Сетевой инвертор принцип работы

Содержание

Инверторы для солнечной батареи — обзор популярных моделей

Сетевой инвертор принцип работы

Инвертор представляет собой прибор, с помощью которого происходит преобразование постоянного тока в переменный, напряжением 220 В.

Источником постоянного тока для него служат как солнечные, так и аккумуляторные батареи. Чаще всего они используются как резервное электропитание при перебоях с подачей напряжения в существующих электросетях.

В общем виде солнечная энергоустановка состоит из:

  • солнечных батарей;
  • инвертора;
  • аккумулятора;
  • контроллера заряда;

С целью обеспечения надлежащей работы всей системы, входящие составные части должны подбираться с учетом технических параметров каждого из устройств. Это в полной мере относится и к инверторам, работающими совместно с солнечными батареями.

Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток напряжением 12, 24 и 48 В. Напрямую подключение электроприборов, работающих от сети переменного тока напряжением 220 Вольт к солнечным батареям невозможно. Поэтому постоянный ток, получаемый при помощи солнечных батарей, необходимо преобразовывать в переменный ток напряжением 220 Вольт. Для этого и служат инверторы.

Схема работы электроустановки:

Виды инверторов для солнечных батарей и их характеристики

Существует два типа инверторов:

Сетевые

Предназначенные для установки между солнечной батареей и сетью переменного тока напряжением 220 вольт. Используются они исключительно днем и обеспечивают работоспособность единичных электроприборов, подсоединяемых непосредственно к инвертору.

Автономные

Используемые в системах солнечного энергоснабжения с применением аккумуляторов. В этом случае инвертор используют для преобразования постоянного тока от аккумулятора, который заряжается от солнечных батарей. Эти инверторы применяют в системах бесперебойного питания, обеспечивая полную независимость потребителя от нестабильной работы сети энергоснабжения.

Работа инвертора характеризуется формой выходного сигнала переменного тока.

Сформированный выходной сигнал бывает в виде:

  • чистой синусоиды;
  • квази-синусоиды (модифицированный синус);

Синусоидальные инверторы обеспечивают на выходе идеальную синусоиду сигнала переменного тока, которая намного превосходит имеющуюся в обычной сети энергоснабжения. Именно этот параметр обеспечивает надежную работу электроприборов, обладающих высокой чувствительностью к нестабильному напряжению. Такие инверторы отличаются высокой стоимостью и большими габаритами.

Инверторы с квази-синусоидой, вырабатывают переменный ток, имитирующий синусоиду в виде сигнала прямоугольной или треугольной формы, а также формы сигнала в виде трапеции. Такие инверторы наиболее востребованы, так как они намного меньше и дешевле синусоидальных инверторов. Правда их использование для электропитания приборов, чувствительных к перепадам сетевого напряжения крайне нежелательно.

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

Выбор инвертора

Устройство современного инвертора

При выборе инвертора необходимо обращать особое внимание на целый ряд технических параметров:

  • номинальная и пиковая мощность;
  • коэффициент полезного действия (КПД);
  • потребляемая мощность без нагрузки;
  • величина температурного диапазона;
  • масса прибора;

Также необходимо обратить внимание на зависимость мощности инвертора от выходного напряжения солнечной или аккумуляторной батареи системы бесперебойного питания солнечных энергоустановок:

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

И на наличие защиты от:

  • перегрузки по выходу;
  • короткого замыкания;
  • перегрева;
  • высокого и пониженного, поступающего от батарей напряжения;

Предварительно оценить технические параметры инвертора возможно даже по его весу. Исходя из того, что на 100 ватт выходной мощности приходится 1 кг собственной массы прибора, можно определить, оснащен ли инвертор выходным трансформатором. Выходной трансформатор положительно характеризует качественный инвертор.

Широкий температурный диапазон инвертора также положительно характеризует его работоспособность.

Электроэнергия, получаемая от солнечной батареи, будет экономиться, если:

  1. КПД инвертора находится в пределах 90-95%.
  2. Мощность, потребляемая инвертором без нагрузки, не превышает 1% от величины его рабочей (номинальной) мощности.

Мощности инвертора должно быть достаточно для обеспечения совокупной номинальной потребляемой мощности всех электроприборов, предполагаемых для подключения к солнечной энергоустановке (расчетное значение).

Однако необходимо помнить о том, что практически все электроприборы обладают пусковой мощностью, то есть мощностью, необходимой для пуска конкретного электроприбора.

Эта мощность используется в течение нескольких секунд, после чего прибор начинает функционировать в штатном режиме. Выбирая инвертор, необходимо помнить, что пусковая мощность, указанная в документации, должна ориентировочно в полтора раза превышать величину рабочей (номинальной) мощности.

Обзор моделей

Конструктивные отличия инверторов напрямую определяются типом, к которому они относятся. Сетевые инверторы для систем солнечного энергоснабжения без применения дополнительных аккумуляторов, оснащаются регуляторами отбора максимальной мощности и специальными устройствами для контроля мощности солнечных батарей.

Такие схемотехнические решения позволяют инвертору включаться автоматически в тот момент, когда мощность солнечных батарей достаточна для генерирования переменного тока. Кроме того сетевые инверторы оснащаются стандартными электрическими розетками для подключения различных устройств.

Автономные инверторы конструктивно отличаются от сетевых наличием устройств, которые обеспечивают зарядку аккумуляторных батарей. Кроме того их оснащают целым рядом конструктивных узлов, защищающих аккумуляторы от перезаряда, неправильной полярности аккумуляторов и недозаряда.

Существует огромное количество моделей инверторов для солнечных батарей, которые выпускаются во многих странах мира.

Рассмотрим некоторые из числа тех, что присутствуют на рынке России:

Сетевые инверторы Conext компании Schneider Electric

Эти инверторы разработаны с целью повышения эффективности использования солнечных батарей, устанавливаемых на крышах частных и многоквартирных жилых домов. Они выдержали испытания на надежность MEOST (Multiple Environmental over Stressed Testing) и могут эксплуатироваться в самых тяжелых климатических условиях. К

ПД инверторов Conext составляет 97,5% даже при пиковых нагрузках. Линейка инверторов, присутствующих на рынке обеспечивает функционирование солнечных энергоустановок мощностью от 3 до 20 кВт.

Стоимость инверторов Conext находится в ценовом диапазоне 86900-327300 руб.

Инверторы голландской компании TBS Electronics

Компания с 1996 года выпускает только синусоидальные инверторы Poversine. Ее продукция представлена как маломощными инверторами для отдельных потребителей (номинальная мощность от 175 до 600 Вт) по цене 9400-21600 руб., так и более мощными (номинальная мощность от 850 Вт до 3,5 кВт) стоимостью 37050-79800 руб.

Инверторы российского производства (МАП «Энергия»)

Ассортимент российского производителя очень широк и представлен инверторами мощностью от 800 Вт до 1,2 кВт.

Существует несколько серий инверторов:

  • МАП SIN— инверторы с чистым синусом, ценовой диапазон составляет 22700-130500 руб.;
  • МАП HYBRID — синусоидальные инверторы с возможностью подкачки дополнительной энергии от аккумуляторов, стоимостью от 29700 до 166500 руб.;
  • МАП HYBRID 3 фазы — инверторы с трехфазной конфигурацией.

Все инверторы МАП «Энергия» оснащены мощным зарядным устройством, позволяющим осуществлять зарядку любых типов аккумуляторов.

Китайская компания GoodWE

Продукция которой представлена сетевыми инверторами различной мощности. Компания отличается от остальных тем, что вместе с инверторами предоставляет программу для расчета сетевой системы на солнечных батареях, которая учитывает ориентацию солнечных батарей по углу их наклона, сторонам света и пр.

Кроме того, установив сетевой солнечный инвертор GoodWE, потенциальный потребитель получает возможность наблюдать за его работой с помощью планшетного компьютера или смартфона. Для этого необходимо установить специальное приложение, построенное на операционной системе Android. Также китайский производитель приятно удивляет невысокой ценой на свою продукцию.

Так, широко применяемый в Крыму, трехфазный сетевой инвертор GW20K-DT мощностью 20 кВт стоит 4800 долларов США при установленной гарантии 5 лет. Предлагается также увеличение гарантийного срока до 10 лет, правда тогда его цена возрастает до 5500 долларов США.

Подключение инвертора к солнечной батарее

Подключая инвертор к солнечной батарее необходимо помнить, что провода для передачи постоянного тока должны быть как можно толще, а их длина — как можно короче.

Если солнечная батарея находится далеко от потребителей электроэнергии, то лучше наращивать длину проводов, по которым проходит переменный ток напряжением 220 Вольт, а инвертор расположить непосредственно у самой батареи. Длина проводов от солнечной батареи до инвертора не должна превышать 3 метров.

Особые требования предъявляются к подключению инверторов, с мощностью, превышающей 500 Вт. Провода должны подсоединяться очень жестко, обеспечивая надежный электрический контакт между проводами и клеммами устройства. В случае плохого контакта возможно искрение в зоне подсоединения проводов, что может стать причиной пожара.

Читайте также  Теплообменники виды устройство и принцип работы

При использовании автономных инверторов в системах бесперебойного питания необходимо установить в цепях постоянного тока автоматические предохранители.

Используя в солнечных энергоустановках инверторы, желательно учитывать и форму их выходного сигнала по переменному току.

Большинство бытовых приборов могут работать от переменного тока с формой выходного сигнала в виде модифицированного синуса. Однако, циркуляционные насосы, работающие в непрерывном режиме, импульсные блоки питания современных телевизоров и ноутбуков, а также автоматика газовых котлов, требуют наличия переменного тока с чистой синусоидой. В противном случае эти устройства выходят из строя.

Непредсказуемыми последствиями может закончиться использование инверторов с переменным током в виде квази-синусоиды в том случае, если к системе электропитания подключена дорогостоящая аудиоаппаратура и видеопроекционная техника.

Источник: http://slarkenergy.ru/solar/battery/invertor.html

Инверторы для солнечных батарей: виды и особенности

Популярность использования солнечных батарей растет с каждым годом. Область применения набирает масштабы, их можно встретить при оборудовании тепличных комплексов, частных жилых помещений, многоквартирного фонда, фермерских хозяйств.

Сложность системы в том, что при этом вырабатывается постоянный ток, который может подойти для сварочных аппаратов, освещения, электронных схем, старых автомобилей, зарядки аккумуляторов и т. д. Для организации полноценно функционирующей гелиосистемы требуется наличие еще нескольких элементов, в том числе и инвертора – сердца всей системы. Выбор следует осуществлять исходя из места установки и назначения прибора.

Для чего нужен инвертор солнечных батарей

В нашем мире много систем, потребляющих переменное напряжение в 220 В. В этом случае, необходим инвертор для солнечных батарей для преобразования тока в переменный, иначе его производство становится бессмысленным. Солнечные панели генерируют постоянное электричество с напряжением в 12 В, 24 В и максимальное значение – в 48 В. Именно инвертор делает использование таких батарей пригодным для сети в 220 В.

Принцип работы солнечной батареи

Конструктивные особенности

Сам инвертор состоит из низкочастотного адаптера (диоды и выпрямитель), варикапа (функционирует за счет триодов проводимостью более 4 мк), динисторов (обеспечивают чувствительность) и обкладки.

Многие модификации таких агрегатов состоят из обязательного элемента – блока-бесперебойника.

При отсутствии подачи постоянного тока в случае аварий электросетей, электричество не прекратит поступление в аккумуляторную батарею (заряжается через зарядную установку), далее в инвертор и к месту потребления энергии в электроприборы.

В структуру источника бесперебойного питания входит мониторинг уровня напряжения за счет микроконтроллера. Он дает команду к подключению источников питания в случае остановки основной подачи электричества.

Наличие трансформатора в конструкции является необязательным звеном, зачастую утяжеляя ее. Но, при наличии этого элемента, появляется возможность вызвать сигнал на выходе супервысокого качества.

В конструкцию системы может входить вентилятор, функционирующий принудительно и рассчитанный на бесшумную работу с несколькими режимами (в самых дорогих моделях).

Существует возможность объединения нескольких инверторов в трехфазные агрегаты с увеличенной мощностью и расширенным кругом задач, рассчитанные на 380 В (трехфазная сеть).

Современные солнечные инверторы

Принцип работы

Сначала солнечная батарея выступает в роли преобразователя солнечных лучей в электрический ток, затем должным образом происходит заряд аккумуляторной системы током и правильным напряжением, поддержание этого заряда в аккумуляторах, и, за счет подсоединения инверторного аппарата постоянный ток преобразуется в переменный.

Инвертор – устройство полупроводникового типа, то есть золотая середина между электропроводимостью металлов и диэлектриков (одни имеют очень высокую отметку этого показателя, другие не проводят электричество). Для использования энергии в темное время суток, накопление происходит в аккумуляторе.

Важные характеристики

  • во избежание пустой траты энергии, коэффициент полезного действия должен превышать уровень в 90%; среднее значение доходит до 94%, у оптимальных моделей – до 99%;
  • категорическое отсутствие радиопомех;
  • условие: стабилизированное напряжение на выходе (преимущество отдается трапециевидному типу); минимальное напряжение на входе;
  • низкий показатель гармоник;
  • диапазон температурного режима — чем шире, тем лучше (влияет на качество работы прибора);
  • восприимчивость к нагрузкам;
  • защита от перегрузок и перегревов;
  • минимизация потерь при отсутствии напряжения (при холостом ходе);
  • номинальная мощность и максимальный ток на выходе и входе;
  • средне-взвешенная эффективность – коэффициент, показывающий полезность при переменных значениях напряжения;
  • диапазон определения максимально возможного напряжения (точку возможной характеристики мощности сетевого инвертора для солнечных батарей);
  • уровень защиты кода исполнения от внешнего доступа воды и твердых объектов.

Сетевые модификации

Эта разновидность инверторов создается на основе емкостных диодов (варикапов) с низкочастотным модулятором для вариаций. Использование сетевых конструкций чаще всего подходит для солнечных панелей в виде тарелки. Многие из них имеют проводимость больше 40 мк, с подкладками в изоляторах, некоторые функционируют сквозь контролер заряда. Что касается инверторных выпрямителей, то их частота превышает показатель в 30 Гц.

Преимущества: компактность, высокая защищенность, приемлемая скорость преобразования с низким уровнем энергопотребления.

Гибридный инвертор может все, что сетевой, плюс дополнительно имеет несколько функций: повышать мощность сети при перегрузках, продолжать работу при потере сети в 220 В, убирает проблему со счетчиками. Некоторые производители, совмещая в приборе инвертор и контроллер, пытаются убедить клиентов, что их преобразователи являются гибридными, хотя это неправда, эти устройства называются комбинированными.

Особенность гибридного инвертора заключается в умении параллельно получать нагрузку из сети и от аккумуляторной батареи и имеет приоритетное значение от источника с постоянным током, не пренебрегая источниками с постоянной подачей электричества. При определении приоритетного ресурса, основная нагрузка ложится на него, недостающее электричество берется от второго элемента питания.

Автономные инверторы

Подходят для солнечных панелей различных мощностей, приспособлены функционировать при перенапряжении силы тока до 4 А, оборудуются на три обкладывания.

Преимущества: можно установить низкоомный варикап, электропроводимость низкая, возможность настройки частотности вариантов. Стабильно действуют при повышенной влажности, скоростное преобразование, рыночная цена вполне приемлемая для потребителя.

Классификация по признаку формы на выходе: прямоугольный, синусоидальный и псевдосинусоидальный сигнал.

С прямоугольным сигналом

По рекомендациям специалистов эти устройства лучше применять для подачи энергии к осветительным приборам.

  • Преимущества: проходная цена, простота в использовании.
  • Недостатки: нет прикрытия от перепадов напряжения, узкий круг применения (не для всех приборов и устройств в быту походит по причине несовместимости).

Синусоидальный сигнал

Вырабатывают высококачественный ток с правильной синусоидой, чище идущего из розеток электричества. Подходит для подключения массивных бытовых приборов: холодильников, котлов, кондиционеров, насосов.

  • Преимущества: дает защиту бытовым приборам от скачков напряжения.
  • Недостаток: высокая стоимость.

Псевдосинусоидальный сигнал

Компромисс вариантов, представленных выше.

  • Преимущества: обеспечивают функционирование всех бытовых устройств и техники, стоят недорого.
  • Недостатки: не подходят для работы чувствительных приборов, создают помехи и шумовые волны.

Подключение инвертора

Чтобы правильно подключить инвертор, нужно знать ряд нюансов:

  • кабель выбираем средней длины (не слишком длинный, и не короткий); при отдаленности солнечного элемента, его можно удлинить, при условии длины кабеля от источника энергии до инвертора не превышающей трех метров;
  • обратить внимание на сечение кабеля (соответствие силе тока мощности прибора и сечения);
  • обеспечить жесткое крепление кабеля, чтобы избежать появления искры и впоследствии – пожара;
  • при применении бесперебойников, монтаж автоматических выключателей идет напрямую в цепь постоянно подающегося тока;
  • обратить внимание на форму выходного сигнала напряжения инвертора перед использованием его в системе;
  • определиться: какая нужна чистота сигнала, чтобы избежать поломок приборов, не все устройства могут работать при искаженной форме синуса (газовые котлы, насосы с непрерывным периодом циркуляции, подключение видео- и аудиокамер – требуют повышенной точности).

Принцип работы прост и каждый может подключить инвертор для солнечной батареи своими руками.

Схема подключения системы из солнечных батарей с сетью

Солнечный инвертор

В настоящее время альтернативная энергетика все более прочно входит в повседневную жизнь современного человека и причин тут несколько. Это и экологическая безопасность подобных производств, и возможность создать автономную систему электроснабжения, которая, по истечении срока окупаемости, может приносить определенный доход пользователю.

Одним из видов производства электрической энергии, использующем альтернативный и возобновляемый источник, является солнечная энергетика, а одним из устройств, обеспечивающим работу солнечной электростанции в автоматическом режиме, является инвертор.

Что это такое

Солнечный инвертор – это техническое устройство, служащее для преобразования постоянного электрического тока, напряжением 12/24/48 В, вырабатываемого солнечными батареями, в переменный, используемый для освещения и питания различных приборов и устройств напряжением 220/380 В.

Зачем он нужен

Работа солнечной электростанции в качестве основного или резервного источника электроснабжения, предполагает подключение определенного количества нагрузки, в качестве которой выступают бытовые приборы и технические устройства, для работы которых требуется переменный ток напряжением 220/380 В.

В свою очередь, солнечная батарея (панель), вырабатывает постоянный ток напряжением более низкого порядка, посредством которого заряжаются аккумуляторные батареи, входящие в состав солнечной электростанции (накопители выработанного электричества).

Читайте также  Винтовые компрессоры устройство принцип действия

Схема работы солнечной электростанции приведена на рисунке:

Для того, чтобы преобразовать, накопленную в аккумуляторах электрическую энергию, в параметры, соответствующие параметрам подключаемых устройств, и служат технические устройства, называемые инверторами.

Типы солнечных инверторов

Инверторы, для солнечных электростанций, производятся в различной исполнении и отличаются друг от друга по техническим характеристикам, стоимости и наличию средств автоматики и защиты. А вот типов подобных устройств, определяющих их способность работать по отношению к традиционной сети электроснабжения (от энергоснабжающих организаций), всего три, это:

  1. Автономные («off grid») – способны работать только отдельно от внешних электрических сетей, используются для автономных систем электроснабжения.
  2. Сетевые («on grid») –работают в синхронном режиме с внешней сетью электроснабжения. Инверторы данного типа, кроме своей основной функции, (преобразования напряжения), контролируют качество электрической энергии внешней сети (напряжение и частота), а также способны передавать излишки генерированной энергии для реализации во внешнюю сеть электроснабжения.
  • Гибридные («hybrid») – совмещают в себе функции автономных и сетевых устройств, обладают большим количеством настроек, позволяющих отрегулировать различные режимы работы.

Инверторы сетевого типа

Отличительной особенностью сетевых инверторов является характер их работы по отношению к вешней электрической сети.

Устройства данного типа устанавливаются в электрическую цепь между солнечной панелью и электрической сетью 220/380 В.

Установка сетевого инвертора предполагает работу солнечной электростанции без наличия накопителей энергии (аккумуляторов), когда выработанный солнечными батареями ток идет на питание отдельных потребителей, подключаемых непосредственно к инвертору, а излишки – во вешнюю сеть. Работа такого устройства осуществляется только в дневное время, когда есть солнечный свет.

Инверторы автономного типа

Инверторы автономного типа работают в составе солнечных электростанций, обеспечивающих автономное электроснабжение потребителей электрической энергии. Технические устройства данного типа преобразуют накопленную в аккумуляторах энергию до требуемых параметров и обеспечивают надежность автономного электроснабжения.

В зависимости от формы выходного сигнала по току, инверторы данного типа подразделяются на: синусоидальные и квази-синусоидальные.

Синусоидальные инверторы обладают лучшими техническими показателями, но больше по габаритным размерам и стоимости, нежели квази-синусоидальные, что определяет сферу их использования и распространение на рынке подобных устройств.

Основные технические характеристики

При выборе типа инвертора и возможности его установки в той или иной схеме электроснабжения, основными параметрами, определяющими выбор, служат его технические характеристики, каковыми являются:

  • Мощность – определяет количество нагрузки (приборов и устройств), которое можно подключить к конкретному устройству. Номинальная мощность, указывает на длительно допустимую нагрузку, при подключении которой инвертор способен работать продолжительное время. Максимально допустимая (пиковая) мощность, определяет способность преобразовывать электрический ток не продолжительное время, в моменты запуска электрических двигателей или иных устройств, при включении которых в работу происходит скачек электрического тока (ток запуска).
  • Вид выходного сигнала (форма синусоиды) – определяет возможность подключения того или иного оборудования к конкретной модели инвертора. При использовании более дешевых устройств, с квази-синусоидальной формой сигнала по электрическому току, возможны сложности в процессе эксплуатации приборов и агрегатов, чувствительных к качеству электрического тока (отопительные котлы, насосы, электронные устройства).
  • Напряжение на входе и выходе – определяет возможность установки с определенным видом солнечных панелей, вырабатывающих электрический ток напряжением 12/24/48 В, и в соответствии с этим, напряжением сети питания потребителей – 220 и 380 В.
  • Наличие защитных элементов – зависит от конкретной модели устройства. Основными видами защиты являются – защита от короткого замыкания и перегрузки.
  • Дополнительные опции – также зависит от модели устройства. Это может быть установка встроенной розетки, жидкокристаллического дисплея, зарядного устройства и прочих элементов.

Популярные модели

Каждый пользователь выбирает для себя сам какую модель выбрать и где ее купить. Конечно же оптимальным местом для выбора и приобретения сложных технических устройств, к каковым относится солнечный инвертор, являются компании дилеры производителей подобных изделий, но не везде они присутствуют, поэтому можно воспользоваться сетью интернет, где можно найти модель, соответствующую предъявляемым к ней требованиям.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются серии и модели:

  • «СибВольт» (Россия) – сетевые инверторы, номинальной мощностью от 1,5 до 3,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
  • «Sunrise» (Китай) – гибридного типа, номинальной мощностью 3,2 и 4,0 кВт, на напряжение 48 В.
  • «UMA» (Россия) – автономного типа, номинальной мощностью от 2,4 до 4,0 кВт, на напряжение 24/48 В.
  • «S300» (Тайвань) – автономного типа, номинальной мощностью 300,0 Вт, на напряжение 12/24 В.
  • «Stark Country» (Китай) — гибридного типа, номинальной мощностью от 1,6 до 4,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
  • «Sunville SV15000s» (Россия) – сетевое устройство, номинальной мощностью 15,0 кВт.

Серии и конкретные модели, на рынке подобных товаров, представлены достаточно обширно, как в плане технических характеристик, так и компаний их выпускающих. В связи с этим всегда есть возможность выбрать устройство в соответствии с личными пожеланиями пользователя основываясь на критериях выбора рассмотренных ниже.

Как выбрать лучший?

Как уже было указано выше, на рынке подобных устройств, представлено большое количество моделей различных производителей, которые схожи по своим техническим характеристикам. Для того, чтобы выбрать инвертор, и при этом не ошибиться, необходимо следовать критериям выбора, которыми являются:

  1. Номинальная мощность.
  2. Максимальная (пиковая) мощность.
  3. Форма выходного сигнала по току.
  4. КПД.
  5. Эксплуатационные показатели (температура, влажность, высота установки над уровнем моря).
  6. Напряжение на «входе» и «выходе» устройства.
  7. Наличие средств защиты от токов КЗ и перегрузки.
  8. Наличие «спящего» режима, вентилятора охлаждения и дополнительных опций.
  9. Габаритные размеры и вес.
  10. Бренд и надежность производителя.
  11. Стоимость.

Опираясь на выше приведенные критерии и зная параметры сети, каждый пользователь способен самостоятельно выбрать лучшую модель, из представленных, в настоящее время, в конкретном регионе или на интернет ресурсах.

Подключение инвертора к солнечной батарее

Инвертор является устройством, работающим в комплексе с другими элементами солнечной электростанции, которыми являются:

  • Солнечная панель – источник электрической энергии;
  • Аккумуляторная батарея – накопитель выработанной энергии;
  • Контроллер заряда – отвечает за состояние аккумуляторных батарей, контролирует режим их работы — «заряд-разряд»;
  • Провода и кабели – обеспечивают соединение всех устройств в единую электрическую цепь;
  • Несущие конструкции – обеспечивают надежное крепление монтируемого оборудования, некоторые устройства, позволяют регулировать положение солнечных панелей в пространстве, в соответствии с расположением солнца.

Подключение инвертора в схему работы электрической станции, зависит от типа устройства, т.е. способности работать по отношению к внешней электрической сети.

Подключение, в зависимости от типа инвертора, выполняется по следующей схеме, для:

  • Автономных («off grid») моделей.
  • Модели данного типа устанавливаются между нагрузкой и аккумулятором, зарядка которого также осуществляется через контакты инвертора. У некоторых моделей, как показано на рисунке, может быть предусмотрен отдельный вход для подключения к электрической сети переменного тока, для обеспечения зарядки аккумуляторов, в случае невозможности их заряда от солнечных батарей.
    • Сетевых («on grid») моделей.

    Инверторы данного типа, включаются в электрическую цепь между солнечной батарей и элементами нагрузки и внешней электрической сетью. У данного типа устройств не предусмотрено подключение аккумуляторных батарей. В случаях, когда количество вырабатываемой электрической энергии превышает требуемые значения, излишки перераспределяются во внешнюю сеть.

    • Гибридных («hybrid») моделей.

Гибридный тип подобных устройств, предполагает установку инвертора между аккумуляторами, внешней сетью и нагрузкой одновременно.Использование инвертора, в схемах солнечных электростанций, позволяет осуществлять их работу в автоматическом режиме, что значительно упрощает их использование и расширяет сферу применения.

Источник: https://alter220.ru/solnce/solnechnyj-invertor.html

Инвертор для солнечных батарей

> Советы электрика > Инвертор для солнечных батарей

Сегодняшнее общество переживает довольно сложное время, время мирового экономического кризиса, который заставляет многих пересмотреть привычный образ жизни, ища пути сокращения расходов.

Именно поэтому  большинство владельцев коттеджей и частных домов, особенно живущих в солнечных регионах, стали рассматривать варианты экономии электроэнергии за счет внедрения солнечных батарей.

Но сам процесс установки требует наличия определенных знаний, а также правильности составления расчетов и подбора соответствующего оборудования, отвечающего всем потребностям и желаниям заказчика.

Солнечные батареи – отличный способ экономии электроэнергии

Для того чтобы система функционировала, следует приобрести следующую комплектацию оборудования:

  • непосредственно сами солнечные батареи (фотоэлементы), количество которых рассчитывается отдельно, исходя из площади будущего места их расположения и потребностей в электроэнергии;
  • инверторный механизм, переводящий переменный ток в постоянный ток;
  • аккумулятор для бесперебойной работы системы;
  • устройство для контроля заряда.

Считается, что основным элементом этой системы является инвертор, выступающий своего рода сердцем, без которого невозможно функционирование установки в целом. Но для правильной работы всей системы требуется подбирать оборудование с учетом технических особенностей каждого прибора.

Инвертор для солнечных батарей

Читайте также  Принцип работы диммера переменного тока

Принцип работы солнечных батарей

Принцип работы аккумуляторных солнечных батарей достаточно простой. Фотоэлементы вырабатывают переменный ток, который посредством инвертора перерабатывается в постоянный ток, рассчитанный на напряжение в сети 220 Вольт. Это позволяет впоследствии свободно подключать любые электроприборы к сети.

Иными словами, солнечные батареи выступают в роли преобразователя, аккумулирующего свет от солнца в электричество, которое сохраняется в аккумуляторных батареях, а автономный или сетевой инвертор переводит полученный переменный ток в постоянный.

Аккумуляторная установка позволяет бесперебойную работу всей системы, вне зависимости от наличия или отсутствия электроэнергии в здании. Например, полученная электроэнергия в солнечных странах используется для подогрева воды в бойлерных установках, которая долго остается теплой, вне зависимости от времени суток, за счет наличия аккумулятора.

В противном случае вода была бы теплой только в дневное время, пока идут тепло и свет от солнца.

Схематическое изображение функционирования системы, работающей на солнечных батареях

Стоит учесть тот момент, что современные солнечные установки способны аккумулировать как прямые, так и косвенные солнечные лучи. В ясную погоду они «собирают» свет от солнца, а в пасмурную – собирают свет, который отражается, например, от снега или луж. Конечно, в этом случае процент полученного электричества будет меньше. Но подобные системы позволяют преобразовывать свет в ток круглогодично, вне зависимости от времени года.

Составные части инвертора

Сварочные аппараты в домашнем хозяйстве

При возникновении желания использовать преобразователи солнечной энергии стоит подойти тщательно к выбору оборудования, изучив основательно все самостоятельно, либо обратиться к соответствующим организациям, оказывающим подобные услуги, поскольку вся цепь приборов должна соответствовать друг другу по своим техническим данным. Помимо прочего, гелиосистемы отличаются друг от друга по объему вырабатываемой мощности и частоте. Поэтому особо тщательно стоит подойти к выбору нужной инверторной установки.

Инвертор предоставляет солнечной батареи энергию, и от его мощности зависит мощность всей фотоустановки. Он состоит из ряда основных частей:

  • адаптера, работающего на низкочастотном уровне и включающем в себя диоды и выпрямитель;
  • варикапа, который, в сущности, и играет роль преобразователя тока, за счет триодов;
  • гибридной обкладки (обвязки) по постоянному и переменному току, она позволяет запускать систему даже при полностью севших аккумуляторных батареях, например, после нескольких пасмурных дней;
  • динисторов, отвечающих за повышенную чувствительность элементов к вырабатываемому электричеству.

Виды инверторов для солнечных батарей

Можно выделить несколько основных видов инверторов:

  1. Сетевые инвертора по-другому называются синхронными и применимы они в том случае, когда не наблюдаются скачки напряжения, функционируют благодаря энергии, которую собирают фотоустановки, поэтому подразумевают работу по аккумулированию электроэнергии только в дневное время суток. Сетевой инвертор берет столько электроэнергии, сколько ему нужно, излишки выработанной электроэнергии уходят в домашнюю электрическую сеть. В ночное время суток или в пасмурную погоду он как раз и работает, за счет излишков электроэнергии, беря их из сети. Поэтому данному сетевому инвертору для солнечных батарей не нужен аккумулятор для бесперебойной работы. Номинальная мощность сети определяет мощность прибора, позволяющую ему правильно работать. Для работы бытовых приборов необходимо их напрямую подключить к синхронному инвертору. Сетевой инвертор в ценовом диапазоне доступен многим;

Сетевой инвертор для солнечных батарей

  1. Автономные инвертора функционируют за счет работы в паре с аккумуляторной системой и осуществляют бесперебойную подачу электроэнергии постоянно, бытовые приборы при этом работают напрямую от сети. Выпускаются с различной мощностью: от 1 кВт до 8 кВт. Чтобы определиться с нужной мощностью системы, стоит рассчитать суммарную мощность всех одновременно функционирующих электрических приборов за 1 час времени. Но стоит отдать предпочтение моделям с небольшим запасом мощности, поскольку максимально допустимая перегрузка в них должна составлять не более 4 ампер. Также стоит учесть размер оборудования, который во многом зависит от его максимальной выработки силы тока.  Современные автономные инвертора характеризуются довольно высокой скоростью преобразования электроэнергии, а повышенная влажность обычно не влияет на ход работы прибора;

Автономный инвертер для солнечных батарей

  1. Многофункциональные инвертора совмещают в себе возможности сетевого и автономного оборудования. Их отличительной особенностью является возможность работать одновременно с несколькими батареями разной мощности. Согласно отзывам потребителей, рекомендуется подобные модели приобретать мощностью более 2-х кВт. Другой характерной их особенностью являются довольно приемлемые габаритные размеры.

Многофункциональный инвертер для солнечных батарей

В отдельную группу стоит отнести инвертора, которые отличаются друг от друга согласно типу выходного сигнала. Они в этом случае могут быть:

  • Меандровыми (инверторы с квази-синусоидой). Этот инвертор для солнечных батарей производит переменный ток, имитирующий трапециевидную или прямоугольную синусоиду. Солнечный инвертор, вырабатывающий треугольный сигнал, маломощный, его рекомендуют применять только для световых осветительных приборов, он не защищает особо чувствительную аппаратуру от скачков напряжения. Но цена не высока. Модели, производящие прямоугольную синусоиду, отличаются довольно компактными размерами, подходят для маломощных солнечных батарей и функционируют с частотой, не превышающей 40 Гц. Выпускаются модели с разной степенью защиты и могут работать с перегрузкой более 3-х кВт. Прекрасно функционируют в условиях повышенной влажности. Цена весьма доступна разным слоям населения, поэтому они пользуются популярностью;
  • Инвертора, вырабатывающие точный сигнал синусоиды, характеризуются бесперебойной работой и током хорошего качества, который превосходит ток, поступающий из привычной розетки. К подобным устройствам рекомендуют подключать приборы, остро реагирующие на скачки напряжения, например, холодильные и кондиционерные установки, но они обладают весьма существенными габаритами и высоким ценовым показателем.

Сложности выбора инвертора

Какой сварочный инверторный аппарат лучше

Вне зависимости, какую модель планируется приобретать, будь то сетевой инвертор или автономный, стоит учесть ряд факторов:

  • Мощность на входе, поэтому обязательно уточняется напряжение и мощность инверторной установки. Это исключит потери электроэнергии и увеличит производительность КПД. Рекомендуется применять соотношения между мощностью и напряжением, равные следующим показателям: напряжение равно 12 Вольтам, тогда мощность должна составлять не менее 600 Вт; напряжение равно 24 Вольта, мощность варьируется от 600 до 1500 Вт; напряжение равно 48 Вольт, мощность, соответственно, составляет более 1500 Вт;
  • Мощность на выходе должна составлять более высокое значение от мощности всех электрических приборов, планирующих одновременно использовать. Не рекомендуется применять всю полученную мощность от фотоэлементов, нужно подбирать модели с запасом мощности, поскольку многие бытовые приборы при подключении к сети в начале работы требуют дополнительного заряда, так называемой пусковой мощности, эта мощность приборам нужна считанные секунды, но этот фактор обязательно учитывается;
  • Инвертор должен обладать определенной степенью защиты. Известные производители выпускают модели одновременно с несколькими степенями защиты, что увеличивает их эксплуатационные свойства в разы. К таким типам защиты можно отнести: принудительное охлаждение в случае перегрева, защита аккумулятора от скачков напряжения и замыкания в сети, обязательно наличие защитного контура от перегрузки на выходе;
  • В зависимости от планируемого места расположения преобразователя (отапливаемое помещение или нет), в расчет берется температура, при которой обеспечивается его бесперебойная работа;
  • Ряд моделей прекрасно функционирует в условиях повышенной влажности, что также является существенным преимуществом, определяющим, правда, и их стоимость;
  • Размер прибора имеет значение. Считается, что чем его габариты масштабнее, тем прибор более мощный. Так условно по весу можно определить мощность прибора. Считается, что на каждые 0,1 кВт выходной мощности приходится 1 кг оборудования. Специалисты это аргументируют наличием трансформатора в устройстве;
  • В качественной модели обязательно должна присутствовать функция режима ожидания. По мере отключения нагрузки инвертор потребляет электроэнергию, требуемую только для его работоспособности. Эту функциональную особенность можно сравнить с функцией спящего режима на компьютере. В этот момент потребление электроэнергии минимально, у таких моделей преобразователей она не должна превышать 1% от мощности оборудования;
  • Одним из наиболее важных факторов выбора является уровень КПД. Он должен быть не менее 90 %, в идеале КПД должен составлять более 95 %.

Солнечные батареи в современном коттедже

Все больше потребителей останавливают свой выбор на солнечных модулях, преобразующих свет в электроэнергию. Конечно, стоимость всей установки обходится недешево, даже при выборе модели, где сетевой адаптер обладает наименьшей мощностью и производительностью.

Стоит учесть важный момент проектировки и расчета всех показателей по запланированному потреблению электроэнергии, входной и выходной мощности системы.

К сожалению, экономить на оборудовании не стоит, особенно на инверторных установках, отвечающих за правильное функционирование всей системы солнечных батарей. Более того, самостоятельно не всегда удается правильно произвести все расчеты.

Именно поэтому на сегодняшний день существует большое количество фирм, специализирующихся не только на подборе наиболее подходящей установки, но выполняющих все монтажные работы. Было подсчитано, что системы с солнечными батареями в среднем окупаются в течение 3-5 лет.

Инвертер для солнечных батарей

Ремонт сварочных аппаратов

Источник: https://elquanta.ru/sovety/invertor-dlya-solnechnykh-batarejj.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: