Sončni inverterji

Zakaj je potreben pretvornik napetosti in kakšne so njegove najpomembnejše funkcije

Izkoristek proizvedene energije: Fotovoltaični paneli proizvajajo enosmerni tok (DC), medtem ko večina gospodinjskih aparatov in distribucijsko omrežje uporabljata izmenični tok (AC). Pretvornik napetosti pretvori DC iz panelov v AC, kar omogoča uporabo proizvedene električne energije v običajnih gospodinjskih aparatih in distribucijo preko električnega omrežja. Preprosto povedano, brez razsmernika ne bi izkoristili proizvedene energije.

Energetska učinkovitost: Razsmernik zagotavlja, da električna energija, ki jo proizvaja fotovoltaični sistem, ustreza standardom glede napetosti, frekvence in kakovosti toka. To so potrebni za varno in učinkovito povezavo z domačim ali javnim električnim omrežjem.

Varnost: Pretvorniki napetosti imajo vgrajene varnostne funkcije, ki ščitijo sistem pred prenapetostjo, kratkimi stiki ali drugimi morebitnimi električnimi težavami. V primeru izpada električnega omrežja lahko zagotovijo tudi samodejno izklop sistema, da preprečijo povratno napajanje in zaščitijo delavce, ki vzdržujejo omrežje.

Številni sodobni razsmerniki omogočajo spremljanje in upravljanje delovanja fotovoltaičnega sistema. Uporabniki lahko spremljajo, koliko energije njihov sistem proizvaja, in včasih prilagodijo nastavitve za optimizacijo delovanja.

Kako se razsmerniki razvrščajo

Po številu faz

• Enofazni
• Trifazni

Po vrsti uporabe

• Omrežni (on-grid) razsmerniki
• Otočni (off-grid) razsmerniki
• Hibridni inverterji

Enofazni razsmerniki se večinoma uporabljajo v manjših otočnih sistemih. Običajno se uporabljajo le za naprave z močjo do 3 kW. Enofazni razsmerniki se pogosto uporabljajo v manjših ali stanovanjskih fotovoltaičnih sistemih. So učinkoviti in idealni za sisteme, ki ne zahtevajo zapletenega večfaznega upravljanja ali velike energetske zmogljivosti.

Tri-fazni razsmerniki so primerni za večje fotovoltaične sisteme. Kjer je potrebno učinkovito obdelati in distribuirati velike količine proizvedene sončne energije.

Tri-fazni razsmerniki so idealni za večje fotovoltaične napeljave, kot so poslovne stavbe, industrijski obrati ali veliki stanovanjski kompleksi, kjer je učinkovita distribucija velikih količin energije pomembna. Tri-fazni sistemi so primernejši za prenos velikih moči na daljše razdalje z manjšimi izgubami v primerjavi z enofaznimi sistemi. Tri-fazni razsmerniki prispevajo k večji stabilnosti napetosti in bolj enakomerni porazdelitvi obremenitve med fazami električnega omrežja. To pomaga zmanjšati težave s stabilnostjo napetosti in zmanjša tveganje preobremenitve faze.

On-grid

Omrežni razsmerniki, znani tudi kot on-grid ali grid-tie razsmerniki, so zasnovani za povezavo fotovoltaičnega sistema z javnim električnim omrežjem. Njihova glavna naloga je pretvorba enosmernega toka (DC) iz fotovoltaičnih panelov v izmenični tok (AC), ki je združljiv s standardi električnega omrežja.

• Pretvorniki omrežja optimizirajo delovanje fotovoltaičnega sistema in zagotavljajo, da proizvedena električna energija ustreza zahtevam omrežja glede napetosti in frekvence.
• Običajno ne vključujejo baterij ali možnosti shranjevanja energije.
• So idealna izbira za domove in podjetja, ki želijo zmanjšati svoje račune za elektriko s sončno energijo, hkrati pa zagotavljajo presežek energije v omrežje (če to dovoljuje dobavitelj električne energije).
• Nimajo možnosti shranjevanja energije, zato v primeru izpada omrežja ne zagotavljajo električne energije.

Pretvorniki omrežja, ko so pravilno konfigurirani, svojim lastnikom omogočajo uporabo alternativnega sistema za proizvodnjo energije, v tem primeru sončne energije, brez zapletenega sistema in baterij. Če nastane situacija, ko te alternativne energije ni dovolj, lahko primanjkljaj črpate iz električnega omrežja.

Izven omrežja

Napetostni pretvorniki izven omrežja ali Off-grid delujejo brez povezave z distribucijskim omrežjem. Napetostni pretvornik je zato povezan z baterijo, iz katere jemlje energijo in jo pretvarja iz enosmernega toka v izmenični tok. Pretvorniki v teh sistemih zagotavljajo ne le pretvorbo energije, temveč tudi učinkovito polnjenje in praznjenje teh baterij, s čimer zagotavljajo neprekinjeno oskrbo z energijo tudi v obdobjih brez sončne svetlobe.

Hibridni

Ti pretvorniki napetosti združujejo prednosti pretvornikov, ki delujejo na omrežje, in otočnih pretvornikov. To pomeni, da lahko shranjujejo energijo in hkrati jemljejo energijo iz distribucijskega omrežja ali jo pošiljajo vanj. Vendar pa dajejo prednost sončni energiji in preklopijo na distribucijsko omrežje šele, ko so baterije do določene mere izpraznjene. Največja prednost, pogosto uporabljena funkcija hibridnih pretvornikov, je njihova sposobnost uravnavanja energije, ki se jemlje iz omrežja ali iz baterij.

Kako izbrati pretvornik napetosti

Ker je ključni element celotnega sistema, ne priporočamo varčevanja s kakovostjo ali podcenjevanja izbire pravega pretvornika. Ni dovolj izbrati zmogljive fotovoltaične panele, saj je njihova učinkovitost in dobro delovanje na koncu odvisno od drugih komponent sistema, zlasti od pretvornika napetosti, ki je najpomembnejši element celotne elektrarne.

Pravi pretvornik mora biti zato optimalno prilagojen fotovoltaični elektrarni. Potrebno je ohranjati pravilna razmerja med močjo fotovoltaičnega sistema in močjo pretvornika napetosti. Pride do napake, ko je moč pretvornika nižja od moči panelov. V takem primeru boste izgubili proizvedeno energijo. Pravi pretvornik napetosti lahko obvlada moč sončnih panelov, hkrati pa preprečuje izgubo energije.

Dolgotrajna obremenitev pretvornika naj bo približno 80 % njegove moči. Če je njegova dolgotrajna uporaba v zgornji meji od 80 % do 100 % moči, boste skrajšali njegovo življenjsko dobo.