kio estas suna invetilo?

Dum la mondo marŝas antaŭen en sia serĉado de daŭripovaj kaj puraj energiaj solvoj, suna energio aperis kiel pioniro en la vetkuro al pli verda estonteco. Ekspluatante la abundan kaj renovigeblan energion de la suno, sunaj fotovoltaecaj (PV) sistemoj akiris vastan popularecon, pavimante la vojon por rimarkinda transformo en la maniero kiel ni generas elektron. En la koro de ĉiu suna FV-sistemo kuŝas decida komponanto, kiu ebligas la konvertiĝon de sunlumo en uzeblan energion: lasuna invetiloFunkciante kiel ponto inter la sunpaneloj kaj la elektra reto, sunaj invetiloj ludas gravan rolon en la efika utiligo de suna energio. Kompreni ilian funkcian principon kaj esplori iliajn diversajn tipojn estas ŝlosila por kompreni la fascinan mekanikon malantaŭ la suna energikonverto. HKiel A?SolarIinvetiloWorko? Suna invetilo estas elektronika aparato, kiu konvertas la kontinuan kurenton (DC) produktitan de sunpaneloj en alternan kurenton (AC) kiu povas esti uzata por funkciigi hejmajn aparatojn kaj esti enmetita en la elektran reton. La funkciprincipo de suna invetilo povas esti dividita en tri ĉefajn etapojn: konverto, kontrolo kaj eligo. Konverto: La suna inversilo unue ricevas la kontinuan kurenton generitan de la sunpaneloj. Ĉi tiu kontinua kurento tipe estas en la formo de fluktuanta tensio, kiu varias laŭ la intenseco de sunlumo. La ĉefa tasko de la inversilo estas konverti ĉi tiun varian kontinuan kurenton en stabilan alternan kurenton taŭgan por konsumo. La konverta procezo implikas du ŝlosilajn komponantojn: aron da potencelektronikaj ŝaltiloj (kutime izolitpordegaj dupolusaj transistoroj aŭ IGBT-oj) kaj altfrekvencan transformilon. La ŝaltiloj respondecas pri rapida ŝaltado kaj malŝaltado de la kontinua tensio, kreante altfrekvencan pulsan signalon. La transformilo tiam pliigas la tension al la dezirata alterna tensionivelo. Kontrolo: La stirfazo de suna invetilo certigas, ke la konverta procezo funkcias efike kaj sekure. Ĝi implikas la uzon de sofistikaj stiralgoritmoj kaj sensiloj por monitori kaj reguligi diversajn parametrojn. Kelkaj gravaj stirfunkcioj inkluzivas: a. Spurado de Maksimuma Potenco-Punkto (MPPT): Sunpaneloj havas optimuman funkciigan punkton nomatan la maksimuma potencpunkto (MPP), kie ili produktas la maksimuman potencon por difinita sunlumintenseco. La MPPT-algoritmo kontinue ĝustigas la funkciigan punkton de la sunpaneloj por maksimumigi la potencon per spurado de la MPP. b. Reguligo de Tensio kaj Frekvenco: La stirsistemo de la invetilo konservas stabilan AC-eligan tension kaj frekvencon, tipe sekvante la normojn de la elektra reto. Ĉi tio certigas kongruecon kun aliaj elektraj aparatoj kaj permesas senjuntan integriĝon kun la reto. c. Reta Sinkronigo: Retkonektitaj sunaj invetiloj sinkronigas la fazon kaj frekvencon de la alterna kurenta eligo kun la elektra reto. Ĉi tiu sinkronigo ebligas al la invetilo redoni troan potencon al la reto aŭ ĉerpi potencon de la reto kiam suna produktado estas nesufiĉa. Eligo: En la fina stadio, la suna invetilo liveras la konvertitan alternan kurenton al la elektraj ŝarĝoj aŭ al la reto. La eligo povas esti uzata laŭ du manieroj: a. Retaj aŭ Retkonektitaj Sistemoj: En retkonektitaj sistemoj, la suna invetilo rekte enigas la alternan kurenton en la elektran reton. Tio reduktas dependecon de elektrocentraloj bazitaj sur fosiliaj fueloj kaj ebligas retan mezuradon, kie troa elektro generita dum la tago povas esti kreditita kaj uzata dum periodoj kun malalta suna produktado. b. Senretaj Sistemoj: En senretaj sistemoj, la suna invetilo ŝargas baterian bankon aldone al provizado de energio al la elektraj ŝarĝoj. La baterioj stokas troan sunenergion, kiu povas esti uzata dum tempoj de malalta suna produktado aŭ nokte kiam la sunpaneloj ne generas elektron. Karakterizaĵoj de Sunaj Invetiloj: Efikeco: Sunaj invetiloj estas desegnitaj por funkcii kun alta efikeco por maksimumigi la energirendimenton de la suna FV-sistemo. Pli alta efikeco rezultigas malpli da energiperdo dum la konverta procezo, certigante ke pli granda proporcio de la suna energio estas efike uzata. Potenco de eligo: Sunaj invetiloj estas haveblaj en diversaj potencaj rangigoj, intervalante de malgrandaj loĝdomaj sistemoj ĝis grandskalaj komercaj instalaĵoj. La povumo de invetilo devus esti konvene kongruigita kun la kapacito de la sunpaneloj por atingi optimuman rendimenton. Daŭripovo kaj Fidindeco: Sunaj invetiloj estas eksponitaj al diversaj mediaj kondiĉoj, inkluzive de temperaturfluktuoj, humideco kaj eblaj elektraj trotensioj. Tial, invetiloj devus esti konstruitaj el fortikaj materialoj kaj dizajnitaj por elteni ĉi tiujn kondiĉojn, certigante longdaŭran fidindecon. Monitorado kaj Komunikado: Multaj modernaj sunaj invetiloj estas ekipitaj per monitoraj sistemoj, kiuj permesas al uzantoj spuri la rendimenton de sia suna FV-sistemo. Kelkaj invetiloj ankaŭ povas komuniki kun eksteraj aparatoj kaj programaraj platformoj, provizante realtempajn datumojn kaj ebligante malproksiman monitoradon kaj kontrolon. Sekurecaj Trajtoj: Sunaj invetiloj inkluzivas diversajn sekurecajn funkciojn por protekti kaj la sistemon kaj la individuojn laborantajn kun ĝi. Ĉi tiuj funkcioj inkluzivas protekton kontraŭ trotensio, protekton kontraŭ trokurento, detekton de terdifektoj kaj protekton kontraŭ insulado, kiu malhelpas la invetilon liveri potencon al la reto dum elektropaneoj. Klasifiko de Sunaj Invetiloj laŭ Potenco-Takso FV-invetiloj, ankaŭ konataj kiel sunaj invetiloj, povas esti klasifikitaj en malsamajn tipojn surbaze de ilia dezajno, funkcieco kaj apliko. Kompreni ĉi tiujn klasifikojn povas helpi elekti la plej taŭgan invetilon por specifa suna FV-sistemo. Jen la ĉefaj tipoj de FV-invetiloj klasifikitaj laŭ potencnivelo: Invetilo laŭ potencnivelo: ĉefe dividita en distribuita invetilo (ĉena invetilo kaj mikro-invetilo), centralizita invetilo Ĉeno-Inversigouloj: Ĉenraj inversigiloj estas la plej ofte uzata tipo de FV-inversiigiloj en loĝdomaj kaj komercaj sunaj instalaĵoj, ili estas desegnitaj por pritrakti plurajn sunpanelojn konektitajn serie, formante "ĉenon". La FV-ĉeno (1-5kw) fariĝis la plej populara inversigilo en la internacia merkato nuntempe pro inversigilo kun spurado de maksimuma potenco-pinto ĉe la kontinua kurenta flanko kaj paralela retkonekto ĉe la alterna kurenta flanko. La kontinua kurento generita de la sunpaneloj estas enmetita en la ĉeninvetilon, kiu konvertas ĝin en alternan kurenton por tuja uzo aŭ por eksporto al la reto. Ĉeninvetiloj estas konataj pro sia simpleco, kostefikeco kaj facileco de instalado. Tamen, la rendimento de la tuta ĉeno dependas de la plej malbone funkcianta panelo, kio povas influi la ĝeneralan sistemefikecon. Mikro-invetiloj: Mikro-invetiloj estas malgrandaj invetiloj instalitaj sur ĉiu individua sunpanelo en FV-sistemo. Male al ĉeninvetiloj, mikro-invetiloj konvertas la kontinuan kurenton al alterna kurento rekte ĉe la panela nivelo. Ĉi tiu dezajno permesas al ĉiu panelo funkcii sendepende, optimumigante la totalan energiproduktadon de la sistemo. Mikro-invetiloj ofertas plurajn avantaĝojn, inkluzive de spurado de maksimuma potencpunkto (MPPT) ĉe la panela nivelo, plibonigita sistema rendimento en ombritaj aŭ misagorditaj paneloj, pliigita sekureco pro pli malaltaj kontinuaj tensioj, kaj detala monitorado de la individua panela rendimento. Tamen, la pli alta komenca kosto kaj la ebla komplekseco de instalado estas faktoroj por konsideri. Centraligitaj Invetiloj: Centralizitaj invetiloj, ankaŭ konataj kiel grand-skalaj aŭ serv-skalaj (>10kW) invetiloj, estas ofte uzataj en grandskalaj sunaj FV-instalaĵoj, kiel ekzemple sunaj bienoj aŭ komercaj sunaj projektoj. Ĉi tiuj invetiloj estas desegnitaj por pritrakti altajn kontinukurentajn enigojn de pluraj ĉenoj aŭ aroj de sunpaneloj kaj konverti ilin en alternan kurenton por retkonekto. La plej granda trajto estas la alta potenco kaj malalta kosto de la sistemo, sed ĉar la elira tensio kaj kurento de malsamaj FV-ĉenoj ofte ne estas precize kongruaj (precipe kiam la FV-ĉenoj estas parte ombritaj pro nebulo, ombro, makuloj, ktp.), la uzo de centralizita invetilo kondukos al pli malalta efikeco de la inversiga procezo kaj pli malalta elektra energio de la hejmo. Centralizitaj invetiloj tipe havas pli altan potencan kapaciton kompare kun aliaj tipoj, intervalante de pluraj kilovatoj ĝis pluraj megavatoj. Ili estas instalitaj en centra loko aŭ invetila stacio, kaj pluraj ĉenoj aŭ aroj de sunpaneloj estas konektitaj al ili paralele. Kion faras suna invetilo? Fotovoltaecaj invetiloj servas plurajn funkciojn, inkluzive de alterna kurento-konverto, optimumigo de sunĉela rendimento, kaj sistemprotekto. Ĉi tiuj funkcioj ampleksas aŭtomatan funkciigon kaj malŝalton, kontrolon de maksimuma potenco-spurado, kontraŭinsuladon (por retkonektitaj sistemoj), aŭtomatan tensialĝustigon (por retkonektitaj sistemoj), detekton de kontinukurenta kurento (por retkonektitaj sistemoj), kaj detekton de kontinukurenta terkonekto (por retkonektitaj sistemoj). Ni nelonge esploru la aŭtomatan funkciigon kaj malŝalton kaj la kontrolon de maksimuma potenco-spurado. 1) Aŭtomata funkciado kaj malŝalto Post la sunleviĝo matene, la intenseco de la suna radiado iom post iom pliiĝas, kaj la eligo de la sunĉeloj laŭe pliiĝas. Kiam la eliga potenco bezonata de la inversigilo estas atingita, la inversigilo ekfunkcias aŭtomate. Post ekfunkciado, la inversigilo konstante monitoros la eligon de la sunĉelaj komponantoj. Kondiĉe ke la eliga potenco de la sunĉelaj komponantoj estas pli granda ol la eliga potenco bezonata de la inversigilo, la inversigilo daŭre funkcios; eĉ se pluvas, la inversigilo ankaŭ funkcias ĝis la sunsubiro ĉesas. Kiam la eligo de la sunĉela modulo malpliiĝas kaj la eligo de la inversigilo estas proksima al 0, la inversigilo eniras atendstaton. 2) Funkcio de kontrolo de spurado de maksimuma potenco La eligo de la sunĉela modulo varias laŭ la intenseco de la suna radiado kaj la temperaturo de la sunĉela modulo mem (ĉipa temperaturo). Krome, ĉar la sunĉela modulo havas la karakterizaĵon, ke la tensio malpliiĝas kun la pliiĝo de la kurento, do ekzistas optimala funkcia punkto, kiu povas atingi la maksimuman potencon. La intenseco de la suna radiado ŝanĝiĝas, evidente la plej bona funkcia punkto ankaŭ ŝanĝiĝas. Relative al ĉi tiuj ŝanĝoj, la funkcia punkto de la sunĉela modulo ĉiam estas ĉe la maksimuma potenca punkto, kaj la sistemo ĉiam akiras la maksimuman potencan eliron de la sunĉela modulo. Ĉi tiu speco de kontrolo estas la maksimuma potenca spurado. La plej granda trajto de la invetilo uzata en la suna energigenera sistemo estas la funkcio de maksimuma potenca punktospurado (MPPT). La Ĉefaj Teknikaj Indikiloj de Fotovoltaika Invetilo 1. Stabileco de elira tensio En la fotovoltaika sistemo, la elektra energio generita de la sunĉelo estas unue stokita de la baterio, kaj poste konvertita al 220V aŭ 380V alterna kurento per la invetilo. Tamen, la baterio estas influata de sia propra ŝargo kaj malŝargo, kaj ĝia elira tensio varias en granda gamo. Ekzemple, la nominala 12V baterio havas tensian valoron, kiu povas varii inter 10,8 kaj 14,4V (preter ĉi tiu gamo povas kaŭzi difekton al la baterio). Por kvalifikita invetilo, kiam la enira fina tensio ŝanĝiĝas ene de ĉi tiu gamo, la vario de ĝia stabila elira tensio ne devas superi Plusmn; 5% de la taksita valoro. Samtempe, kiam la ŝarĝo subite ŝanĝiĝas, ĝia elira tensiodevio ne devas superi ±10% supertaksitan valoron. 2. Ondforma misprezento de elira tensio Por sinusondaj inversigiloj, la maksimuma permesita ondforma distordo (aŭ harmonia enhavo) devus esti specifita. Ĝi kutime esprimiĝas per la totala ondforma distordo de la elira tensio, kaj ĝia valoro ne devas superi 5% (10% estas permesita por unufaza eliro). Ĉar la altorda harmonia kurento eligata de la inversigilo generos pliajn perdojn, kiel ekzemple kirlofluojn, sur la indukta ŝarĝo, se la ondforma distordo de la inversigilo estas tro granda, ĝi kaŭzos gravan varmiĝon de la ŝarĝkomponantoj, kio ne favoras la sekurecon de elektra ekipaĵo kaj grave influas la funkcian efikecon de la sistemo. 3. Taksita elira frekvenco Por ŝarĝoj inkluzivantaj motorojn, kiel ekzemple lavmaŝinoj, fridujoj, ktp., ĉar la optimuma frekvenca funkciadopunkto de la motoroj estas 50 Hz, tro altaj aŭ tro malaltaj frekvencoj kaŭzos varmiĝon de la ekipaĵo, reduktante la funkciadan efikecon kaj servodaŭron de la sistemo, do la elira frekvenco de la invetilo devus esti relative stabila valoro, kutime potenca frekvenco 50 Hz, kaj ĝia devio devus esti ene de Plusmn;1% sub normalaj laborkondiĉoj. 4. Ŝarĝa potencfaktoro Karakterizu la kapablon de la inversigilo kun indukta ŝarĝo aŭ kapacita ŝarĝo. La ŝarĝa potencfaktoro de la sinusonda inversigilo estas 0.7~0.9, kaj la nominala valoro estas 0.9. Ĉe certa ŝarĝa potenco, se la potencfaktoro de la inversigilo estas malalta, la kapacito de la bezonata inversigilo pliiĝos. Unuflanke, la kosto pliiĝos, kaj samtempe, la ŝajna potenco de la alterna kurento (AC) de la fotovoltaika sistemo pliiĝos. Dum la kurento pliiĝas, la perdo neeviteble pliiĝos, kaj la sistema efikeco ankaŭ malpliiĝos. 5. Inverter-efikeco La efikeco de la invetilo rilatas al la rilatumo de ĝia elira potenco al la enira potenco sub specifaj laborkondiĉoj, esprimita kiel procento. Ĝenerale, la nominala efikeco de fotovoltaika invetilo rilatas al pura rezistanca ŝarĝo. Sub kondiĉo de 80% ŝarĝo s efikeco. Ĉar la totala kosto de la fotovoltaika sistemo estas alta, la efikeco de la fotovoltaika invetilo devus esti maksimumigita por redukti la sisteman koston kaj plibonigi la kostan rendimenton de la fotovoltaika sistemo. Nuntempe, la nominala efikeco de ĉefaj invetiloj estas inter 80% kaj 95%, kaj la efikeco de malalt-potencaj invetiloj devas esti ne malpli ol 85%. En la fakta dezajnprocezo de fotovoltaika sistemo, ne nur alt-efika invetilo devus esti elektita, sed ankaŭ racia konfiguracio de la sistemo devus esti uzata por igi la ŝarĝon de la fotovoltaika sistemo funkcii proksime al la plej bona efikecpunkto kiel eble plej multe. 6. Taksita elira kurento (aŭ taksita elira kapacito) Indikas la nominalan eliran kurenton de la inversigilo ene de la specifita ŝarĝpotencfaktorintervalo. Iuj inversigiloj donas la nominalan eliran kapaciton, kaj ĝia unuo estas esprimita en VA aŭ kVA. La nominala kapacito de la inversigilo estas la produto de la nominala elira tensio kaj la nominala elira kurento kiam la elira potencfaktoro estas 1 (tio estas, sole rezista ŝarĝo). 7. Protektaj mezuroj Invetilo kun bonega funkciado ankaŭ devus havi kompletajn protektajn funkciojn aŭ rimedojn por trakti diversajn nenormalajn situaciojn, kiuj okazas dum fakta uzo, por protekti la invetilon mem kaj aliajn komponantojn de la sistemo kontraŭ difekto. 1) Enigu la konton pri subtensia asekuro: Kiam la eniga terminala tensio estas malpli ol 85% de la taksita tensio, la invetilo devus havi protekton kaj ekranon. 2) Eniga trotensio-protektilo: Kiam la eniga terminala tensio estas pli alta ol 130% de la taksita tensio, la invetilo devus havi protekton kaj ekranon. 3) Protekto kontraŭ troa kurento: La protekto kontraŭ troa kurento de la inversigilo devus povi certigi ĝustatempan agon kiam la ŝarĝo estas kurtcirkvita aŭ la kurento superas la permesitan valoron, por malhelpi ĝin esti damaĝita de la troa kurento. Kiam la funkcia kurento superas 150% de la taksita valoro, la inversigilo devus povi aŭtomate protekti. 4) protekto kontraŭ kurta cirkvito el eligo La agtempo de la inversigilo kontraŭ kurta cirkvito ne superu 0.5 sekundojn. 5) Protekto kontraŭ inversa poluseco de enigo: Kiam la pozitiva kaj negativa polusoj de la eniga terminalo estas inversigitaj, la inversigilo devus havi protektan funkcion kaj ekranon. 6) Fulmoprotekto: La invetilo devus havi fulmoprotekton. 7) Protekto kontraŭ troa temperaturo, ktp. Krome, por invetiloj sen tensiostabiligaj mezuroj, la invetilo ankaŭ devus havi eligajn trotensiajn protektajn mezurojn por protekti la ŝarĝon kontraŭ trotensia difekto. 8. Komencaj karakterizaĵoj Por karakterizi la kapablon de la inversigilo starti kun ŝarĝo kaj la rendimenton dum dinamika funkciado. La inversigilo devas certigi fidindan starton sub nominala ŝarĝo. 9. Bruo Komponantoj kiel transformiloj, filtrilaj induktiloj, elektromagnetaj ŝaltiloj kaj ventoliloj en potencaj elektronikaj ekipaĵoj generos bruon. Kiam la inversigilo funkcias normale, ĝia bruo ne devas superi 80dB, kaj la bruo de malgranda inversigilo ne devas superi 65dB. Selektaj Kapabloj de Sunaj Invetiloj