Mājas saules enerģijas stacijas invertors

Enerģētikas nozarē bieži vien ir jāpārveido daži daudzumi citos, jo elektroenerģiju ražo maiņstrāvas vai līdzstrāvas avoti. Viņiem tiek izveidoti atbilstošie patērētāji: elektromotori, transformatoru ierīces, sadzīves tehnika.

Daudzās nozarēs, tāpat kā alternatīvajā enerģijā, ir jāizmanto patērētāji no kombinētiem avotiem. Uzlādējamās baterijas tiek uzlādētas, un elektroniskās ierīces, datoru ierīces tiek barotas ar līdzstrāvu vai tiek izlīdzinātas no elektroenerģijas ģeneratoriem ar rotējošu elektromagnētisko lauku.

Mājsaimniecības elektrisko uztvērēju sinusoidālo harmoniku elektromotoru darbības apgrieztā problēma no līdzstrāvas avotiem tiek atrisināta, pārveidojot elektrību mainīgā, izmantojot speciāli izstrādātas sarežģītas elektriskās struktūras, kuras sauc par invertoriem.

Invertora mērķis un uzdevumi

Ar metodi, kā pieslēgties saules stacijai, patērētājus un baterijas, invertorus sadala:

• tīkls

• autonomi

• hibrīds.

Tīkla modeļi ar apzīmējumu “on grid” darbojas no saules elektrostacijas uz publiskā elektrotīkla slodzes. Tos visbiežāk izmanto sistēmās ar jaudu, kas pārsniedz 10 kW, kas raksturīgas lietošanai Eiropas valstīs. Krievijā zaļā tarifa noteikumi nedod indivīdiem tiesības izmantot šo metodi.

Autonomie invertori apzīmē “izslēgto režģi”. Tie ir savienoti ar mājsaimniecību mājsaimniecībām, un no tiem barošanu nodrošina uzlādējamās baterijasuzlādēts ar saules moduļiem caur kontrolieriem.

Hibrīda dizainos tiek izmantotas abas savienojuma metodes. Viņi labi samaisa ar nepārtrauktām barošanas ķēdēmizmantojot kontroliera automatizāciju, vajadzības gadījumā var darboties no akumulatora un / vai saules moduļa.

Invertora principi

Darbības laikā neliela daļa patērētās enerģijas tiek zaudēta, sildot ķēdes elementus un sānu procesus. Tāpēc izejas jauda vienmēr ir zemāka par iztērēto. Laba dizaina efektivitāti nosaka efektivitāte ar vērtību no 90 līdz 95%.

Invertoru uzskata par periodiska sprieguma ģeneratoru, kas pēc formas ir ļoti tuvu sinusoidālajām harmonikām vai ievērojami atšķiras no tā izejas signāla formā.

Invertora radītie sinusoidālo svārstību grafiki un tā analogs

Diagrammā parādīti sinusoīda galvenie skati un spriegums, kas tuvu tam tipam ir invertora izejā, ko parasti sauc par “Meander”. Atkarībā no dizaina sarežģītības un iespējām ar tā palīdzību īstenot dažādas funkcijas, meandera forma var būt vēl tuvāk sinusa īpašībām vai raupjāka, atgādinot parastos trapeces vai pat taisnstūrus uz katra pusviļņa ar savu izskatu.

Vienkāršotā meandru forma ir vairāk piemērota ierīcēm bez induktīvām slodzēm, kas patērē aktīvo elektriskās strāvas komponentu. Tas ir savādāk termoelektriskie sildītāji (apzīmējums "TEN"), kvēlspuldzes un līdzīgas pretestības struktūras.

Lāpstiņas formai var būt noteikta ietekme uz maiņstrāvas elektromotoru un sadzīves tehnikas transformatoru komplektiem. Ideāls risinājums viņu darbam ir tīra sinusa. Tāpēc kompleksi invertori, kas rada izejas spriegumu ļoti tuvu sinusoidālajām harmonikām, ir pievilcīgāki iekārtām. Bet to ražošanas izmaksas ir augstākas.

Īpašā precizitāte starpmetāla pieejā sinusoidam ir svarīga augstas precizitātes mērinstrumentiem, medicīnas iekārtām, profesionālām audio sistēmām un telekomunikāciju iekārtām.

Dizaina iespējas

Mājas saules elektrostacijām Krievijā vislielākās pieprasījums ir ķēdēs, kas rada vienu maiņstrāvas fāzi ar vērtību 220 volti.

Lai pārveidotu līdzstrāvu, invertors var darboties saskaņā ar transformatora ķēdi vai bez tā. Transformatora klātbūtne ievērojami sarežģī dizainu, bet ļauj jums izveidot augstas kvalitātes izejas signālu.

Ierīces dzesēšanas sistēmā var izmantot piespiedu ventilatoru. Dārgās konstrukcijās uzmanība tiek pievērsta:

• trokšņainība

• vairāku darbības režīmu izmantošana atkarībā no kravas (īpaši pārkaršanas gadījumā).

Rūpniecībā ražotus invertorus no vienfāzes sistēmām var apvienot paaugstinātas jaudas trīsfāzu ierīcēs. Viņi spēj veikt dažādus uzdevumus līdz saražotās elektroenerģijas pārnešanai uz rūpniecības tīklu.

Invertora izvēles pamatnoteikumi

Līdzstrāvas sadzīves tehnika un baterijas atkarībā no to dizaina darbojas ar standarta 12/24/36/48 voltiem. Invertoru ražotāji katram noteikta veida spriegumam atbrīvo savu aprīkojumu. Tas jāanalizē, izvēloties modeli.

Izmantojot invertoru, jāņem vērā:

• Maksimālais enerģijas patēriņš

• četras darbības fāzes: palaišanas režīms, elektroenerģijas ilgstošas ​​pārvēršanas posms ar nominālo jaudu, tukšgaitā, pārslodzē.

Patērētāju maksimālā jauda tiek mērīta noteiktā brīdī, veidojot kritiskas slodzes, var ievērojami pārsniegt standarta tīkla nominālās vērtības ~ 220V / 50Hz.

Ieslēgšanas režīmā invertori īsā laikā pēc elektromotoru iedarbināšanas (dažas milisekundes) un kapacitatīvo kravu nodošanas ekspluatācijā spēj piegādāt pārmērīgu jaudu. Šis režīms ir raksturīgs, ieslēdzot ledusskapjus, veļas mazgājamās mašīnas un trauku mazgājamās mašīnas.

Nepārtrauktas darbības režīmam jāatbilst izvēlētā dizaina nominālajām īpašībām.

Ierīces enerģijas patēriņš bez izejas slodzes augstas kvalitātes modeļiem nedrīkst pārsniegt 1% no nominālās vērtības.

Pārslodzes fāzē dažu veidu invertori pusstundas laikā var droši pārsūtīt jaudu, kas pārsniedz 50% no nominālās vērtības. Bet šī spēja katram ierīces modelim ir atšķirīga.

Ideālas slodzes lieluma noteikšana ir ļoti problemātiska. Tāpēc invertori tiek izvēlēti, izveidojot jaudas rezervi ar rezervi līdz 20% no aprēķinātajām vērtībām.

Plašā mājas tīklā slodze var pastāvīgi svārstīties plašā vērtību diapazonā. Ņemot vērā šo raksturu, ieteicams iegādāties ne vienu jaudīgu invertoru, bet gan aprēķināt optimālo izmantoto jaudu pakāpienu skaitu vairāku modeļu iegūšanai, tos pārmaiņus pārslēdzot ar automatizācijas ķēdi, lai ekonomiski, optimāli izmantotu aprīkojuma resursus.

Iebūvētās aizsardzības klātbūtne raksturo invertora kvalitāti, kuru vajadzētu izslēgt, ja:

• barošanas sprieguma novirze augšējā un apakšējā līmenī,

• īssavienojumi izejas ķēdē,

• pārslodzes strāvā un temperatūrā.

Gadījumos, kad slodze tiek samazināta līdz minimālajām vērtībām, automatizācijas ķēde var pārveidotāju pārveidot gaidīšanas režīmā. Bet šī funkcija nav raksturīga visiem modeļiem.

Mehāniskās konstrukcijas izturība un uzticamība

Invertora uzstādīšanas vietas izvēli ietekmē tā korpusa izgatavošanas kvalitāte. Brīvdabas apstākļos tiek izmantoti noslēgti modeļi, kas klasificēti pēc IP65 indeksa (saīsinājums no Ingress Protection Rating), kas ir sistēma, ar kuras palīdzību saskaņā ar starptautiskajiem standartiem var analizēt elektrisko iekārtu apvalku aizsardzības pakāpi no ūdens un daļiņu iekļūšanas.Tas panes skarbus ekspluatācijas apstākļus visos laika apstākļos.

Uzstādīšanas un iekraušanas un izkraušanas darbību kvalitāti ietekmē korpusa konfigurācija un kopā ar galveno aprīkojumu piegādāto sastāvdaļu pilnīgums.

Ieteikumi ķēdes montāžai

Sākumā ieteicams visus patērētājus savienot ar invertora izejas ķēdēm, tikai pēc tam iesaistīties barošanas ķēžu pārslēgšanā.

Tukšgaitas režīmā akumulatoriem un saules moduļiem ir vairāk nekā 20 V, kas radīs augstu spriegumu elektrolītiskie kondensatori. Un viņi, savukārt, manipulāciju laikā izejas ķēdēs sāks izlādēt impulsu.

Raksta turpinājums:Kā uzstādīt un darbināt saules paneļus