۱۰ سازنده اول اینورترخورشیدی در سال ۲۰۱۶

آنچه در ادامه ارائه می شود، ۱۰ سازنده اول اینورتر خورشیدی در سال ۲۰۱۶ را نشان می دهد. یکی از ویژگی های آشکار این اینورتر ها  نواوری در طراحی الکتریکی و قدرت بالای مبدل های آن ها است. بر طبق این لیست،  اینورتر های خورشیدی فرونیوس ساخت اتریش در رتبه دوم بعد از SMA‌ قرار دارد، لازم به ذکر است  فرونیوس به عنوان پر فروش ترین برند اینورتر خورشیدی در امریکا مطرح می باشد.

? ۱۰ سازنده اول اینورترخورشیدی در سال ۲۰۱۶
▶️SMA
▶️Fronius
▶️Kaco
▶️Igeteam
▶️Xantrex
▶️Sputnik
▶️Siemens
▶️Conergy
▶️Gozuk
▶️Power-One

SE_WPIC_Fronius_Symo_Hybrid_rdax_100

مقایسه بین پنل های خورشیدی

مشخصه پنل های منو کریستال

  • سلول های خورشیدی مونو کریستال دارای خلوص بالاتری بوده و تک کریستالی هستند.
  • در پنل های مونو کریستال مربع ها دارای گوشه های گرد هستند.

مزایا:

  1. پنل های مونو کریستال از سیلیکون با کیفیت بالا ساخته می شود ، بالاترین بهره عملکرد را دارند به گونه ای که راندمان پنل های خورشیدی مونوکریستال معمولا بین ۱۵ الی ۲۰ درصد می باشد.
  2. پنل های مونو کریستال در بهره برداری از فضا راندمان بیشتری دارند و اندکی نسبت به پلی کریستال فضای کمتری برای نصب نیاز دارند.
  3. پنل های مونوکریستال در شرایط نور کم در مقایسه با پنل های پلی کریستال عملکرد و بازده بهتری دارند.
  4. بالاترین عمر در بین پنل های خورشیدی مربوط به پنل های مونوکریستال است.

معایب:

  1. پنل های خورشیدی مونوکریستال پنل هایی گران قیمت هستند.
  2. ایجاد سایه ،غبار و آلودگی و برف بر روی پنل، می تواند باعث از کار افتادن کل سیستم شود.

منو کریستال

مشخصه پنل های پلی کریستال

  • در پنل های پلی کریستال سلول ها کاملا به شکل مستطیل و بدون گوشه های گرد در کنار هم قرار گرفته اند

مزایا:

  • پنل های پلی گریستال، پنل های خورشیدی ارزان تری هستند.

معایب:

  • به علت خلوص کمتر سیلیکون مورد استفاده در ساخت پنل های پلی کریستال ، این نوع پنل ها بازدهی پنل های خورشیدی مونوکریستال را ندارند و راندمان پنل های خورشیدی پلی کریستال عموما بین ۱۳ الی ۱۶ درصد است.

پلی کریستال

مشخصه پنل های لایه نازک (Tin film)

  • لایه نازک  یک روش تولید سلول خورشیدی است که طی آن یک یا چند لایه نازک از ماده فتوولتاییک روی یک بستر قرار می دهند.
  • مدل های تجاری فعلی با راندمان حدود ۹ % عمل می نمایند.

مزایا:

  1. این سلول ها را می توان با هزینه ی کمتری نسبت به سلول های خورشیدی بر پایه سیلیکون کریستالی تولید نمود.
  2. ساختمان ظاهری هم شکل و رنگ یکپارچه به این سلول ها جذابیت بیشتری می بخشد.
  3. دمای بالا و سایه کمترین تاثیر را بر روی عملکرد این پنل ها دارد.

معایب:

  1. این پنل ها برای پروژه های خانگی انتخاب مناسبی نیستند زیرا  فضای زیادی برای نصب نیاز دارند.
  2. به دلیل راندمان پایین در بهره برداری از فضا، هزینه تجهیزات فتوولتاییک مانند سازه و کابل ها افزایش خواهد یافت.
  3. معمولا پنل های لایه نازک  در قیاس با پنل های خورشیدی مونوکریستال و پلی کریستال سریعتر دچار افت بازدهی می شوند.

لایه نازک

پنل خورشیدی چیست؟

پنل خورشیدی، از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که وظیفه آن ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می باشد. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می شوند. صفحات فتوولتائیک (PhotoVoltaic) از نظر تکنولوژی به ۳ دسته تقسیم بندی می شوند. صفحات فتوولتائیک پلی کریستال (Photovoltaic Polycrystalline Panels)، صفحات فتوولتائیک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels) و صفحات فتوولتائیک لایه نازک (Thin Film).

در ایران می‌توان از صفحات خورشیدی قابل نصب روی سقف منازل و شرکت‌های دولتی به‌منظور صرفه‌جویی در انرژی استفاده کرد. البته با استفاده از انرژی خورشیدی نمی‌توان تمامی برق مورد نیاز یک واحد مسکونی و مخصوصا یک شرکت بزرگ را تأمین کرد، اما می‌توان با فروش برق خورشیدی به شبکه برق درآمد کسب کرد و یا برای مناطق دور از شبکه برق، انرژی مورد نیاز را تامین نمود.

تفاوت سلول خورشیدی با پنل خورشیدی چیست؟

از نظر عملکرد تفاوتی ندارند. از کنار هم قرار دادن تعدادی سلول خورشیدی (PV Cell) یک ماژول خورشیدی (PV Module) ساخته می شود. از قرار دادن چند ماژول خورشیدی (PV Module) در کنار هم یک پنل خورشیدی (PV Panel) ساخته می شود که عموما در مصارف بزرگ ردیف های زیادی ازپنل های خورشیدی (PV Panel) در کنار هم قرار می گیرند و یک سری خورشیدی (PV Array) تشکیل می دهند.

انواع سیستم های خورشیدی (Solar Panel) قابل اجرا کدام هستند؟

سیستم های خورشیدی (Photovoltaic) بر اساس نحوه استفاده به دو دسته متصل به شبکه (On Grid) و مستقل از شبکه (Off Grid) تقسیم بندی می شوند.

کاربرد دسته اول (On Grid) بیشتر در مناطق شهری و نزدیک به شبکه برق استفاده می شود. از مزایای آن کاهش مصرف برق بوده و می تواند نیاز به انرژی را تا حد قابل قبولی در ساعات روز برآورده کند.

دسته دوم (Off Grid) بیشتر در مناطق دور از شهر یا دور از شبکه برق کاربرد داشته و به طور کاملا مستقل در طول شبانه روز وظیفه تامین برق را بر عهده دارد.

ویدئوی زیر نحوه کار پنل های خورشیدی را توضیح خواهد داد.

کدام یک از شارژ کنترلرهای PWM یا MPPT را انتخاب کنیم؟

همانطور که در مقالات قبل اشاره شد راندمان شارژ کنترلرهای  MPPT از PWM بیشتر است اما این دلیلی بر استفاده نکردن از PWM ها نیست زیرا باید فاکتورهایی مانند شرایط محل نصب پنل ها، اندازه سیستم و توان تولید و قیمت در نظر گرفت.

در کل برای سیستم های کوچک (حدوداً زیر ۲۰۰ وات) استفاده از شارژ کنترلرهای PWM بهتر است زیرا:

  • شارژ کنترلرهای PWM تقریباً بازده ثابتی دارند و به اندازه سیستم وابسته نیستند.
  • قیمت PWM ها خیلی کمتر از MPPT هاست.
  • کارایی MPPT در سیستم های کوچک خیلی کمتر از سیستم های بزرگ است.

شرایط دمایی :

شارژ کنترلرهای MPPT در مکان هایی که دارای هوا سرد هستند راندمان بیشتری دارند. زیرا هر چقدر دما کمتر باشد افت ولتاژ هم کمتر است و اگر افت کم باشد، شارژ کنترلر MPPT می تواند اضافه ولتاژ را تبدیل به جریان کند. پس راندمان در دمای کم زیادتر می شود . مثلا ولتاژ تولیدی یک پنل در دمای سرد ۱۷ ولت است و ولتاژ باطری ها ۱۲ ولت ، شارژ کنترلر MPPT این قابلیت را دارد که اضافه ولتاژ را تبدیل به جریان کند ولی شارژ کنترلر PWM اضافه ولتاژ را تلف می کند . حال اگر پنل را در دمای بالاتری نصب کنیم که ولتاژ تولیدی ان حدود ۱۵ ولت باشد می بینیم که با توجه به کم شدن ولتاژ جریان تولیدی شارژ کنترلر MPPT نیز کم می شود ولی شارژ کنترلر PWM حدوداً بازده ثابتی دارد . یعنی در شارژ کنترلرهای PWM با کم و زیاد شدن ولتاژ (در حدود مشخص ) فقط توان تلف شده در انها کم و زیاد می شود .

در کل شارژ کنترلر MPPT در هوای سرد در حدود ۲۰ الی ۲۵ درصد بیشتر از شارژ کنترلر PWM بازده دارد.

انتخاب نوع شارژ کنترلر با توجه به تعداد پنل ها و توان بارها:

اگر در یک سیستم تعداد پنل ها بیش از توانی که بارها نیاز دارند باشد ، باطری ها تقریباً همیشه در حالت شارژ کامل قرار دارند پس بهتر است از شارژ کنترلر PWM استفاده کرد بدون نیاز به زیاد کردن هزینه ها برای خرید شارژ کنترلر MPPT ولی در کل در سیستم های کوچک استفاده از شارژ کنترلر PWM اقتصادی تر است.

اثر لبه ی ابر ((Edge of Cloud Effect (ECE) :

زمانی که سایه ابرها در حال افتادن بر روی پنل است یا زمانی که این سایه ابر در حال خارج شدن از روی پنل خورشیدی است اگر دقت کنیم درست در مرز بین سایه و نور خورشید میزان نور شدیدتر است که این بخاطر پدیده شکست نور می باشد . در نتیجه میزان ولتاژ تولید شده در پنل برای زمان محدودی زیادتر از حد نرمال می شود پس ما باید این اضافه ولتاژ را در طراحی شارژ کنترلر در نظر بگیریم . معولاً میزان امپر شارژ کنترلر را بین ۲۰ تا ۳۰ درصد زیادتر از میزان مورد نیاز در نظر می گیرند تا اثر این پدیده را جبران کنند . مثلاً برای چهار پنل ۷۵ الی ۸۰ واتی نیاز به یک شارژ کنترلر ۳۰ امپری داریم زیرا هر پنل در حدود ۶ امپر تولید می کند که در مجموع ۲۴ امپر می شود . و با احتساب ۲۵ درصد اثر لبه ی ابر (ECE) حدود ۳۰ امپر تولید می کند .

نکته :

در هنگام نصب برای جلوگیری از صدمات احتمالی به سیستم اولین اتصال باید شارژ کنترلر به باتری ها باشد و سپس شارژ کنترلر به پنل خورشیدی و در هنگام قطع اخرین اتصالی که قطع می کنیم باید شارژ کنترلر و باتری باشد.

انواع شارژ کنترلر

شارژ کنترلرها به دو دسته  (PWM (Pulse Width Modulation و (MPPT (Maximum Power Point Tracking تقسیم می شوند، در ادامه به توضیح این دو نوع شارژ کنترلر و نحوه عملکرد آن ها می پردازیم.

شارژ کنترلرهای (PWM (Pulse Width Modulation:

این شارژ کنترلرها نیز مانند همه ی شارژ کنترلرها وظیفه ی کنترل شارژ و دشارژ باطری ها را بر عهده دارند. آنها ولتاژ ورودی باطری ها را طوری تنظیم می کنند که به آنها اسیبی وارد نشود. وقتی که آنها را برای کنترل شارژ باطری ها بکار می گیرید این شارژ کنترلر لحظه به لحظه با چک کردن میزان شارژ باطری، میزان شارژ (جریان ) مورد نیاز را تغییر می دهد یعنی هر چقدر که باطری به شارژ کامل نزدیک می شود میزان جریان شارژ هم کم می شود.

نحوه عملکرد شارژ کنترلر PWM:

اساس کار به این صورت است که این شارژ کنترلر مانند یک کلید هوشمند عمل می کند، یعنی با سنجیدن میزان جریان مورد نیاز برای شارژ باطری قطع و وصل می شود تا ان جریان را تامین کند. مانند شکل زیر :

شارژ کنترلر PWM

تفاوت این شارژ کنترلر با انواع قدیمی در هوشمند بودن آن است. شارژ کنترلرهای قدیمی مانند یک کلید بودند و فقط عمل قطع و وصل را انجام می دادند ولی PWM مانند یک کلید هوشمند عمل می کنند یعنی با نمونه برداری از میزان شارژ باطری علاوه بر اینکه میزان عرض پالس را معلوم می کنند میزان سرعت قطع و وصل شدن پالس را هم مشخص می کنند .

شارژ کنترلرهای (MPPT (Maximum Power Point Tracking:

همانطور که از اسم این شارژ کنترلرها پیداست این مدل از شارژ کنترلرها دنبال کننده توان ماکزیمم هستند. اساس کار این شارژ کنترلرها به این صورت است که انها خروجی DC پنل خورشیدی را گرفته به سیگنال AC با فرکانس بالا تبدیل می کنند سپس این سیگنال AC را به ترانسفورماتور می دهند تا به ولتاژ و جریان دلخواه تبدیل کند سپس سیگنال AC را به DCC مورد نیاز برای شارژ باتری تبدیل می کند تا بیشترین توان را استفاده کرده باشد.

شارژ کنترلرهای MPPT در فرکانس بالای رادیویی کار می کنند ( معمولاً بین ۲۰ تا ۸۰ هرتز). مزایای کار در فرکانس بالا زیاد شدن راندمان ترانسفورماتور و کم شدن تجهیزات است. اما این مزیت ها یک مشکل هم ایجاد می کند، بدلیل تولید این فرکانس نویز در فضا ایجاد می شود. پس یک نویز گیر نیز باید طراحی کرد.

تقریباً همه ی شارژ کنترلرهای MPPT دیجیتالی هستند ولی نمونه های غیر دیجیتالی هم موجود است که بازده انها بالاتر از نمونه دیجیتالی است ولی انها یک عیب بزرگ دارند و ان هم این است که اگر مثلاً یک تکه ابر بر روی پنل می افتاد و دوباره سریع کنار می رفت انها قابلیت پیدا کردن نقطه ماکزیمم را از دست می دادند.

تفاوت بین شارژ کنترلرهای MPPT و PWM

بیشتر شارژ کنترلرهای بازار از نوع PWM هستند. اما شارژ کنترلرهای MPPT بهتر هستند. انها ولتاژ پنل ها و باتری خورشیدی را طوری تنظیم می کنند که بیشترین شارژ (جریان ) را دریافت کنند. برای مثال اگر از شارژ کنترلر PWM استفاده کنیم برای یک سیستم که یک پنل ۱۰۰ وات داشته باشد ما نمی توانیم ماکزیمم توان را از ان دریافت و باطری ها بدهیم. زیرا می دانیم که توان برابر است با جریان ضرب در ولتاژ P=V*II، برای داشتن ۱۰۰ وات توان خروجی از پنل طبق مشخصات پنل ولتاژ باید در حدود ۱۶٫۷ و جریان در حدود ۶ امپر باشد. ولتاژ باتری که می خواهد شارژ بشود در حدود ۱۲٫۵ ولت است و اگر ما از شارژ کنترلرهای معمولی استفاده کنیم چون جریان ( ۶ امپر ) و ولتاژ کاهش پیدا می کند (حدود ۱۳٫۵ولت)، توان دریافتی برابر ۸۱ وات می شود. پس شما در حدود ۲۰% از توان تولیدی را از دست داده اید.

اما شارژ کنترلرهای MPPT میزان افت ولتاژ را با زیاد کردن جریان جبران می کنند بدین صورت که بجای تحویل دادن جریان ۶ امپر ، جریان ۷٫۴ امپر را تحویل می دهند تا توان خروجی افت پیدا نکند ( ۱۰۰=۷٫۴ * ۱۳٫۵ ).

شارژ کنترلر چیست ؟

تا زمانی که نور خورشید زیاد می شود پنل خورشیدی ولتاژ بیشتری تولید می کند و ولتاژ بیش از حد پنل خورشیدی می تواند به باطری ها اسیب برساند. به همین دلیل شارژ کنترلر برای تامین یک ولتاژ مناسب جهت شارژ باطری ها استفاده می شود. پس زمانی که ولتاژ تولیدی پنل خورشیدی بیش از حد بود شارژ کنترلر، ولتاژ را به حد مناسب جهت شارژ باطری کاهش می دهد تا باطری ها اسیب نبینند.

مراحل شارژ کنترلر ها:

بیشتر شارژ کنترلرهای بازار این سه مرحله را برای شارژ باطری ها انجام می دهند :

  • مرحله BULK ( شارژ حداکثری):

در این مرحله ولتاژ تا حد ولتاژ BULK (معمولاً بین ۱۴٫۲ تا ۱۴٫۶ ولت ) زیاد می شود و بیشترین جریان برای شارژ باطری ها کشیده می شود اما جریان در این مرحله ثابت است و تا ولتاژ باطری ها به ۸۰ الی ۹۰ درصد ولتاژ شارژ کامل برسد ادامه دارد. زمان این مرحله تقریبا نیمی از زمان شارژ باطری می باشد و بیشترین شارژ باطری در این مرحله اتفاق می افتد. ( در این مرحله ولتاژ متغییر و جریان ثابت است )

  • مرحله ABSORPTION  (شارژ کامل):

در این مرحله ولتاژ شارژ در حد همان ولتاژ BULK باقی می ماند برای یک زمان معین ( معمولاً یک یا دو ساعت ) تا هنگامی که جریان به کمترین حد خود برسد یعنی باطری به اشباع برسد. انتقال از مرحله BULK به مرحله ABSORPTION  به ارامی صورت می گیرد بدلیل اینکه ولتاژ دو مرحله تقریباً با یکدیگر برابر است. (در این مرحله جریان متغییر و ولتاژ ثابت است)

  • مرحله FLOAT ( شناوری):

زمانی که مرحله ABSORPTION  تمام شد (معمولاً جریان شارژ به ۳ درصد جریان نامی برسد) ولتاژ تا حد ولتاژ مرحله FLOAT ( معمولاً ۱۳٫۲ تا ۱۳٫۶ ولت) کاهش پیدا می کند و باطری ها یک جریان خود نگه دار یا جریانی که از تخلیه باطری جلوگیری می کند از سیستم دریافت می کنند ( در این مرحله هم ولتاژ ثابت است و هم جریان)

رابطه بین جریان و ولتاژ در این سه مرحله از شارژ به صورت شکل زیر است :

مراحل شارژ کنترلر

 

اینورتر Fronius

شرکت اتریشی فرونیوس (Fronius) به عنوان یکی از پیشتازان کیفیت و نوآوری در تولید اینورترهای خورشیدی از سال ۱۹۹۲ وارد این حوزه شده است. این شرکت در اتریش، جمهوری چک و امریکا کارخانه تولید اینورتر و در بیش از ۶۰ کشور دنیا و از این پس در  ایران دفتر فروش رسمی دارد.

photo_2017-05-15_12-16-38 (2)

شرکت فرونیوس (Fronius) آمادگی خود را جهت تامین انواع اینورتر خورشیدی (Solar Inverter)  جهت پروژه های مرتبط با تولید برق از انرژی خورشیدی به صورت متصل به شبکه و پشتیبان اعلام می‌دارد.

اینورترهای Fronius دارای ظرفیتهای مختلفی از ۱ تا ۲۷ کیلو وات است. بازده اینورترهای فرونیوس بیش از ۹۷% هستند که یک رکورد در زمینه تولید اینورترهای خورشیدی است.

fronius‌اینوتر

اینورترهای Fronius گواهی های بین المللی IEC اروپا و UL امریکا را دارند. فرونیوس به عنوان  پرفروش‌ترین برند اینورتر خورشیدی در آمریکا مطرح می‌باشد.

اینورترهای متصل به شبکه فرونیوس همخوانی کاملی با مشخصات شبکه سراسری برق جمهوری اسلامی ایران (Vo=220/380V fn=50Hz) دارند. مجهز بودن به دو MPPT مجزا، حفاظت اضافه جریان و اضافه ولتاژ در هر دو سمت ac/dc و سیستم مانیتورینگ با قابلیت اتصال مستقیم به شبکه مهمترین مزایای اینورترهای Fronius است.

شرکت نورسان انرژی آریا نمایندگی رسمی فروش و خدمات پس از فروش شرکت Fronius در ایران، اقدام به آغاز فروش اینورترهای Fronius ساخت اتریش، با پنج سال گارانتی رسمی و قابلیت ارتقا گارانتی تا ٢٠ سال در ایران نموده است.

نرم افزار طراحی نیروگاه خورشیدی با اینورتر Fronius
دانلود راهنمای استفاده از نرم افزار طراحی نیروگاه خورشیدی- قسمت اول
دانلود راهنمای استفاده از نرم افزار طراحی نیروگاه خورشیدی- قسمت دوم

اینورتر متصل به شبکه و منفصل از شبکه خورشیدی

اینورتر متصل به شبکه (grid tie inverter)

اگر شما به شبکه برق متصل هستید و انرژی خورشیدی را برای کاهش دادن میزان هزینه برق مصرفی از شبکه نصب می کنید و یا اگر به هر دلیلی نمی توانید ارتباط خود را با شبکه برق قطع کنید این اینورترها راه حل خوبی برای شماست. با استفاده از این اینورترها هر چقدر که سیستم خورشیدی شما برق تولید کند به همان میزان برق مصرفی از شبکه کم می شود در واقع هزینه های شما کم می شود. و اگر سیستم شما بیش از نیاز برق تولید کرد می توان ان را به شبکه فروخت. در این نوع سیستم ها اگر شما نیاز به برق پشتیبان نداشته باشید در نتیجه نیاز به باطری ندارید و هزینه نصب سیستم خورشیدی شما هم کاهش پیدا می کند. یا اگر نیاز به برق پشتیبان برای زمان کمی دارید مثلاً یک ساعت می توان ظرفیت باطری ها را خیلی کم انتخاب کرد.

در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود. بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است. زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است. پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد. در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.

photo_2017-02-19_21-38-58

اینورترهای منفصل از شبکه (off grid inverte)

این نوع اینورترها همان گونه که از نامشان مشخص است قابلیت اتصال به شبکه برق را ندارند و نمی توان آنها را به شبکه متصل کرد. تقریباً تمام اینورترهایی که در خودرو و برای سیستم های کوچک استفاده می شود از این نوع اینورتر هستند.
در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از ۱۲ ولت مستقیم به ۲۲۰ ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود. اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود. این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.
efecto4
برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:

  • ولتاژ ورودی به اینورتر
  •  توان خروجی از اینورتر

ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است. توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است. این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از ۲۰۰ وات تا ۳۰۰۰ وات می‌باشد.

چه ولتاژی (۱۲ ، ۲۴ ، ۴۸ ولت) برای ورودی اینورتر انتخاب کنم ؟

ولتاژ ورودی اینورتر باید همیشه با ولتاژ سیستم که همان ولتاژ باتری ها و پنل هاست برابر باشد. تاثیر گذارترین عامل در انتخاب ولتاژ سیستم فاصله بین باتری ها و پنل هاست. زیرا در ولتاژ بالاتر میزان جریان کم تر است و در نتیجه قطر کابل که نسبتاً گران قیمت است کم می شود.

آیا می توان از هر اینورتری در سیستم های خورشیدی استفاده کرد؟

با توجه به اینکه اینورتر برق DC را به AC تبدیل می کند، بله می توان هر اینورتری را برای سیستم های خورشیدی استفاده کرد ولی باید این را مد نظر داشت که چون این اینورتر باید دائم در حال کار باشد باید از اینورتری که کیفیت و بازده خوبی دارد استفاده شود. پس توصیه نمی شود از اینورتر های ارزان قیمت داخل بازار که عمدتاً برای مسافرت ها و کمپ ها استفاده می شود و از اجناس نامرغوب با بازده پایین ساخته می شوند استفاده کنید.
پارامترهای مشخصه اینورتر در جدول زیر ارائه شده است.

انواع اینورتر خورشیدی و مشخصات فنی آن

در جدول زیر مشخصات فنی یک مبدل ۲۵۰ کیلوواتی ارائه شده است.

انواع اینورتر خورشیدی و مشخصات فنی آن

برق خورشیدی خانگی

خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حل کننده مشکلات موجود در زمینه انرژی و محیط زیست باشد. متاسفانه انرژی ارزان و سود بانکی بالا هر دو باعث می شود که هزینه کردن در سیستم برق خورشیدی در کشور ما مقرون به صرفه به نظر نیاید در صورتی که در دراز مدت این سیستم ها بسیار مقرون به صرفه هستند و تاثیر بسزایی در کم کردن آلودگی هوا نیز خواهند داشت.
سیستم‌های فتوولتائیک جهت مصارف عمومی و کشاورزی، بصورت نیروگاههای مستقل از شبکه سراسری یا سیستمهای متصل به شبکه سراسری با ساختار نصبب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک باتوان پائین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حساب‌های کوچک تا سیستم‌های بزرگ نیروگاهی، به کار می رود.

35693_131 (1)

سیستم برق خورشیدی مورد استفاده در یک خانه:

  • متصل به شبکه (On Grid): در سیستم متصل به شبکه برق تولید شده از انرژی خورشید به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد. در حقیقت در این سیستم کاربر برق تولیدی خود را به سازمان انرژی های نو ایران ( وزارت نیرو) می فروشد. در این روش، برق تولید شده پس از تبدیل شدن بوسیلهه اینورتر مخصوص سیستم های متصل به شبکه و با استفاده از کنتورهای مخصوص دوطرفه، به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد. در این حالت کاربر درر حقیقت یک نیروگاه کوچک خورشیدی در خانه خود احداث نموده است که با توجه به سرمایه و فضا می تواند از یک تا ۲۰ کیلووات در خانه نیروگاه احداثث نماید. با توجه به اینکه رویکرد این مقاله بر این نوع سیستم ها نیست، به همین مقدار توضیح بسنده شده است.
  • 27192_402
  • منفصل از شبکه (Off Grid): در این نوع سیستم، برق تولید شده از پنل خورشیدی، وارد باتری شده و در آن ذخیره می گردد. سپس برق ذخیره شده در باتری پس از تبدیل شدن به برق متناوب توسط اینورتر مخصوص سیستم های منفصل از شبکه، وارد مدار برق خانه می شود. در این روش یک کاربر می تواند همهه یا بخشی از برق خانه خود را با استفاده از برق خورشیدی تامین نماید. در ادامه به توضیح سیستم برق خورشیدی منفصل از شبکه و همچنین برآورد هزینه برای یک خانه پرداخته می شود.

در مقالات بعد اجزای یک سیستم فتوولتائیک خانگی را شرح خواهیم داد.

اینورتر خورشیدی/نوع و کاربرد

اینورتر خورشیدی وظیفه تبدیل برق DC به AC و بلعکس را انجام می دهد. در یک سیستم خورشیدی اینورتر ها مانند قلب سیستم عمل می کنند و برق DC تولید شده را به AC تبدیل می کنند.

بررسی انواع اینورتر خورشیدی از نظر شکل موج تولیدی

  • اینورتر خورشیدی موج مربعی (square wave inverters)

این اینورتر خورشیدی ارزان ترین و در عین حال بدترین نوع اینورترها می باشد. موج مربعی یک موج نامناسب و نامطبوع برای بیشتر وسایل الکتریکی است. این اینورترها معمولاً ارزان، توان هایی کمتر از ۵۰۰ وات و بیشتر برای جا فندکی ماشین استفاده می شوند. پس این اینورترها برای مصارف خانگی و صنعتی اصلاً کارایی ندارد.

  • اینورتر خورشیدی سینوسی اصلاح شده (modified sine wave inverters)

شاید بتوان گفت که اقتصادی ترین و معمول ترین اینورتر خورشیدی همین نوع می باشد. این نوع اینورتر یک موج متناوب تولید می کنند که شکل این موج مابین شکل موج مربعی و شکل موج سینوسی کامل قرار می گیرد. در بسیاری موارد به این نوع اینورترها، اینورتر شبه سینوسی (Quasi-Sine Wave inverters) نیز گفته می شود. مزیت این نوع اینورتر ها قیمت پایین آنهاست و در کل کارایی خوبی دارند و بیشتر وسایل برقی مانند لوازم روشنایی، رادیو، بسیاری از تلویزیون ها و کامپیوترها و … را می توان با این اینورترها راه اندازی کرد ولی بعضی از وسایل الکتریکی مانند بیشتر موتورها توانایی کار با این اینورترها را ندارند. پس نتیجه می گیریم که این اینورتر برای مصارف کوچک کاربرد دارد.

  • اینورتر خورشیدی سینوسی خالص (pure sine wave inverter)

همانطور که از اسم این اینورتر خورشیدی مشخص است یک موج سینوسی کامل یا خالص تولید می کند تا حدی که در بعضی از اینورترها حتی یک موج سینوسی بهتر از برق شهر تولید می کند. این اینورتر قادر به راه اندازی تمامی وسایل الکتریکی در حد توان خود می باشد ولی قیمت این اینورتر گران است. پس می توان گفت بهترین نوع اینورتر این مدل است و می توان از این اینورتر برای تمامی مصارف استفاده کرد.

همان طور که بیان شد بهترین نوع اینورتر خورشیدی، نوع سینوسی خالص آن است ولی چون گران قیمت است نمی توان از آن در بسیاری از مصارف کوچک استفاده کرد. اما از میان دو اینورتر دیگر نوع شبه سینوسی بهتر از مربعی است. چون با اینورتر شبه سینوسی می توان وسایل الکتریکی موتور دار مانند یخچال را راه اندازی کرد فقط تلفات توان این وسایل بالاتر می رود و عمر آنها کمی کاهش پیدا می کند. اما اینورتر موج مربعی را اصلاً نباید برای وسایل موتوری استفاده کرد زیرا این نوع اینورتر در یک لحضه از مقدار مثبت به مقدار منفی می رود و این تغییر علامت ناگهانی خیلی برای وسایل موتوری خطرناک است. پس در کل تا می شود باید از اینورتر سینوسی خالص و شبه سینوسی استفاده کرد.

در زیر شکل موج تولیدی هر سه اینورتر خورشیدی رسم شده است.

اینوتر موج سینوسی موج مربعی شبه سینوسی

موج تولیدی اینورتر خورشیدی