Kaip mikroinverteris nuolatinės srovės šaltinį paverčia kintamosios srovės šaltiniu?
Perskaitėte apie finansinius ir aplinkosauginius saulės kintamosios srovės energijos privalumus ir nusprendėte investuoti į saulės energijos įrenginį. Šiuo metu turite pradėti tyrinėti du pagrindinius bet kurios saulės energijos sistemos komponentus: saulės kolektorių ir inverterį.
Tačiau ką iš tikrųjų daro inverteris? Kodėl jie tokie svarbūs? Kuo skiriasi inverteris nuo mikroinverterio? Ir kokį inverterį pasirinkti savo įrenginiui? Surinkome visą svarbiausią informaciją, kurią reikia žinoti apie inverterius, saulės kolektorius ir energijos sroves.
KAS YRA INVERTERIS? KUO SKIRIASI INVERTERIS NUO MIKROINVERTERIO?
Inverteriai būtini, nes saulės kolektorių gaminamos energijos – nuolatinės srovės (arba DC) energijos – negali naudoti dauguma buitinės elektronikos prietaisų. Nuolatinės ir kintamosios srovės keitikliai šią energiją paverčia į kintamąją srovę, kad ją būtų galima saugiai tiekti į pastato elektros lizdus.
Tradiciniai keitikliai jungiami prie kelių nuosekliai sujungtų saulės kolektorių, sugeria visą jų gaminamą nuolatinės srovės energiją ir paverčia ją vienu dideliu energijos bloku. Mikroinverteriai yra mažesni ir konvertuoja kiekvieno skydelio energiją atskirai. Tai reiškia, kad jie yra patikimesni, nes sugedus vienai saulės kolektoriaus plokštei, energiją vis tiek galima konvertuoti iš visų kitų plokščių.
KAS YRA NUOLATINĖS SROVĖS ENERGIJA?
Kad suprastumėte, kaip veikia nuolatinės srovės keitikliai į kintamosios srovės keitiklius, pirmiausia turite suprasti, kuo skiriasi nuolatinės srovės (DC) ir kintamosios srovės (AC) energija.
Kai kalbame apie nuolatinės ir kintamosios srovės energiją, kalbame apie kryptį, kuria juda energija.
Nuolatinės srovės srovėje elektronai juda tik viena kryptimi. Nuolatinės srovės energija yra šiek tiek stabilesnė už kintamosios srovės energiją, todėl ji dažnai naudojama tais atvejais, kai reikia saugoti energiją, kad ją būtų galima naudoti ateityje, pavyzdžiui, nuotolinio valdymo pultelio baterijos.
Toliau išsiaiškinkime, kaip veikia saulės kolektoriai.
Saulės kolektoriuose nuolatinės srovės energija gaminama, kai fotonai (šviesos dalelės) išstumia elektronus iš silicio atomų, esančių saulės kolektoriuose, vykstant procesui, vadinamam „fotovoltiniu efektu”. Tuomet metalinės plokštelės, esančios kiekvienos saulės plokštės silicio „ląstelės” šonuose, perduoda šiuos išstumtus elektronus į laidus, kuriais jie gali tekėti per mikroinverterį į pastatą (arba tinklą).
Taigi, jei nuolatinės srovės energija yra stabilesnė ir ją generuoja saulės kolektoriai, kodėl mums reikia mikroinverterių, kad ją paverstume kintamosios srovės energija?
KAS YRA KINTAMOSIOS SROVĖS ENERGIJA?
Kintamosios srovės energija yra mažiau stabili nei nuolatinės srovės energija. Elektronų srautas kintamosios srovės maitinime periodiškai keičia kryptį, o tai reiškia, kad srovės įtampa taip pat kinta reguliariais intervalais.
Visi jūsų namuose esantys elektros lizdai yra kintamosios srovės maitinimo šaltiniai. Kodėl? Todėl, kad nuolatinės srovės energiją daug sunkiau transportuoti dideliais atstumais; jei bandysite nuolatinės srovės elektrą iš elektrinės nuvesti į namus, biurus ar visuomeninius pastatus, didžioji jos dalis pakeliui bus prarasta.
Kita vertus, kintamosios srovės elektros energiją daug lengviau transportuoti nacionaliniu tinklu. Todėl retai rasite pastatą, kuriame nebūtų naudojama kintamosios srovės energija.
Štai šių dviejų srovės rūšių skirtumų santrauka:
Kintamoji srovė (AC) Nuolatinė srovė (DC)
Elektronų srautas Periodiškai keičia kryptį Stabilus viena kryptimi
Įtampos poliariškumas Periodiškai kinta Išlieka pastovus
Naudojama sieniniuose kištukiniuose lizduose, visur, kur reikia perduoti energiją dideliu atstumu. Akumuliatoriai, elektronika, saulės baterijos.
KAIP MIKROINVERTERIS NUOLATINĖS SROVĖS ENERGIJĄ PAVERČIA KINTAMOSIOS SROVĖS ENERGIJA?
Kaip nurodėme pirmiau, saulės kolektoriaus generuojama energija yra nuolatinė srovė. Tai reiškia, kad energiją galima lengvai kaupti, tačiau ji nesuderinama su daugumos pastatų elektros lizdais.
Čia į pagalbą ateina mikroinverteris. Kai saulės kolektorius perduoda energiją į mikroinverterį, nuolatinės srovės keitikliai veikia greitai perduodami energiją pirmyn ir atgal per transformatorių, esantį tarp dviejų tranzistorių. Tokiu būdu mikroinverteris priverčia energiją nuolat keisti kryptį – trumpai tariant, sukuria kintamąją srovę.
Kadangi ši kintamoji srovė kuriama „dirbtinai”, ji paprastai būna šiek tiek ne tokia tolygi kaip, pavyzdžiui, generatoriaus kuriama kintamoji srovė. Norint tai ištaisyti, keitiklyje naudojami keli filtrai, kuriais srovė „išvaloma”, kad jos kryptis keistųsi nuosekliau ir būtų tinkama naudoti pastato elektros lizduose.
Mikroinverteriai taip pat žinomi dėl didžiausios galios taško sekimo arba MPPT. Šia funkcija nustatoma, kiek nuolatinės srovės galios bet kuriuo metu gali generuoti saulės kolektorius, ir optimizuojamas kolektoriaus veikimas, kad jis generuotų kuo daugiau energijos.
KODĖL MIKROINVERTERIAI TOKIE SVARBŪS?
Geros kokybės mikroinverteris yra labai svarbus norint saulės kolektorių sugertą energiją paversti saugia ir naudinga elektros energija. Jei jūsų mikroinverteris sugenda, negalėsite gauti energijos iš tinkamos saulės kolektorių plokštės, todėl svarbu gerai apgalvoti, kuris tiekėjas gali suteikti geriausias ir patikimiausias paslaugas.
Svarbiausia, kad geras mikroinverteris šią energiją iš nuolatinės srovės į kintamąją konvertuotų kuo efektyviau, sumažindamas energijos nuostolius ir maksimaliai padidindamas jūsų saulės energijos sistemos galią. Daugelis mikroinverterių taip pat gali padėti atidžiai stebėti saulės energijos įrenginio veikimą, todėl jie dažnai naudojami ir siekiant numatyti bet kokias problemas bei rasti būdų, kaip maksimaliai padidinti energijos išeigą.
Jei pereinate prie saulės energijos, daug dėmesio skirkite savo mikroinverteriams; jie gali būti ne tokie matomi kaip saulės kolektoriai, tačiau jie yra visiškai būtini.