Ce este un invertor?
Un invertor solar este un dispozitiv electronic utilizat în sistemele fotovoltaice
pentru a transforma curentul continuu (CC) generat de panourile solare în curent
alternativ (CA) utilizabil în rețeaua electrică sau pentru alimentarea dispozitivelor
electrice.
Panourile solare generează curent continuu (CC) prin conversia radiației solare în
energie electrică. Cu toate acestea, majoritatea dispozitivelor casnice și
industriale utilizează curent alternativ (CA) pentru alimentarea echipamentelor. De
aceea, este necesar un invertor solar pentru a converti curentul continuu produs
de panourile solare în curent alternativ.
Invertorul solar preia curentul continuu (CC) produs de panourile solare și îl
convertește în curent alternativ de frecvență și tensiune potrivite pentru a fi
utilizat în rețeaua electrică sau pentru a alimenta dispozitivele electrice. Acesta
utilizează o combinație de componente electronice, cum ar fi tranzistoare și
diode, pentru a realiza această conversie.
Un invertor poate avea diferite caracteristici și funcționalități, cum ar fi:
- monitorizarea performanței sistemului
- sincronizarea cu rețeaua electrică
- protecția împotriva supratensiunilor
- posibilitatea de a fi conectat la acumulatori pentru stocarea energiei.
Cum transforma invertorul curentul continuu in curent alternativ?
Componenta electronică principală care convertește curentul continuu în curent alternativ într-un invertor este tranzistorul. Există două tipuri de tranzistoare utilizate în invertoare: tranzistoare bipolare cu joncțiune (BJT) și tranzistoare cu efect de câmp (FET).
Tranzistoarele BJT și FET sunt dispozitive semiconductoare care pot fi controlate pentru a permite sau bloca trecerea curentului. Ele funcționează într-o configurație numită comutație, în care alternanța între deschidere și închidere se realizează la frecvențe ridicate, generând astfel un semnal de curent alternativ.
Invertoarele utilizează aceste tranzistoare într-o topologie specifică, cum ar fi invertorul cu punte completă (full-bridge inverter) sau invertorul cu punte în jumătate (half-bridge inverter), pentru a obține o conversie eficientă a curentului.
În plus față de tranzistoare, invertorul poate include și alte componente electronice, cum ar fi diodele, condensatoarele și bobinele de inducție, pentru a gestiona și controla fluxul de curent și tensiune în procesul de conversie.
De-a lungul dezvoltării tehnologiei, s-au introdus și alte tipuri de componente și tehnologii în invertoare, cum ar fi circuitul integrat cu comanda digitală (digital signal processor – DSP) sau tehnologia de comanda inteligentă, pentru a obține performanțe superioare, funcții de protecție avansate și integrare cu sistemele de monitorizare și control.
Rolul invertoarelor solare
Optimizarea producției de energie
Pe lângă transformarea energiei solare în energie electrică, invertorul fotovoltaic
joacă un rol important în optimizarea producției de energie. Multe invertoare
moderne sunt dotate cu tehnologii avansate de monitorizare și optimizare a
sistemului fotovoltaic. Acestea pot ajusta tensiunea și curentul pentru a maximiza
eficiența sistemului, reducând astfel pierderile de energie și crescând
randamentul general al instalației.
Injectia in reteaua nationala a surplusului de energie produs
O altă caracteristică importantă a unui invertor fotovoltaic este capacitatea sa de
a conecta sistemul solar la rețeaua electrică. Invertorul permite transportul
excesului de energie produsă de panouri către rețeaua electrică, oferindu-ți
posibilitatea să vinzi energia neutilizată. Acest lucru vă poate aduce un venit
suplimentar, contribuind în același timp la sustenabilitatea rețelei electrice.
Asigura protectia si siguranta sistemului fotovoltaic
Protecția și siguranța sistemului fotovoltaic sunt, la rândul lor, asigurate de
invertor. Acesta este echipat cu mecanisme de protecție care previn
supratensiunea, supraîncărcarea, scurtcircuitul și alte probleme potențiale care
ar putea afecta funcționarea sistemului sau ar putea prezenta un risc pentru
siguranța locatarilor.
Ce tipuri de invertoare exista?
Există mai multe tipuri de invertoare, în funcție de caracteristicile și aplicațiile lor specifice.
Iată câteva tipuri comune de invertoare solare:
Invertoare de tip centralizat
Acesta este un tip de invertor utilizat în
sistemele solare mari, cum ar fi instalațiile comerciale sau industriale. Un
singur invertor centralizat este conectat la mai multe panouri solare și
convertește energia colectată de la acestea în curent alternativ.
Invertoarele rezidentiale (string inverter)
Acest tip de invertor este utilizat în sistemele solare mai mici, cum ar fi cele rezidențiale. Acesta este conectat direct la un șir de panouri solare și convertește energia generată de acestea în curent alternativ.
Micro-invertoare
În loc să aibă un singur invertor centralizat sau un invertor de șir, în sistemele care utilizează microinvertoare, fiecare panou solar are propriul invertor. Acest lucru permite o monitorizare și un control individualizate a performanței fiecărui panou și maximizează producția de energie în condiții de umbră sau dezechilibru.
Invertor hibrid
Aceste invertoare au capacitatea de a funcționa ca invertoare fotovoltaice obișnuite, dar pot fi, de asemenea, conectate la o sursă de alimentare suplimentară, cum ar fi un sistem de stocare a energiei sau un generator. Această funcționalitate hibridă permite utilizarea energiei solare și gestionarea eficientă a sursei de alimentare în funcție de nevoi și condiții.
Invertor off-grid
Aceste invertoare sunt utilizate în sistemele solare independente, care nu sunt conectate la rețeaua electrică. Aceste sisteme sunt adesea întâlnite în zone izolate sau în cazul aplicațiilor mobile, cum ar fi vehiculele recreaționale sau bărcile.
Acestea sunt doar câteva exemple de tipuri de invertoare. În funcție de
dimensiunea sistemului, de aplicație și de cerințele specifice, pot exista și alte
variante și configurații de invertoare.
Caracteristicile unui invertor
Cele mai importante caracteristici ale unui invertor solar includ următoarele:
Putere nominală a invertorului (capacitate)
Aceasta reprezintă puterea maximă pe care invertorul o poate furniza. Este exprimată în wați (W) și trebuie să fie compatibilă cu capacitatea sistemului fotovoltaic și cu cerințele de alimentare ale aparatelor electrice.
Eficiența Invertorului
Eficiența unui invertor solar indică câtă energie electrică generată de panourile solare este convertită în mod eficient în curent alternativ. Cu cât eficiența este mai mare, cu atât pierderile de energie sunt mai mici. Eficiența este exprimată sub formă de procent și poate varia în funcție de nivelul de putere și de condițiile de funcționare.
Tensiunea de intrare și de ieșire
Tensiunea de intrare și de ieșire: Invertorul trebuie să fie proiectat pentru a accepta tensiunea de intrare corespunzătoare de la panourile solare și pentru a furniza tensiunea de ieșire adecvată pentru a alimenta echipamentele electrice sau pentru a fi conectat la rețeaua electrică.
Forma de undă a curentului de ieșire
Invertoarul solar pot genera diferite forme de undă a curentului alternativ de ieșire. Cele mai comune sunt unda sinusoidală pură (pure sine wave), care reprezintă forma ideală de undă a curentului alternativ, și unda sinusoidală modificată (modified sine wave), care este o formă aproximativă a undei sinusoidale pure. Alegerea formei de undă depinde de compatibilitatea cu aparatele electrice și de sensibilitatea acestora la tipurile de unde.
Protecție și siguranță
Invertorul trebuie să ofere protecție împotriva supratensiunilor, subtensiunilor, scurtcircuitelor, supracurentului și altor anomalii de alimentare. Aceasta asigură o funcționare sigură și protejează atât invertorul, cât și echipamentele conectate.
Monitorizare și control
Invertorul poate fi echipat cu funcționalități de monitorizare și control, cum ar fi display-uri sau interfețe de comunicare (de exemplu, WiFi, Ethernet) pentru a permite utilizatorului să monitorizeze performanța sistemului, să ajusteze setările și să primească notificări despre starea funcționării.
Acestea sunt câteva dintre cele mai importante caracteristici ale unui invertor solar. Alte aspecte, cum ar fi dimensiunea, răcirea, durabilitatea și compatibilitatea cu sistemele de stocare a energiei sau cu sistemele de monitorizare, pot fi de asemenea relevante în funcție
Factori de luat în considerare la selectarea unui tip de invertor solar
Alegerea tipului de invertor solar necesită o analiză a mai multor factori, după cum urmează:
Tipul de sistem fotovoltaic
Dimensiunea sistemului, tipul de panouri solare și configurarea acestuia pot influența alegerea tipului și capacității
invertorului necesar.
Calitatea energiei produse
Pentru dispozitivele sensibile, cum ar fi echipamentele electronice sofisticate sau aparatele medicale, un invertor cu undă sinusoidală pură poate fi alegerea ideală pentru a asigura o calitate superioară a energiei.
Eficiența conversiei
Eficiența invertorului este crucială pentru maximizarea randamentului sistemului fotovoltaic. Selectarea unui invertor cu o eficiență ridicată poate contribui la reducerea pierderilor de energie.
Fiabilitatea și durabilitatea
Un invertor de înaltă calitate, cu o durată de viață lungă și fiabilă, poate minimiza costurile de mentenanță și de înlocuire pe termen lung.
Compatibilitatea cu panourile solare
Verificarea compatibilității și eficienței sistemului fotovoltaic cu tipul de invertor ales este esențială pentru a asigura o funcționare optimă a întregului sistem.
Funcții suplimentare și tehnologie avansată
Anumite invertoare oferă funcții suplimentare precum monitorizarea performanței, conectivitatea la rețea sau tehnologii de optimizare a energiei, care pot aduce beneficii semnificative utilizatorului.
Cerințele de siguranță și conformitatea normativelor
Verificarea respectării standardelor de siguranță și a normelor specifice din industrie este esențială pentru o instalare și funcționare sigură și eficientă a sistemului fotovoltaic.
Rezistența la condițiile meteo
Invertorul trebuie să aibă o carcasă robustă care să îl protejeze de ploaie și să împiedice infiltrarea apei.
Garanția
Un invertor de calitate va fi însoțit de o garanție pe termen lung.
Mai mult, aceasta este și un indicator al faptului că producătorul are
încredere în produsul său.
În general, invertoarele solare sunt garantate pentru o perioadă medie de 10 ani.
Va prezentam mai jos o listă cu producătorii de invertoare cu care noi lucram și termenele lor de garanție.
- Invertoarele Huawei: 5 ani;
- Invertoarele Fronius: 5-10 ani in functie de model;
- Invertoarele Victron: 5 ani;
- Invertoarele Goodwe: 5 ani;
- Invertoarele Solax: 5 ani;
Beneficiile utilizării unui invertor solar
Eficiență energetică ridicată
Un invertor solar de calitate poate asigura o conversie eficientă a energiei solare în energie electrică, ceea ce înseamnă că mai puțină energie solară este pierdută în procesul de conversie.
Costuri reduse cu energia electrică
Utilizarea unui invertor solar poate ajuta la reducerea costurilor cu energia electrică, deoarece se poate produce propria energie electrică prin utilizarea energiei solare.
Sursă de energie regenerabilă și sustenabilă
Acesta contribuie la reducerea dependenței de sursele de combustibili fosili și la promovarea utilizării surselor de energie regenerabile și sustenabile.
Fiabilitate și durabilitate
Invertoarele solare de calitate sunt proiectați să fie fiabili și durabili, astfel încât să poată funcționa eficient pe termen lung.
Compatibilitate cu alte sisteme
Un invertor solar poate fi compatibil cu alte sisteme de energie solară, cum ar fi panourile solare și acumulatoarele de energie, pentru a maximiza eficiența sistemului și a obține cele mai bune rezultate din investiție.
Concluzie
Fiind cel mai important echipament al unui sistem fotovoltaic, alegerea corecta a unui invertor este foarte importanta. Multitudinea de modele, regimuri de functionare, aplicatii, parametrii si configurari conduc la concluzia ca alegerea invertorului trebuie facuta de inginerul care va proiecteaza sistemul fotovoltaic.
Echipa Black Solar va sta la dispozitie cu consultanta gratuita pentru alegerea invertorului / invertoarelor si a celorlalte componente ale sistemului, precum si cu montajul si mentenanta sistemelor fotovoltaice.
