Μετατροπέας για ηλιακούς συλλέκτες: τύποι συσκευών, επισκόπηση μοντέλων, 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 σταθμών ηλιακής ενέργειας που τέθηκαν σε λειτουργία ξεπέρασε για πρώτη φορά τον αριθμό των ανθρακωρυχείων.

Η καρδιά ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας είναι ένας μετατροπέας για ηλιακούς συλλέκτες, του οποίου η αποστολή είναι να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Θα σας πούμε πώς να επιλέξετε την καλύτερη επιλογή συσκευής και πώς να την εγκαταστήσετε σωστά. Λαμβάνοντας υπόψη τις συστάσεις μας, μπορείτε να συναρμολογήσετε μια μίνι μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που λειτουργεί άψογα.

Τύποι μετατροπέων για ηλιακούς συλλέκτες

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

• αυτονόμος;
• δίκτυο;
• πολυλειτουργικό.

Οι μετατροπείς του πρώτου τύπου χαρακτηρίζονται «εκτός δικτύου». Συνδέονται με την ηλιακή μονάδα, αποτελούν μέρος ξεχωριστού φωτοβολταϊκού συστήματος και δεν έχουν καμία επαφή με το εξωτερικό ηλεκτρικό δίκτυο. Η ισχύς τους κυμαίνεται από 100 έως 8000 W.

Οι σύγχρονοι ή συνδεδεμένοι με το δίκτυο μετατροπείς λειτουργούν συγχρονισμένα με το κεντρικό σύστημα τροφοδοσίας. Οι μετατροπείς με την ονομασία "στο δίκτυο" όχι μόνο εκτελούν το ρόλο ενός μετατροπέα, αλλά διορθώνουν επίσης παραμέτρους δικτύου όπως διαφορές πλάτους, δείκτες συχνότητας και άλλα.

Εάν υπάρχει πρόβλημα στο εξωτερικό δίκτυο, ο μετατροπέας απενεργοποιείται αυτόματα. Τέτοιοι μετατροπείς αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια σε μπαταρίες.

Εάν η συνολική ισχύς των συσκευών που χρησιμοποιούνται στο σπίτι είναι μικρότερη από τις πιθανές δυνατότητες του ηλιακού σταθμού, τότε η υπερβολική παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια καταλήγει σε εξωτερικά ηλεκτρικά δίκτυα. Εάν η ισχύς δεν επαρκεί για την κανονική λειτουργία των οικιακών συσκευών, τότε παρέχεται επαναφόρτιση από το εξωτερικό.

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

Ελλείψει τάσης, η τροφοδοσία παρέχεται από μια φορτισμένη μπαταρία. Στην περίπτωση που οι μπαταρίες δεν περιλαμβάνονται στο σύστημα, η ενέργεια που παράγεται από τον ηλιακό σταθμό περνά στο γενικό δίκτυο.

Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς που συνδέονται στο δίκτυο χρησιμοποιούν την ενέργεια που λαμβάνεται από τα ηλιακά πάνελ με μεγάλη απόδοση. Αποτελούν εγγύηση σταθερότητας τροφοδοσίας και χαρακτηρίζονται από υψηλή απόδοση που ξεπερνά το 90%

Ένας υβριδικός ή πολυλειτουργικός μετατροπέας είναι αξιόπιστος εξοπλισμός. Συνδυάζει τις ιδιότητες των δύο πρώτων μετατροπέων και έχει μεγάλο αριθμό ρυθμίσεων. Αυτή είναι η καλύτερη επιλογή για την εγκατάσταση οικιακού ηλιακού σταθμού, αλλά και η πιο ακριβή.

Όλοι οι υπάρχοντες ηλιακοί μετατροπείς χωρίζονται σε τύπους και ανάλογα με την τάση εξόδου. Ανάλογα με αυτή την παράμετρο, είναι ημιτονοειδείς και μαίανδροι.Δεδομένου ότι η πρώτη έχει τάση εξόδου σχεδόν ίδια με αυτή της παροχής ρεύματος, αυτή είναι μια καλή επιλογή όταν υπάρχει πολύ ευαίσθητος εξοπλισμός στο σπίτι.

Μια σταθερή τιμή τάσης αποτελεί εγγύηση ασφάλειας για τον οικιακό ηλεκτρικό εξοπλισμό. Γραφικά, το σχήμα του σήματος εξόδου ενός τέτοιου μετατροπέα ημιτονοειδούς τύπου απεικονίζεται ως καθαρό ημιτονοειδές κύμα.

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

Οι μετατροπείς τετράγωνου κύματος ή μη ημιτονοειδής, σε αντίθεση με τους ημιτονοειδείς, έχουν γεωμετρία σήματος εξόδου με τη μορφή ορθογώνιων παλμών, το λεγόμενο τροποποιημένο ημίτονο. Οι μετατροπείς αυτού του τύπου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ορισμένους τύπους φορτίου, αλλά για συσκευές που χρησιμοποιούν το ενεργό στοιχείο ισχύος, είναι αρκετά κατάλληλοι.

Κριτήρια επιλογής μετατροπέα

Όταν επιλέγετε ένα στοιχείο ηλιακού συστήματος, όπως ένας μετατροπέας, δεν είναι μόνο σημαντική η γεωμετρία του σήματος εξόδου, αλλά και η ισχύς του. Οι ειδικοί συμβουλεύουν τη στελέχωση ηλιακούς συλλέκτες μετατροπείς των οποίων η ονομαστική ισχύς είναι 25 - 30 τοις εκατό υψηλότερη από τη συνολική διαθέσιμη ισχύ στον όγκο του εξοπλισμού.

Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το φορτίο που προκύπτει όταν πολλές συσκευές με υψηλή ισχύ εκκίνησης ενεργοποιούνται ταυτόχρονα.

Ένα άλλο κριτήριο κατά την επιλογή ενός μετατροπέα είναι η απόδοσή του, η οποία καθορίζει τις απώλειες ενέργειας για τις σχετικές διεργασίες.Ανάλογα με το μοντέλο, έχει διαφορετική τιμή, που κυμαίνεται από 85-95%. Η βέλτιστη επιλογή είναι η απόδοση τουλάχιστον 90%.

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

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

Ο αριθμός των μετατροπέων στο σύστημα μπορεί επίσης να διαφέρει. Σε αυτό το θέμα, θα πρέπει να καθοδηγηθείτε από τις ακόλουθες συστάσεις: εάν η ισχύς των ηλιακών συλλεκτών δεν υπερβαίνει τα 5 kW, τότε ένας μετατροπέας είναι αρκετός για ένα τέτοιο σύστημα. Οι μεγαλύτερες μπαταρίες ενδέχεται να απαιτούν 2 ή περισσότερους μετατροπείς. Είναι βέλτιστο όταν υπάρχει ένας μετατροπέας για κάθε 5 kW.

Να λειτουργεί σε ένα δίκτυο που συνδυάζει τη χρήση τυπικής ηλεκτρικής ενέργειας και ενέργειας που παρέχεται από ηλιακούς συλλέκτες, υβριδικοί μετατροπείς. Το προτεινόμενο άρθρο μας θα σας παρουσιάσει τα χαρακτηριστικά της συσκευής και τους κανόνες επιλογής τους.

Οι μετατροπείς μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τα κυκλώματα, τη γεωμετρία του σήματος εξόδου και άλλα καθοριστικά μεγέθη. Ορισμένοι μετατροπείς είναι εξοπλισμένοι με φορτιστές. Εάν ένας από τους μετατροπείς παρουσιάσει βλάβη, το σύστημα δεν θα σταματήσει να λειτουργεί.

Χαρακτηριστικά σύνδεσης του μετατροπέα

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

Εάν ο καταναλωτής βρίσκεται μακριά από τις ηλιακές κυψέλες, το ηλεκτρικό καλώδιο που μεταφέρει εναλλασσόμενο ρεύμα 220 V θα πρέπει να επεκταθεί κατά επέκταση. Το μήκος του καλωδίου μεταξύ του μετατροπέα και του ηλιακού πάνελ πρέπει να κυμαίνεται εντός 3 m και όχι περισσότερο.

Η καλύτερη επιλογή είναι όταν ο μετατροπέας βρίσκεται κοντά ηλιακή μπαταρία. Ιδιαίτερα αυστηρές προϋποθέσεις πρέπει να πληρούνται κατά τη σύνδεση μετατροπέων με ισχύ άνω των 0,5 kW.

Η σύνδεση των καλωδίων πρέπει να είναι ισχυρή, γιατί μια ανεπαρκώς σφιχτή σύνδεση προκαλεί σπινθήρες, οι οποίοι μπορεί να γίνουν πηγή πυρκαγιάς. Κατά την εγκατάσταση ενός αυτόνομου μετατροπέα για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη παροχή ρεύματος στην εγκατάσταση, το κύκλωμα DC πρέπει να ολοκληρωθεί αυτόματους διακόπτες.

Η καλύτερη λύση κατά τη σύνδεση ενός μετατροπέα είναι η χρήση σωληνώσεων υβριδικού τύπου τόσο για συνεχές όσο και για εναλλασσόμενο ρεύμα. Η αρχή βασίζεται σε μια ειδική σειρά ενεργοποίησης του μετατροπέα. Περιλαμβάνει ελεγκτής ηλιακού πάνελ αφού φορτιστούν οι μπαταρίες.

Αυτή η λύση αυξάνει την ποιότητα της λειτουργίας του εξοπλισμού. Σε περιοχές όπου συχνά διακόπτεται το ρεύμα ή σε σπίτια που βρίσκονται σε περιοχές όπου επικρατεί συννεφιασμένος καιρός, αυτή η επιλογή λειτουργεί πολύ αποτελεσματικά.

Ανασκόπηση μοντέλων μετατροπέων

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

Μετατροπείς από εγχώριους κατασκευαστές

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

Η εταιρεία παράγει διάφορες σειρές μετατροπέων:

1. Μετατροπείς ημιτονοειδούς κύματος με καθαρή ημιτονοειδή κυματομορφή - SIN MAP.
2. Ημιτονοειδής μετατροπείς με λειτουργία επιλογής πρόσθετης ενέργειας από μπαταρίες - MAC HYBRID.
3. Τριφασικοί μετατροπείς - MAP HYBRID 3 φάσεων.

Οι μετατροπείς που παράγονται από αυτήν την εταιρεία μπορούν να φορτίσουν όλους τους τύπους μπαταριών. Για αυτό έχουν Φορτιστής υψηλή ισχύς.

Το επίτευγμα της εταιρείας είναι ένας μετατροπέας ισχύος ρεκόρ 20 kW, που μπορεί να αντέξει το υψηλότερο φορτίο των 25 kW. Αυτό το μοντέλο μπορεί να παρέχει αξιόπιστη ισχύ σε ένα μεγάλο κτίριο κατοικιών με πολύ εξοπλισμό.

Οι μετατροπείς MAP Energia χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε ιδιωτικά νοικοκυριά, αλλά και σε πολλές βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται στην ιατρική, στις κατασκευές και σε μετεωρολογικούς σταθμούς.

Οδηγίες Schneider Electric Conext

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

Η εξαιρετικά ανθεκτική στη διάβρωση επίστρωση του περιβλήματος του επιτρέπει να περάσει με επιτυχία τη δοκιμή ψεκασμού αλατιού. Προορίζονται για ηλιακούς συλλέκτες που είναι εγκατεστημένοι τόσο σε στέγες ιδιωτικών εξοχικών όσο και πολυκατοικιών.

Ο κατασκευαστής ελέγχει την αξιοπιστία του εξοπλισμού του χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους και δοκιμές. Οι μετατροπείς Conext έχουν σχεδιαστεί χωρίς ηλεκτροχημικούς πυκνωτές, γεγονός που εγγυάται μακροχρόνια λειτουργία.

Οι μετατροπείς Conext, ακόμη και σε μέγιστα φορτία, έχουν απόδοση 97,5%.Ορισμένα μοντέλα είναι εξοπλισμένα με μπλοκ διανομής, επομένως δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε εξωτερικό ηλεκτρικό πίνακα

Μια μεγάλη γκάμα προϊόντων σας επιτρέπει να επιλέξετε το κατάλληλο μοντέλο για ηλιακά συστήματα ισχύος 3 - 20 kW.

Μετατροπείς από την TBS Electronics

Αυτή η ολλανδική εταιρεία, που είναι παρούσα στην αγορά από το 1996, παράγει μετατροπείς ημιτονοειδούς κυμάτων χαμηλής και υψηλότερης ισχύος για ηλιακούς συλλέκτες Poversine με ονομαστική ισχύ από 175 έως 3500 W.

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

Η γραμμή Powersine χαρακτηρίζεται από ένα πολύ καθαρό ημιτονοειδές κύμα στην έξοδο, επομένως η χρήση αυτών των μετατροπέων εγγυάται την ικανή και μακροχρόνια λειτουργία των πολύ ευαίσθητων συσκευών. Ο εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με προστασία από βραχυκυκλώματα, υπερτάσεις θερμοκρασίας και υπερφόρτωση. Με αυτούς τους μετατροπείς, μπορείτε να εκτελέσετε φορτία έως και 500 V με δύναμη εκκίνησης δεκάδες φορές μεγαλύτερη από την ονομαστική ισχύ.

Μετατροπείς δικτύου Kostal

Η εταιρεία παράγει καινοτόμους μετατροπείς υψηλής ποιότητας με ισχύ από 1,5 έως 20 kW, μονοφασικούς και τριφασικούς. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει έναν αυτόματο διακόπτη AC, MPP trackers, μια οθόνη, έναν μετρητή S0 και πολλές άλλες επιλογές στάνταρ. Όλα αυτά καθιστούν δυνατή την εφαρμογή του μετατροπέα στο σύστημα «έξυπνου σπιτιού».

Οι μετατροπείς Kostal είναι εύκολοι στη λειτουργία και την εγκατάσταση. Ο ενσωματωμένος πίνακας είναι ενημερωτικός και σαφής, σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τη λειτουργία του

Λόγω της υψηλής ποιότητας του υλικού του περιβλήματος, ο μετατροπέας τοποθετείται τόσο έξω όσο και εντός του σπιτιού.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, αντιπροσωπεύονται στην αγορά μας από μια σειρά αυτόνομων μετατροπέων SL/SLP, υβριδικούς μετατροπείς αυτόνομου δικτύου (NTH) και μια σειρά υβριδικών HT.

Οι αυτόνομοι μετατροπείς είναι εξοπλισμένοι με ελεγκτές φόρτισης από ηλιακούς συλλέκτες. Αυτός ο εξοπλισμός είναι εφοδιασμένος με τριπλή λειτουργικότητα - λειτουργεί ως μετατροπέας, ελεγκτής και φορτιστής.

Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει μια 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 διαθέτουν προστασία από τη σκόνη.

Η επιλογή προϋπολογισμού περιλαμβάνει έναν μετατροπέα από τη νέα σειρά ABi-Solar HTP. Λειτουργεί μόνο αν υπάρχει μπαταρία. Ιδιαίτερα δημοφιλής είναι η σειρά NT, η οποία περιλαμβάνει μονοφασικούς και 3-φασικούς υβριδικούς μετατροπείς με εξαιρετική ποιότητα κατασκευής.

Οι μετατροπείς SL0912 και SL1524 είναι επίσης οικονομικοί. Λειτουργούν σε 2 λειτουργίες - οικιακή αδιάλειπτη παροχή ρεύματος και με ηλιακούς συλλέκτες. Έχουν 2 τρόπους συντήρησης τάσης: από 180 έως 260 V και από 100 έως 300 V.

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

Ο μετατροπέας ABi-Solar SL 1012 PWM έχει ισχύ 800 V. Το ρεύμα εξόδου έχει ένα μη τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες σε «πράσινο» τιμολόγιο

Οι μετατροπείς ABi-Solar καθιστούν δυνατή την αύξηση του εύρους θερμοκρασίας λειτουργίας μπαταρίες και αυτοματοποιήστε τη διαδικασία φόρτισης-εκφόρτισης.

Μετατροπείς δικτύου από την GoodWE

Αυτή η κινεζική εταιρεία παράγει μετατροπείς δικτύου διαφόρων δυνατοτήτων και τους προμηθεύει στην αγορά σε χαμηλή τιμή. Ο μετατροπέας συνοδεύεται από ένα ειδικό πρόγραμμα που σας επιτρέπει να υπολογίζετε το ηλιακό σύστημα, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση των ηλιακών συλλεκτών σε σχέση με τα κύρια σημεία και άλλα ορόσημα.

Είναι δυνατή η παρακολούθηση της λειτουργίας του μετατροπέα μέσω tablet ή smartphone, αλλά θα πρέπει πρώτα να εγκαταστήσετε μια ειδικά σχεδιασμένη εφαρμογή βασισμένη στο λειτουργικό σύστημα Android.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

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

Αυτό το βίντεο καλύπτει το ζήτημα της σύνδεσης ενός μετατροπέα:

Ο μετατροπέας φωτοβολταϊκού δικτύου, ως αναπόσπαστο μέρος του ηλιακού συστήματος, σας επιτρέπει να αποκτήσετε πλήρη ανεξαρτησία από την κεντρική παροχή ρεύματος και τις αυξανόμενες τιμές των ηλεκτρικών μέσων.

Τα έξυπνα συστήματα που περιλαμβάνουν μετατροπέα δικτύου καθιστούν την κατανάλωση ενέργειας προσιτή, αξιόπιστη και διαχειρίσιμη. Ταυτόχρονα, η άνεση στο σπίτι δεν διαταράσσεται σε καμία περίπτωση.

Θα θέλατε να μας πείτε πώς συναρμολογήσατε τον δικό σας μίνι σταθμό παραγωγής ενέργειας με έναν μετατροπέα για ηλιακές μπαταρίες; Έχετε πολύτιμες πληροφορίες για ένα θέμα που θα μπορούσε να είναι χρήσιμο στους επισκέπτες του ιστότοπου; Γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, δημοσιεύστε φωτογραφίες και κάντε ερωτήσεις.