В составе оборудования солнечной станции для снабжения электроэнергией загородного дома используется инвертор. Он преобразовывает постоянный ток, вырабатываемый солнечной батареей, в переменный с заданными параметрами: частотой 50 Гц и напряжением 220В, от которого работают бытовые приборы.
Инверторы выбирают исходя из особенностей работы оборудования и типа солнечной станции. Отличаются они не только характером взаимодействия с другим оборудованием, но и составом комплектующих, электрическими характеристиками, поддерживаемыми функциями и режимами работы, а также стоимостью и размером.
Разделение инверторов по характеристикам и особенностям работы
Независимо от типа инвертора и специфики его работы, все они могут быть разной мощности и эффективности. Эффективность – это способность инвертора с минимальными потерями преобразовывать электрический ток. Кроме того, он сам по себе – потребитель электроэнергии, поэтому важно, чтобы он не использовал на себя весь выработанный солнечной батареей ток. В зависимости от качества и режима работы инвертора потери энергии составляют 5-20%, то есть эффективность устройства находится в пределах 80-95%.
Мощность инвертора должна соответствовать производительности солнечной станции и нуждам бытовых электроприборов. Кроме того, устройством должно поддерживаться напряжение, вырабатываемое батареями: 12, 24, 36 или 48 В. Для некоторых приборов, например, оснащенных электродвигателями, характерен скачок пусковых токов. Важно, чтобы устройство справлялось с кратковременной перегрузкой.
Повышение напряжения электрического тока до 220В в инверторе может происходить за счет наличия встроенного трансформатора или специальных электронных устройств:
- Трансформаторные или низкочастотные поддерживают более высокие ток и скорость заряда аккумуляторов, обладают большими весом и размерами, но более низкой стоимостью и эффективностью 80-92%.
- Бестрансформаторные или высокочастотные достигают 98% эффективности, потребляют меньше электроэнергии, но из-за сложности электронных элементов менее надежны.
Инвертор формирует выходной сигнал двух видов:
- Чистой синусоиды. Это идеальные параметры переменного тока, превосходящие даже поставляемые сетью общего электроснабжения. От сети с подобным сигналом могут работать самые чувствительные электроприборы и оборудование. Такие устройства больше по размерам и значительно дороже.
- Квази-синусоды. Вырабатываемые параметры имитируют синусоиду, генерируя сигнал в виде трапеций, прямоугольников или треугольников. Их используют в сети со стандартными, мало чувствительными к перепадам напряжения потребителями.
Сетевые
Для работы в составе сетевой солнечной станции предназначены одноименные инверторы. Их подключают не только к солнечной батарее, но и к общей сети электроснабжения. Дополнительно в них встроены устройства для контроля мощности электротока, поступающего от солнечных батарей. Если параметры начинают снижаться ниже установленного порогового значения, инвертор отключается, питание электроприборов начинается от централизованного источника.
Автономные
В сети автономной солнечной электростанции используют автономные инверторы. В этом случае неиспользованный постоянный электрический ток, выработанный батареями, накапливается аккумуляторами. Инвертор преобразует постоянный ток от обоих источников в переменный. Кроме того, автономные модели оснащают устройствами, контролирующими заряд аккумуляторов и защищающими их от перезаряда, недозаряда или при неправильном подключении к полюсам.
Комбинированные или гибридные
Сочетает возможности сетевых и автономных инверторов комбинированный вариант. В состав такого оборудования входит контроллер заряда аккумуляторов и зарядное устройство, работающее от сети.
В зависимости от выбранного режима, происходит выбор приоритета зарядки и питания. То есть можно выбрать, например, режим приоритетной зарядки аккумулятора от сети или солнечной батареи, а также направить выработанную солнечными батареями энергию сразу к потребителям или сначала к аккумуляторам.
Микроинверторы
Без инвертора система работать не сможет, а они, как любое оборудование, могут выходить из строя, причем в самый неподходящий момент. Кроме того, солнечные батареи включаются последовательно, следовательно, при снижении эффективности одной батареи, например, из-за затенения, снижается кпд всей электростанции.
Решить проблему и повысить степень безопасности и безаварийности солнечной станции помогают микроинверторы – устройства, подключаемые только к одной панели. Таким образом в системе работает столько инверторов, сколько солнечных батарей размещено на крыше. В дальнейшем легко увеличить производительность станции – достаточно купить солнечную батарею с микроинвертором и подключить их к системе. Если в составе станции работает один инвертор, рассчитанный на определенную мощность, в подобной ситуации его придется полностью заменять.
Дополнительные функции и возможности инверторов
Для удобства использования производители оснащают инверторы дополнительными функциями и возможностями:
- Дисплеем для вывода показателей напряжения, частоты, мощности и другой информации.
- Автозапуском резервного генератора при падении напряжения в сети. Продвинутое оборудование сделает это только днем, чтобы не разбудить людей шумом.
- Источником бесперебойного питания, чтобы прибор не отключался при исчезновении питания, а подключал электроснабжение от солнечных батарей или генератора.
Производители выпускают настолько разнообразные инверторы, что выбор оптимального для конкретной солнечной станции может поставить в тупик даже профессионального электрика. Чтобы не мучиться с выбором, проще воспользоваться готовыми предложениями комплектов оборудования для установки в загородном доме солнечной станции нужного типа и мощности. При возникновении вопросов или нестандартных задачах лучше обращаться за помощью к профессионалам.
Остались вопросы по инверторам? Задавайте их в комментариях, мы обязательно ответим.
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые публикации о солнечной энергетике и оборудовании!
