Солнечный инвертор что это такое

Что такое сетевой солнечный инвертор?

Давай вместе разберемся,что такое сетевой солнечный инвертор? Вначале поговорим о назначении,принципе работы таких инверторов,а потом остановимся подробнее на вопросе: на что необходимо обращать внимание при выборе сетевого солнечного инвертора перед покупкой?

Инвертор — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения.Сетевые солнечные инверторы предназначены для продажи всей электроэнергии которую генерирует сетевая солнечная станция «по зеленому тарифу».

В случае отключения линии электропередач сетевой солнечный инвертор автоматически отключится для того чтобы если отключение ЛЭП было не аварийным,а для выполнения ремонтных работ-чтобы люди не попали под напряжение которое может присутствовать на выходе сетевого солнечного инвертора.Как работает сетевой солнечный инвертор?Представим условный дом на крыше которого установлена сетевая солнечная станция.

Солнечная энергия которая попадает на солнечные батареи,в которых преобразуется в электроэнергию постоянного напряжения которая по проводам поступает в сетевой солнечный инвертор.В инверторе постоянный ток преобразуется в переменный ток частотой 50Гц и напряжением 380В или 220В в зависимости от напряжения линии электропередач (ЛЕП) которая подходит к дому.

Далее электроэнергия попадает в счетчик электроэнергии который учитывает сколько выдано в сеть электроэнергии сетевым солнечным инвертором,какое количество киловатт за час,за день или сутки то есть считает Ваши деньги если Вы хозяин такой солнечной станции.

Ночью счетчик электроэнергии учитывает количество электроэнергии которую потребил дом в обычном режиме.По итогам месяца счетчик электроэнергии рассчитывает количество сгенерированной и потребленной электроэнергии условным домом.

Предлагаем посмотреть видео что такое сетевой солнечный инвертор на нашем канале :

Если солнечная станция выработала электроэнергии больше чем потребил электроэнергии дом,то разница в киловаттах умноженная на «зеленый тариф» 0,19 Є/кВтчас поступает на банковский счет хозяина дома на котором установлена солнечная станция.Такой принцип работы сетевой солнечной станции.Теперь давайте перейдем к вопросу -на что следует обратить внимание при выборе сетевого солнечного инвертора?

• Первое-это тип контроллера сетевого солнечного инвертора PWM или MPPT контроллером оснащен солнечный инвертор.Отличие MPPT контроллера в том, что контроллер внутри имеет трансформатор (медную катушку), под средством которой более высокое напряжение и номинальный ток от солнечной батареи преобразуется в более низкое напряжение с прибавкой в силе тока.Таким образом из солнечной батареи можно взять всю ее мощность, до 30% больше энергии при ярком солнце по сравнению с обычными контроллерами.Контроллером отслеживается точка максимальной мощности которую может отдать солнечная панель(солнечная батарея). И отбор энергии строится таким образом- чтобы забирать мощность от батареи максимально возможной, далее преобразовывая на трансформаторе.Схема и сам MPPT контроллер сложнее, отсюда цена у MPPT контроллера выше чем у обычного контроллера.

• Второе -функциональность инвертора то есть, чем больше настроек у солнечного инвертора тем точнее Вы можете его настроить и сможете повысить КПД солнечной станции.
• И последнее на что необходимо обращать внимание при выборе солнечного инвертора-это диапазон по постоянному напряжению в котором работает инвертор.Чем шире диапазон тем раньше утром когда солнце встает будет включаться в работу солнечный инвертор и тем позже будет отключаться вечером солнечный инвертор при закате солнца.Эта характеристика тоже влияет на КПД солнечной станции.

В любом случае не покупайте очень дешевые солнечные инверторы-как бы Вам не нравилась их стоимость.

Инвертор для солнечной электростанции: что это такое и зачем он нужен?

Солнечная энергетика активно развивается во всем мире: ведь Солнце – практически неисчерпаемый источник энергии, который позволяет производить электричество без сжигания дорогостоящего топлива.

Наряду с промышленными установками, все большую популярность приобретают решения для индивидуального использования. Они позволяют обеспечить электричеством частный дом или дачу. Но для организации автономного энергоснабжения Вам понадобятся не только сами солнечные панели, но и инвертор напряжения. Что же это за устройство?

Солнечная батарея производит электричество за счет фотогальванического эффекта: при воздействии света на некоторые полупроводниковые материалы в них возникает постоянный ток. Он пригоден для зарядки аккумуляторов. Но большинство бытовых приборов работают на переменном токе, или же их блоки питания содержат преобразователи переменного тока в постоянный. А значит, пользователю потребуется устройство, которое конвертировало бы получаемый от солнечных панелей ток, а также повышало его напряжение до стандартных значений 110, 220 или 380 Вольт.

Именно для этих целей и служит инвертор, или многофункциональный автоматический преобразователь ( МАП ). На российском рынке их предлагает, например, производитель « МикроАрт », среди зарубежных марок можно выделить Rich Electric (Тайвань), Victron Energy (Нидерланды) и Schneider Electric (Франция). В линейку моделей МАП «Энергия» входят инверторы, пригодные для энергоснабжения загородных домов и дач.

Также инверторы позволяют повысить эффективность работы автономной электросети. Например, они могут синхронизироваться с резервными аккумуляторными батареями, которые «подстраховывают» солнечные панели. При недостатке энергии в сети, инвертор добавляет ее от аккумулятора.

При необходимости он может направлять вырабатываемое электричество в промышленную сеть. Если установлен специальный счетчик, который учитывает направление тока, то он будет крутиться в обратном направлении. При наличии соответствующего разрешения, это позволяет пользователю продавать энергию обратно в сеть.

Характеристики инвертора зависят от его назначения. Для автономного энергоснабжения во время путешествий на автомобиле или яхте достаточно мощности в пределах 2 кВт. Для использования в домашнем хозяйстве потребуется более мощный инвертор, до 3 кВт. Инверторы мощностью свыше 3 кВт необходимы в случае большого потребления электроэнергии.

Солнечный инвертор что это такое

Сетевыми (или grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью — наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: «Точка поиска максимальной мощности».

Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%..

В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti — islanding защитой: в случае выхода сети из строя, отключения внешней сети, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель в сетевом инверторе, отключает его выход от сети.

Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае — если напряжение в сети опускается ниже от установленного в программе инвертора параметра или частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от запраграммированного значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.

Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT)) позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.

В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.

Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.

Основные характеристики сетевых инверторов

• номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора при номинальном массиве соолнечных панелей.
• выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 220 — 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на к 3-х фазную сеть 380В.
• максимальная эффективность — наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых — до 99%.
• взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
• максимальный входной ток — максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.
• максимальный выходной ток — максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
• диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности — диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
• минимальное входное напряжение — минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
• степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области

Как выбрать солнечный инвертор для дома?

В данной статье ведется речь о основных принципах выбора солнечного инвертора.Итак что такое инвертор?

Инвертор — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения.Солнечный инвертор является основным элементом любой солнечной станции-в нем находятся «мозги солнечной станции».Соответственно если солнечный инвертор будет выбран неправильно,то и работать такой солнечный инвертор будет неправильно или некорректно и Ваши деньги будут потрачены если не в пустую,то как минимум не эффективно.Солнечные инверторы для дома подразделяются на три основные типа.

• Автономные солнечные инверторы или off grid– инверторы, не подключенные к внешней электрической сети, предназначены для автономных фотоэлектрических систем,т.е работают отдельно и не могут работать по «зеленому тарифу»,но применяются как независимый источник бесперебойного питания;
• Гибридный солнечный инвертор или hybrid, еще называют «аккумуляторно-сетевой» преобразователь, совмещающий свойства автономных и сетевых инверторов. Гибридные инверторы имеют большое количество настроек для оптимизации работы солнечной станции от общей электрической сети при наличии аккумуляторных батарей;
• Сетевые солнечные инверторы или on grid, работающие синхронно с внешней сетью электроснабжения. В случае отключения линии электропередач сетевой солнечный инвертор автоматически отключится в целях безопасности.

Сетевые инверторы подходят для солнечных систем без аккумуляторных батарей. Вся выработанная энергия генерируется в общую сеть по «зеленому тарифу».

Если Вы планируете устанавливать солнечную станцию или солнечный инвертор в качестве источника бесперебойного питания для дома,офиса или гостиницы-то Вам необходим автономный или гибридный инвертор.

Если Вы хотите чтобы у Вас был не только источник резервного питания Вашего дома,а также солнечная станция которая приносит Вам прибыль-тогда Вашим выбором должен быть гибридный инвертор.

В случае если Вы рассматриваете приобретение солнечной станции только для продажи выработанной электроэнергии по «зеленому тарифу»-выбирайте сетевой солнечный инвертор.

Предлагаем посмотреть видео как выбрать солнечный инвертор на нашем канале :

Напряжение инвертора напрямую связано со стационарной сетью и если к Вашему дому подведено 380В или 3 фазы,то и солнечный инвертор нужно выбирать трехфазный,в случае если к Вашему дому подходит линия напряжением 220В то и инвертор должен быть однофазный

После выбора типа солнечного инвертора и напряжения переходим к подбору инвертора по параметрам:

• Первая важная характеристика -это номинальная и пиковая выходная мощность.В идеале, номинальная выходная мощность инвертора должна быть равна сумме мощностей всех нагрузок.Однако, в реальности чаще делают выбор по нагрузке с максимальной мощностью.При этом необходимо учитывать и пусковые токи всех нагрузок, которые могут быть в 7-10 раз больше рабочих (например у холодильников или насосов). Умножив пусковой ток на напряжение (220 В) мы получим пусковую мощность, которая должна быть меньше пиковой.

Стоит отметить, что если производитель не указывает отдельно пиковую выходную мощность, то скорее всего указанная в качестве номинальной в действительности является пиковой.

• Вторая характеристика- это форма выходного напряжения солнечного инвертора.Это может быть чистый синус, квазисинусоида, прямоугольная синусоида

Если Вы хотите избежать большинства проблем, то покупайте качественный солнечный инвертор с правильной синусоидой, поскольку все индуктивные нагрузки (холодильники, насосы, кондиционеры и другое) просто не будут работать при прямоугольной форме выходного напряжения и даже могут выйти из строя. Квазисинусоида — это своего рода компромисс между прямоугольной формой и чистым синусом. Большинство синусоидальных моделей являются качественными, однако встречаются и ненадежные модели.

• Какие защиты должны быть у солнечного инвертора? Качественный инвертор должен обладать максимальным количеством защит:

1. Защита от высокого и низкого напряжения аккумуляторной батареи;
2. Защита от короткого замыкания на выходе инвертора;
3. Защита от перегрузки на выходе солнечного инвертора;
4. Защита от перегрева солнечного инвертора

Что касается перегрева,если выбранная Вами модель оснащена вентилятором для принудительного охлаждения, то стоит поинтересоваться, работает ли он всегда или только при перегреве, регулируется ли его скорость? В качественных моделях солнечных инверторов вентилятор отключается при небольшой нагрузке, делая работу инверторов абсолютно бесшумной, что бывает немаловажным при использовании инвертора в быту.

• Четвертая важная характеристика-коэффициент полезного действия солнечного инвертора (КПД).КПД в конечном счете определяет сколько энергии будет потрачено впустую (просто на то, чтобы инвертор работал).Современные модели имеют КПД 90-95%. При КПД ниже 90% более 10% энергии будет истрачено впустую, что не допустимо для солнечной электростанции, где каждый Ватт на счету.
• Потребляемая мощность без нагрузки и в режиме ожидания.Одним из важных параметров также является потребляемая мощность без нагрузки. Этот параметр должен быть в районе 1% от номинальной мощности. То есть, например, если номинальная мощность равна 2000 Вт, то потребление без нагрузки должно быть до 20 Вт.

Если Вы не собираетесь каждый раз выключать инвертор для солнечной батареи после использования, то нужно выбирать модель с минимальным потреблением в режиме ожидания, чтобы минимум энергии тратился на поддержание работы системы. Большим плюсом в этом случае является наличие дежурного режима, потребление в котором сокращается еще более значительно.

• Наличие дежурного режима солнечного инвертора(режим ожидания).Наличие дежурного режима позволяет значительно сэкономить энергию, запасенную в аккумуляторах. Однако и здесь есть нюанс.Чтобы не возникло проблем с подключением нагрузок малой мощности, нужно, чтобы дежурный режим можно было отключать вручную.Поскольку, если его нельзя отключить, то может возникнуть ситуация, когда инвертор не выйдет из дежурного режима при подключении нагрузки (например зарядка мобильного телефона).

В любом случае не покупайте очень дешевые солнечные инверторы-как бы Вам не нравилась их стоимость.