης εξωτερικού ηλεκτρικού πίνακα

Ένα ευρύ φάσμα προϊόντων σας επιτρέπει να επιλέξετε το σωστό μοντέλο για ηλιακά συστήματα με χωρητικότητα 3 - 20 kW.

Ηλεκτρονικοί μετατροπείς TBS

Αυτή η ολλανδική εταιρεία, η οποία κυκλοφορεί στην αγορά από το 1996, παράγει τόσο χαμηλής ισχύος όσο και πιο ισχυρούς ημιτονοειδείς μετατροπείς για ηλιακούς συλλέκτες Poversine με ονομαστική ισχύ 175 έως 3500 watt.

Η φωτογραφία δείχνει ένα μοντέλο ενός επαγγελματικού μετατροπέα Powersine PS3500-24. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή αδιάλειπτης ισχύος σε λέβητες θέρμανσης, αντλίες, υπολογιστές και άλλα μικρά φορτία. Είναι εξοπλισμένο με αξιόπιστα ηλεκτρονικά, μεταλλικό περίβλημα υψηλής αντοχής

Η γραμμή Powersine χαρακτηρίζεται από ένα πολύ καθαρό ημιτονοειδές κύμα στην έξοδο, οπότε η χρήση αυτών των μετατροπέων εγγυάται την ικανή και μακροπρόθεσμη λειτουργία εξαιρετικά ευαίσθητων συσκευών. Ο εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με προστασία από βραχυκύκλωμα, μεταβολές θερμοκρασίας, υπερφόρτωση. Με αυτούς τους μετατροπείς, φορτία έως 500V μπορούν να ξεκινήσουν με δύναμη εκκίνησης που υπερβαίνει τις δεκάδες φορές την ονομαστική ισχύ.

Μετατροπείς δικτύου Kostal

Η εταιρεία παράγει καινοτόμους μετατροπείς υψηλής ποιότητας με χωρητικότητα 1,5 έως 20 kW, τόσο μονοφασικοί όσο και τριφασικοί. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει ένα διακόπτη AC που λειτουργεί αυτόματα, MPP trackers, monitor, S0 counter και πολλές άλλες επιλογές στη βασική διαμόρφωση. Όλα αυτά καθιστούν δυνατή την εισαγωγή ενός μετατροπέα στο σύστημα «έξυπνου σπιτιού».

Οι μετατροπείς Kostal είναι απλοί τόσο στη λειτουργία όσο και στην εγκατάσταση. Ενσωματωμένο πλαίσιο - ενημερωτικό και κατανοητό, σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τη λειτουργία του

Λόγω της υψηλής ποιότητας του περιβλήματος, ο μετατροπέας είναι εγκατεστημένος τόσο έξω όσο και μέσα στο σπίτι. Η συναρμολόγηση πραγματοποιείται στην Ευρώπη, επομένως η ποιότητα πληροί τα ευρωπαϊκά πρότυπα. Εγγύηση κατασκευαστή - 5 χρόνια.

Μετατροπείς ABi-Solar από την Ταϊβάν

Αυτοί οι μετατροπείς, που κατασκευάζονται στην Ταϊβάν, εκπροσωπούνται στην αγορά μας από μια σειρά αυτόνομων μετατροπέων SL / SLP, αυτόνομων υβριδικών μετατροπέων δικτύου (NTR) και μιας σειράς υβριδίων NT.

Οι αυτόνομοι μετατροπείς είναι εξοπλισμένοι με ελεγκτές ηλιακής φόρτισης. Αυτός ο εξοπλισμός διαθέτει τριπλή λειτουργικότητα - λειτουργεί ως μετατροπέας, ελεγκτής, φορτιστής.

Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει οθόνη υγρών κρυστάλλων που σας επιτρέπει να ελέγχετε τις κύριες παραμέτρους του ηλιακού συστήματος. Η απόδοση των μετατροπέων SL / SLP είναι περίπου 93%. Τα μοντέλα SLP έχουν προστασία από τη σκόνη.

Ο μετατροπέας από τη νέα σειρά ABi-Solar HTP ανήκει στην επιλογή προϋπολογισμού. Λειτουργεί μόνο με μπαταρία. Η σειρά NT είναι ιδιαίτερα δημοφιλής, συμπεριλαμβανομένων μονοφασικών και τριφασικών υβριδικών μετατροπέων, που διακρίνονται από εξαιρετική ποιότητα κατασκευής.

Οι μετατροπείς SL0912 και SL1524 είναι επίσης χαμηλού κόστους. Λειτουργούν σε 2 λειτουργίες - νοικοκυριό αδιάλειπτα και με ηλιακούς συλλέκτες. Έχουν 2 τρόπους συντήρησης τάσης: από 180 έως 260V και από 100 έως 300V.

Η δεύτερη λειτουργία σάς επιτρέπει να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας λόγω λιγότερης χρήσης, αλλά μπορεί μόνο να τροφοδοτήσει εξοπλισμό που δεν είναι πολύ ευαίσθητο στην ποιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος.

Ο μετατροπέας ABi-Solar SL 1012 PWM έχει χωρητικότητα 800 V. Το ρεύμα εξόδου έχει ένα μη τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πωλήσεις που πραγματοποιούνται από ηλιακούς συλλέκτες ηλεκτρικής ενέργειας με το «πράσινο» τιμολόγιο.

Οι μετατροπείς ABi-Solar παρέχουν την ευκαιρία για αύξηση του εύρους θερμοκρασίας λειτουργίας μπαταρίες και αυτοματοποιήστε τη διαδικασία εκφόρτισης.

Μετατροπείς δικτύου GoodWE

Αυτή η κινεζική εταιρεία παράγει μετατροπείς δικτύου διαφορετικής χωρητικότητας και τους παραδίδει στην αγορά σε χαμηλή τιμή. Ένα ειδικό πρόγραμμα επισυνάπτεται στον μετατροπέα, ο οποίος σας επιτρέπει να υπολογίσετε το ηλιακό σύστημα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των ηλιακών συλλεκτών σε σχέση με τα βασικά σημεία και άλλα ορόσημα.

Είναι δυνατή η παρακολούθηση της λειτουργίας του μετατροπέα μέσω tablet ή smartphone, αλλά πρώτα θα πρέπει να εγκαταστήσετε μια εφαρμογή ειδικά σχεδιασμένη για αυτό με βάση το λειτουργικό σύστημα Android.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Εδώ ο διευθυντής της εταιρείας πώλησης μιλά για τις αρχές της επιλογής ενός μετατροπέα:

Αυτό το βίντεο επισημαίνει το ζήτημα της σύνδεσης μετατροπέα:

Ο μετατροπέας φωτοηλεκτρικού δικτύου, ως αναπόσπαστο μέρος του ηλιακού συστήματος, σας επιτρέπει να αποκτήσετε πλήρη ανεξαρτησία από την κεντρική τροφοδοσία και τις αυξανόμενες τιμές των ηλεκτρικών φορέων.

Τα έξυπνα συστήματα, συμπεριλαμβανομένου ενός μετατροπέα δικτύου, καθιστούν τη διαδικασία κατανάλωσης ενέργειας προσιτή, αξιόπιστη και διαχειρίσιμη. Ταυτόχρονα, η άνεση στο σπίτι δεν παραβιάζεται.

Θέλετε να πείτε πώς δημιουργήσατε τον δικό σας μίνι σταθμό ισχύος με έναν μετατροπέα για ηλιακές μπαταρίες; Έχετε πολύτιμες πληροφορίες για ένα θέμα που μπορεί να είναι χρήσιμο για τους επισκέπτες του ιστότοπου; Παρακαλώ γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, δημοσιεύστε φωτογραφίες και κάντε ερωτήσεις.