استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع پاک و قابل تجدید انرژی، در سال‌های اخیر به شدت افزایش یافته است. یکی از اجزای اساسی در سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی، اینورتر خورشیدی است. در این مقاله، به بررسی تفاوت‌ها و مزایای اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی پرداخته خواهد شد، با رستگار صنعت همراه باشید.
اینورتر چیست؟
اصطلاح اینورتر به معنای مبدل است و در زبان لغت به دستگاهی اطلاق می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. این دستگاهها به عنوان درایو، کنترل کننده دور موتور، یا درایو فرکانس متغیر نیز شناخته می‌شوند. در دنیای الکترونیک قدرت، اینورترها نقش مهمی را در مراحل مختلف معکوس‌سازی منابع تغذیه سوئیچینگ ایفا می‌کنند.
اینورتر به عنوان یک دستگاه الکترونیک قدرت عمل می‌کند و جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌نماید. این دستگاهها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، می‌توانند ولتاژ و توان تولیدی خود را به بهترین شکل قابل تنظیم کنند. به‌طور کلی، اینورترها در مدیریت سرعت موتورها و درایوهای AC با تغییر همزمان فرکانس و ولتاژ نقش اساسی دارند. در برخی مواقع به این اینورترها به عنوان VFD نیز اشاره می‌شود.
اینورترها در بازار به صورت تک فاز یا سه فاز موجود بوده و می‌توانند به عنوان المان‌های الکترونیکی استفاده شوند که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کنند. به‌طور کلی هر دستگاهی که قادر به تبدیل برق DC به برق AC باشد، اینورتر نامیده می‌شود. این دستگاهها در ظرفیت‌های مختلف ساخته می‌شوند و با کاهش مصرف برق و صرفه جویی در انرژی، به بهبود کارایی می‌پردازند.
موتور اینورتر یا “موتور الکتریکی اینورتری” یک نوع موتور الکتریکی است که با استفاده از تکنولوژی اینورتر کنترل می‌شود. این موتورها توانایی تغییر سرعت بر اساس نیاز را دارند و برخلاف موتورهای القایی سنتی که سرعت ثابت دارند، می‌توانند به شدت تنظیم شوند. این اینورترها با استفاده از وسیله الکترونیکی به نام “اینورتر” یا “مبدل فرکانس”، جریان AC ثابت را به AC متغیر با فرکانس متغیر تبدیل می‌کنند و سرعت موتور را به‌تبع آن تغییر می‌دهند.
اینورتر خورشیدی چیست؟
اینورتر خورشیدی به یک وسیله اطلاق می‌شود که برق مستقیم یا DC را که از منابع تولید انرژی خورشیدی دریافت می‌شود، به برق متناوب یا AC با ولتاژ بالاتر و هم تراز با ولتاژ برق شهر تبدیل می‌نماید. این دستگاه با استفاده از تکنولوژی‌های الکترونیکی و الکتریکی پیشرفته کار می‌کند. در مقایسه با اینورترهای معکوس‌کننده معمولی که در مدارات دیجیتالی و الکترونیک بکار می‌روند، اینورتر خورشیدی وظیفه تبدیل نور به انرژی الکتریکی را انجام می‌دهد.
اینورتر خورشیدی به عنوان نقطه مقابل یک آداپتور یا منبع تغذیه معمولی در نظر گرفته می‌شود. ساده‌ترین توصیف آن این است که اینورتر خورشیدی به منظور تبدیل نور به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اجزای مختلف الکتریکی و الکترونیکی به مدار متصل شده و به تبدیل انرژی کمک می‌کنند. هدف اصلی اینورتر خورشیدی، تبدیل توان ورودی DC به جریان AC خروجی مناسب و حصول حداکثر توان از منبع نور خورشیدی است.
اهمیت اینورتر در سیستم‌های خورشیدی
اینورتر در سیستم‌های خورشیدی وظیفه تبدیل جریان مستقیم (DC) تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی به جریان متناوب (AC) برق مورد نیاز خانه یا صنعت را دارد. این عمل باعث افزایش کارایی و قابلیت اتصال به شبکه شهری می‌شود.
انواع اینورتر خورشیدی کدام است؟
در تحلیل جامع اینورترهای خورشیدی، سه شاخص اساسی برای تقسیم‌بندی آنها مشخص شده‌اند:
- شکل موج تولیدی (Waveform Type):
یکی از مهم‌ترین معیارها در دسته‌بندی اینورترهای خورشیدی، شکل موج تولیدی آنها است. این شکل موج ممکن است مربعی (Square Wave)، سینوسی اصلاح‌شده (Modified Sine Wave) یا سینوسی خالص (Pure Sine Wave) باشد. هرکدام از این انواع شکل موج تولیدی، تأثیر مستقیمی بر کارایی و عملکرد اینورتر دارد. - اتصال به شبکه (Grid Connection):
اینورترها به دو نوع Grid-Tied و Off-Grid تقسیم می‌شوند. اینورترهای Grid-Tied به شبکه برق اصلی وصل می‌شوند و انرژی تولیدی از پنل‌های خورشیدی را به شبکه برق اضافه می‌کنند. این نوع مناسب برای سیستم‌های خورشیدی شبکه‌ای است. اما، اینورترهای Off-Grid به شبکه برق وصل نیستند و برای سیستم‌های خورشیدی مستقل (آف‌گرید) عمل می‌کنند. - اتصالات پنل‌ها (Panel Connections):
اینورترها می‌توانند به پنل‌های خورشیدی به صورت تکی (String Inverters) یا گروهی (Micro-Inverters) متصل شوند. در این دسته‌بندی، توجه به نحوه اتصال پنل‌ها به اینورتر و نحوه مدیریت تنوع در تابش نور خورشیدی از اهمیت بالایی برخوردار است.
اینورترهای خورشیدی به شبکه متصل (On-Grid)
این نوع اینورترها به شبکه برق اصلی وصل می‌شوند و وظیفه آنها تبدیل برق DC، که توسط پنل‌های خورشیدی تولید می‌شود، به برق AC با ولتاژ و فرکانس همسان با شبکه برق عمومی را برعهده دارند.
استفاده از اینورترهای خورشیدی متصل به شبکه به‌طور عمده در سیستم‌های خورشیدی در مناطقی با امکان تزریق برق به شبکه معمولاً رواج دارد. این اینورترها معمولاً با سیستم‌های حفاظتی تجهیز شده‌اند تا در صورت قطع یا مشکلات دیگر، به سیستم برق شهری هیچ آسیبی وارد نشود.
اینورترهای خورشیدی آف‌گرید (جدا یا منفصل از شبکه)
در سیستم‌های خورشیدی آف‌گرید (off-grid)، این نوع اینورترها به کار می‌روند. در این سیستم‌ها، برق تولیدی توسط پنل‌های خورشیدی به یک باتری DC ذخیره می‌شود و این باتری به عنوان منبع اصلی برای تأمین برق در سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نقش اصلی اینورتر خورشیدی در اینجا به عنوان یک تبدیل‌کننده بین DC و AC است، به‌طوری که برق AC با ولتاژ مطلوب برای دستگاهها و تجهیزات مصرفی تولید شود.
سیستم‌های آف‌گرید معمولاً در مناطقی به کار می‌روند که به شبکه برق عمومی دسترسی ندارند یا از آن جدا شده‌اند.
انواع مختلف اینورترهای خورشیدی در اینجا به لحاظ اتصال به پنل‌های خورشیدی و میزان تولید انرژی دارای تفاوت‌های مهمی هستند. انتخاب نوع مناسب اینورتر و سیستم خورشیدی نیازمند درنظر گرفتن مصرف برق و شرایط محلی است. همچنین، استفاده از تجهیزات حفاظتی و تنظیمات صحیح در اینورترها بسیار حیاتی است تا عملکرد بهینه و ایمنی سیستم تضمین شود.
اینورترهای خورشیدی استرینگ (رشته‌ای)
- -کاربرد: به‌طور عمده در سیستم‌های با توان کمتر از ۱۲۵ کیلووات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- اتصال: هر رشته به یک ورودی مستقل از اینورتر متصل می‌شود یا به‌صورت موازی با یکدیگر اتصال داده می‌شوند و سپس به ورودی اینورتر متصل می‌شوند.
- مثال: در صورتی که یک اینورتر ۲۰ کیلوواتی دو MPPT داشته باشد و ۴ ورودی داشته باشد، ۴ رشته به ۴ ورودی مستقل اتصال می‌یابند.
اینورترهای خورشیدی سنترال (مرکزی)
- کاربرد:برای سیستم‌های با ظرفیت بالا (بیشتر از ۲۰۰ کیلووات) طراحی شده‌اند.
- اتصال: تمام رشته‌ها در تابلو برق مشترک (Combiner Box) موازی می‌شوند و سپس خروجی به ورودی اینورتر متصل می‌شود.
تفاوت اینورتر خورشیدی با دیگر اینورترها
اینورتر خورشیدی و اینورتر معمولی دو دسته متفاوت از اینورترها هستند که برای مقاصد مختلف به کار می‌روند. در زیر، تفاوت‌های اساسی بین این دو نوع اینورتر را شرح می‌دهم:
نوع خروجی و کاربرد
-
- اینورتر خورشیدی:این نوع اینورتر معمولاً در سیستم‌های خورشیدی خانگی و صنعتی برای تولید برق تجاری یا به شبکه ای اتصال داده می‌شود.
- اینورتر معمولی: این نوع اینورتر بیشتر برق AC را به برق DC تبدیل می‌کند و به طور عمده در کاربردهایی مانند تأمین برق برای دستگاه‌های الکتریکی موتوری، شارژرها، دستگاه‌های الکترونیکی و دستگاه‌های جوش استفاده می‌شود.
شکل موج خروجی:
-
- اینورتر خورشیدی: این نوع اینورتر معمولاً خروجی با شکل موج سینوسی دارد که به شکل موج برق AC شباهت دارد.
- اینورتر معمولی: بسیاری از اینورترهای معمولی خروجی با شکل موج مربعی دارند.
سخن پایانی
به طور خلاصه، اینورتر یک دستگاه است که جریان برق مستقیم را به جریان برق متناوب با ولتاژ بالاتر و همسان با ولتاژ برق شهر تبدیل می‌کند. اینورترهای خورشیدی نیز وسیله‌هایی هستند که نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و برای تأمین نیازهای لوازم خانگی استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از اینورترهای خورشیدی وجود دارند که شامل اینورتر مرکزی، اینورتر رشته‌ای، اینورتر چند رشته‌ای و میکرو اینورترها می‌شوند. چنانچه در این زمینه نیاز به دریافت مشاوره و یا اطلاعات بیشتر درباره ی خرید و قیمت اینورتر جوشکاری در مدلهای مختلف دارید میتوانید از طریق شماره های موجود در سایت با مشاورین ما در تماس باشید.