อินเวอร์เตอร์สำหรับสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน

ในภาคพลังงานมักมีความจำเป็นต้องแปลงปริมาณบางส่วนเป็นพลังงานอื่นเนื่องจากพลังงานไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นโดยแหล่งกำเนิดของกระแสสลับหรือกระแสตรง ผู้บริโภคที่เกี่ยวข้องถูกสร้างขึ้นสำหรับพวกเขา: มอเตอร์ไฟฟ้าอุปกรณ์หม้อแปลงเครื่องใช้ในครัวเรือน

ในหลายอุตสาหกรรมเช่นเดียวกับพลังงานทดแทนมีความจำเป็นต้องใช้ประโยชน์จากผู้บริโภคจากแหล่งรวม แบตเตอรี่ที่ชาร์จไฟใหม่ได้จะถูกชาร์จและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์คอมพิวเตอร์นั้นมาพร้อมกับไฟฟ้ากระแสตรงหรือถูกแก้ไขจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหมุนได้

งานผกผันของมอเตอร์ไฟฟ้าของฮาร์โมนิกส์ฮาร์โมนิกของเครื่องรับไฟฟ้าในครัวเรือนจากแหล่งจ่ายกระแสตรงสามารถแก้ไขได้โดยการแปลงไฟฟ้าเป็นตัวแปรโดยใช้โครงสร้างไฟฟ้าที่ซับซ้อนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษที่เรียกว่าอินเวอร์เตอร์

วัตถุประสงค์และภารกิจของอินเวอร์เตอร์

โดยวิธีการเชื่อมต่อกับสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ผู้บริโภคและแบตเตอรี่อินเวอร์เตอร์จะแบ่งออกเป็น:

• เครือข่าย

• ตนเองมี

• เป็นลูกผสม

โมเดลเครือข่ายที่มีการกำหนด“ ตามตาราง” นั้นใช้งานจากสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในการโหลดของตารางพลังงานสาธารณะ ส่วนใหญ่จะใช้ในระบบที่มีความจุเกิน 10 kW โดยทั่วไปสำหรับใช้ในประเทศในยุโรป ในรัสเซียบทบัญญัติของ Green Tariff ไม่ได้ให้สิทธิ์แก่บุคคลในการใช้วิธีการนี้

อินเวอร์เตอร์แบบสแตนด์อโลนยืนสำหรับ "ปิดกริด" พวกเขาเชื่อมต่อกับผู้บริโภคในครัวเรือนและใช้พลังงานจาก แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชาร์จโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ผ่านตัวควบคุม

การออกแบบไฮบริดใช้ทั้งสองวิธีการเชื่อมต่อ พวกเขาผสมกัน กับวงจรแหล่งจ่ายไฟสำรองสามารถผ่านระบบอัตโนมัติของตัวควบคุมที่ทำงานจากแบตเตอรี่และ / หรือโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ในกรณีที่จำเป็น

หลักการอินเวอร์เตอร์

ในระหว่างการใช้งานชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของพลังงานที่ใช้จะหายไปในการทำความร้อนส่วนประกอบของวงจรและกระบวนการด้านข้าง ดังนั้นกำลังขับจึงต่ำกว่าที่จ่ายเสมอ ประสิทธิภาพของการออกแบบที่ดีนั้นพิจารณาจากประสิทธิภาพด้วยค่า 90 - 95%

อินเวอร์เตอร์นั้นถือว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้าเป็นระยะซึ่งในรูปร่างใกล้เคียงกับฮาร์โมนิกของไซน์หรือแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากมันในรูปของสัญญาณเอาท์พุต

กราฟแสดงการแกว่งของไซน์และสัญญาณอะนาล็อกที่ผลิตโดยอินเวอร์เตอร์

กราฟแสดงมุมมองหลักของคลื่นไซน์และแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทอินเวอร์เตอร์ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "คดเคี้ยว" ใกล้กับชนิดของมัน ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของการออกแบบที่มีความเป็นไปได้ของการใช้งานฟังก์ชั่นต่าง ๆ โดยรูปร่างของคดเคี้ยวสามารถใกล้ชิดกับลักษณะของซายน์หรือหยาบกร้านรูปร่างสี่เหลี่ยมคางหมูธรรมดาหรือแม้กระทั่งรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากในแต่ละครึ่งคลื่น

รูปแบบที่เรียบง่ายของคดเคี้ยวนั้นเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่มีโหลดแบบเหนี่ยวนำซึ่งกินส่วนประกอบของพลังงานไฟฟ้า มันแตกต่างกัน เครื่องทำความร้อนเทอร์โม (การกำหนด "TEN"), ระบบแสงหลอดไส้และโครงสร้างความต้านทานที่คล้ายกัน

รูปร่างของคดเคี้ยวอาจมีผลกระทบบางอย่างกับอุปกรณ์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับและชุดประกอบหม้อแปลงของเครื่องใช้ในครัวเรือน ทางออกที่ดีสำหรับการทำงานของพวกเขาคือไซน์บริสุทธิ์ ดังนั้นอินเวอร์เตอร์ที่ซับซ้อนที่สร้างแรงดันเอาต์พุตใกล้กับฮาร์มอนิกฮาร์โมนิกจึงน่าสนใจสำหรับอุปกรณ์ แต่ต้นทุนการผลิตของพวกเขาสูงขึ้น

ความแม่นยำพิเศษของวิธีการที่คดเคี้ยวไปยังไซน์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำสูง, อุปกรณ์ทางการแพทย์, ระบบเสียงระดับมืออาชีพ, อุปกรณ์โทรคมนาคม

คุณสมบัติการออกแบบ

สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านในรัสเซียวงจรที่สร้างแรงดันไฟฟ้าสลับหนึ่งเฟสที่มีค่า 220 โวลต์เป็นที่ต้องการอย่างมาก

ในการแปลงกระแสตรงอินเวอร์เตอร์สามารถทำงานได้ตามวงจรหม้อแปลงหรือไม่มี การปรากฏตัวของหม้อแปลงทำให้การออกแบบซับซ้อนขึ้นอย่างมาก แต่ช่วยให้คุณสามารถสร้างสัญญาณเอาต์พุตคุณภาพสูง

ระบบระบายความร้อนของอุปกรณ์อาจใช้พัดลมบังคับ ในการออกแบบที่มีราคาแพงให้ความสนใจกับ:

• ดุษณี

• การใช้โหมดการทำงานหลายอย่างขึ้นอยู่กับภาระ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความร้อนสูงเกินไป)

อินเวอร์เตอร์ที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมสามารถรวมจากระบบเฟสเดียวเป็นอุปกรณ์สามเฟสที่มีพลังงานเพิ่มขึ้น พวกเขาสามารถทำงานต่าง ๆ ได้จนถึงการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าที่ผลิตส่วนเกินไปยังเครือข่ายอุตสาหกรรม

กฎพื้นฐานสำหรับการเลือกอินเวอร์เตอร์

เครื่องใช้ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ในครัวเรือน DC ทำงานที่มาตรฐาน 12/24/36/48 โวลต์ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์สำหรับแต่ละประเภทของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดปล่อยอุปกรณ์ของพวกเขา ควรวิเคราะห์เมื่อเลือกแบบจำลอง

เมื่อใช้อินเวอร์เตอร์ควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

• การใช้พลังงานสูงสุด

• สี่ขั้นตอนของการทำงาน: โหมดเริ่มต้น, ขั้นตอนของการแปลงไฟฟ้าในระยะยาวที่กำลังไฟสูงสุด, ไม่ได้ใช้งาน, โอเวอร์โหลด

กำลังไฟฟ้าสูงสุดของผู้บริโภคจะถูกวัด ณ เวลาใดเวลาหนึ่งเมื่อสร้างโหลดที่สำคัญสามารถเกินค่าเล็กน้อยของเครือข่ายมาตรฐาน ~ 220V / 50Hz

ในโหมดเริ่มต้นอินเวอร์เตอร์มีความสามารถในการส่งกำลังที่มากเกินไปสำหรับเวลาเริ่มต้นที่สั้นของมอเตอร์ไฟฟ้า (หลายมิลลิวินาที) และการทดสอบโหลดแบบ capacitive โหมดนี้เป็นคุณสมบัติเมื่อเปิดตู้เย็นเครื่องซักผ้าและเครื่องล้างจาน

โหมดการทำงานอย่างต่อเนื่องควรสอดคล้องกับลักษณะเฉพาะของการออกแบบที่เลือก

การใช้พลังงานของอุปกรณ์ที่ไม่มีโหลดเอาต์พุตไม่ควรเกิน 1% ของค่าเล็กน้อยสำหรับรุ่นคุณภาพสูง

ระหว่างเฟสโอเวอร์โหลดอินเวอร์เตอร์บางประเภทสามารถส่งพลังงานได้อย่างน่าเชื่อถือสูงถึง 50% ของค่าเล็กน้อยภายในครึ่งชั่วโมง แต่ความสามารถนี้แตกต่างกันไปสำหรับอุปกรณ์แต่ละรุ่น

การกำหนดขนาดของโหลดในอุดมคตินั้นเป็นปัญหามาก ดังนั้นอินเวอร์เตอร์จะถูกเลือกด้วยการสร้างพลังงานสำรองโดยมีส่วนต่างสูงถึง 20% ของค่าที่คำนวณได้

ในเครือข่ายภายในบ้านที่กว้างขวางภาระสามารถผันผวนอย่างต่อเนื่องในช่วงกว้างของค่า ด้วยวิธีนี้ขอแนะนำให้ซื้ออินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังหนึ่งตัวไม่ได้ แต่ควรคำนวณจำนวนขั้นตอนที่เหมาะสมของความจุที่ใช้สำหรับการซื้อรุ่นต่างๆสลับกันโดยวงจรอัตโนมัติสำหรับการใช้ทรัพยากรอย่างประหยัดและเหมาะสมที่สุด

การปรากฏตัวของการป้องกันในตัวเป็นลักษณะของคุณภาพของอินเวอร์เตอร์ซึ่งควรนำมาใช้เมื่อ:

• ค่าเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าที่ระดับบนและล่าง

• ลัดวงจรในวงจรเอาท์พุท

• เกินพิกัดในปัจจุบันและอุณหภูมิ

ในกรณีของการลดโหลดให้มีค่าต่ำสุดวงจรอัตโนมัติสามารถทำให้อินเวอร์เตอร์อยู่ในโหมดสแตนด์บาย แต่ฟังก์ชั่นนี้ไม่ได้มีอยู่ในทุกรุ่น

ความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือของการก่อสร้างเชิงกล

ตัวเลือกตำแหน่งการติดตั้งของอินเวอร์เตอร์นั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของการผลิตที่อยู่อาศัย สำหรับสภาพอากาศเปิดมีการใช้แบบจำลองที่ปิดสนิทซึ่งจำแนกตามดัชนี IP65 (ย่อมาจาก Ingress Protection Rating) ซึ่งเป็นระบบสำหรับวิเคราะห์ระดับการป้องกันของตัวเรือนอุปกรณ์ไฟฟ้าจากการเข้าไปในน้ำและฝุ่นละอองตามมาตรฐานสากลจะช่วยให้สภาพการทำงานที่รุนแรงในการเร่งรัดใด ๆ

คุณภาพของการติดตั้งและการโหลดและการขนถ่ายขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของตัวถังและความสมบูรณ์ของส่วนประกอบที่ให้มาพร้อมกับอุปกรณ์หลัก

คำแนะนำในการติดตั้งวงจร

ในตอนแรกขอแนะนำให้เชื่อมต่อผู้บริโภคทุกคนเข้ากับวงจรเอาท์พุทของอินเวอร์เตอร์จากนั้นจึงเข้าร่วมในการสลับวงจรแหล่งจ่ายไฟเท่านั้น

เมื่อไม่ทำงานแบตเตอรี่และแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีมากกว่า 20 V ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงถึง ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า. และในที่สุดพวกมันก็จะถูกปลดปล่อยออกมาในระหว่างการปั่นในวงจรเอาท์พุท

ความต่อเนื่องของบทความ:วิธีการติดตั้งและใช้งานแผงโซลาร์เซลล์