اینورتر خورشیدی

در حال حاضر میزان بزرگی از سیستم‌های فتوولتائیک به شبکه متصل می‌شوند و اینورتر ها، جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کنند.

اینورتر خورشیدی جریانات مستقیم تولید شده (DC) را با استفاده از پنل‌های خورشیدی، به جریانات (AC) به شبکه‌های برق تبدیل می‌نماید. در سیستم‌های خورشیدی، اینورتر‌ها عملکردی مشابه به قلب را دارا هستند و برق AC را به DC تبدیل می‌نمایند. همچنین اینورتر‌های خورشیدی به شبکه آنگرید (متصل) و آفگرید (منفعل) متصل می‌شوند که در ادامه بیشتر آشنا خواهیم شد.

انواع اینورترهای خورشیدی

اینورتر‌های خورشیدی به دسته‌بندی‌ها مختلف تقسیم می‌شوند زیرا هرکدام از آن‌ها ظرفیت‌ها و نقش‌های متفاوتی را دارند و بر اساس توان و ظرفیتشان در فعالیت‌های مختلف بکار برده می‌شوند.

دسته‌بندی اینورتر‌های خورشیدی عبارت‌اند از:

1. از نظر شکل موج تولیدی
2. از نظر اتصالات شبکه‌ای
3. از نظر اتصال پنل‌ها

موج تولیدی در اینورتر ها:

اینورتر‌های خورشیدی فتوولتائیک موج‌های مربعی، سینوسی و شبه سینوسی را دارا هستند که به اسامی زیر نیز شناخته می‌شوند.

• موج مربعی (square wave inverters)
• موج سینوسی اصلاح شده (modified sine wave inverters)
• موج سینوسی خالص (pure sine wave inverter)

اینورتر موج مربعی:

عموما این مدل اینورتر‌ها دارای قیمت ارزان هستند و بیشتر در وسایل الکتریکی کاربرد دارند. در این موج، برق DC به برق AC با فرکانس ۵۰ هرتز تبدیل می‌گردد و با استفاده از ترانسفورماتور، به ولتاژ ۲۳۰ تغییر می‌کنند. در نظر داشته باشید این نوع اینورتر‌ها جهت مصارف خانگی و صنعتی کاربرد ندارند زیرا توانی کمتر از ۵۰۰ وات را دارند و عموما جهت جا فندکی ماشین‌ها استفاده می‌شوند.

موج سینوسی اصلاح شده:

یکی از اقتصادی‌ترین و عمومی‌ترین اینورتر ها، اینورتر موج سینوسی اصلاح شده است که دارای شکلی بین موج مربعی و موج سیسنوسی است همچنین به این نوع اینورترها اینورتر‌های شبه سینوسی نیز گفته می‌شود.

اینورتر‌های شبه سینوسی به نسبت اینورتر‌های موج سینوسی خالص، قیمت پایین‌تری دارند و عموما در وسایل برقی مانند: رادیو، تلوزیون و کامپیوتر استفاده می‌شوند. در نظر داشته باشید این نوع از اینورتر‌ها در مصارف کوچک کاربرد دارند زیرا برخی از وسایل الکتریکی توانایی کار با اینورتر‌ها را ندارند.

موج سینوسی خالص:

اینورتر‌های موج سینوسی خالص بر اساس پهنای باند فعالیت می‌کنند و عموما جهت تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌گردند. اینورتر‌های خالص، به دلیل پیچیدگی مدار، قیمت گرانتری نسبت به سایر اینورتر‌ها دارند.

بررسی اینورتر ها از نظر اتصال به شبکه :

اینورتر های خوررشیدی متصل به شبکه (آنگرید) و اینورتر های خورشیدی جدا یا منفصل از شبکه (آفگرید)

اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه و جدا از شبکه (آفگرید)نام دارند.

اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه (Grid connected inverter)

اینورتر های خورشیدی منفصل (جدا) از شبکه (Off grid inverter)

اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه:

اگر بخواهیم برق تولیدی توسط پنل های خورشیدی را به شبکه برق تزریق کنیم، می بایست از اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه استفاده کنیم. ماهیت و ساختار داخلی اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه و اینورتر های خورشیدی منفصل از شبکه با هم متفاوت است، اگرچه شرکتی با نام Goodwe اینورتر خورشیدی به بازار ارائه کرده است که قابلیت استفاده همزمان برای تزریق به شبکه و همچنین برای مستقل از شبکه را دارد.

اینورتر های خورشیدی متصل به شبکه بصورت تک فاز و سه فاز و در ظرفیت های 250 وات تا حوالی 5 مگاوات و در سطح ولتاژ های مختلف متناسب با ظرفیت اینورتر ها تولید می شوند.

اینورتر های خورشیدی جدا یا منفصل از شبکه:

در یک سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه، ذخیره انرژی توسط باتری بصورت DC انجام می پذیرد و شارژ کنترلر وظیفه مدیریت سیستم و حفاظت آنرا به عهده دارد. برای تبدیل آن به برق AC با ولتاژ 220 ولت از یک اینورتر خورشیدی استفاده می گردد. بعضی اینورترها در درون شارژ کنترلرها تعبیه شده است و یک دستگاه هم اینورتر و هم شارژ کنترلر می باشد.

انواع اینورتر های خورشیدی به لحاظ اتصالات پنل های خورشیدی

اینورتر‌های خورشیدی، به پنل‌های خورشیدی به صورت‌های مختلفی متصل می‌گردند و انوع مختلفی را دارا هستند که هر کدام نقش و وظیفه متفاوتی را ایفا می‌کنند، برخی از انواع اینور‌ترهای خورشیدی از نظر اتصالات به پنل خورشیدی عبارت‌اند از:

• اینورتر‌های رشته‌ای
• اینورترهای مرکزی
• میکرو اینورتر

اینورتر‌های رشته‌ای یا استرینگ:

یکی از کاربردی‌ترین اینورتر‌ها در سیستم فتوولتائیک، اینورتر‌های رشته‌ای هستند. ظرفیت این نوع اینورتر‌ها حدودا ۱۲۵ کیلووات است و به بخش‌های مستقل اینورتر ورود پیدا می‌کنند. برای مثال استرینگ‌ها در یک تابلو برق، به حفاظت ولتاژ و جریانات موازی ایفا نقش می‌کنند.

اینورتر مرکزی:

اینورتر‌های مرکزی یا سنترال، در سیستم‌های فتوولتائیک ظرفیت بالایی دارند. عموما این ظرفیت بالای ۲۰۰کیلو وات است که علاوه بر حفاظت از ولتاژ و جریانات موازی، خروجی برق‌ها به ورودی اینورتر متصل می‌گردد.

میکرو اینورتر:

گران‌ترین نوع اینورتر‌های خورشیدی، میکرو اینورتر‌ها هستند. میکرو اینورتر‌های خورشیدی، ظرفیت ۲۰۰ الی ۵۰۰ وات را دارا هستند. طول عمر در این نوع اینورتر بسیار بالا است، همچنین در نظر داشته باشید این نوع اینورتر‌ها به راحتی نصب می‌شوند و در هنگامی قطعی یا خرابی، جریانات برق برخی از شبکه‌ها متوقف می‌گردد و سایر شبکه‌ها فعالیت خود را ادامه می‌دهند.

سوالات متداول

آیا اینورتر‌های خورشیدی، کیفیت برق را دچار مشکل می‌کنند؟

اینورتر‌هایی که کیفیت بالا و قابل قبولی را دارند میزان هارمونیک را به حداقل می‌رسانند، در نظر داشته باشید برق‌های تزریقی کمتر از ۵٪ قابل قبول است همچنین اگر محل تزریق برق بیش از ۵٪ شود، نیاز است از فیلتر‌های هارمونیک استفاده شود.

سیستم MPPT در اینورتر‌ها چیست؟

سیستم MPPT در واقع مدار مبدل به DC است که وظایف مهم و متعددی را دارد و زمانی که میزان تابش، جریان و یا تغییر دما ایجاد شود، این سیستم شروع به فعالیت می‌کند.