Zrozumienie funkcji, typów falowników i sposobu wyboru najlepszego falownika fotowoltaicznego

Co to jest falownik?

Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały (DC) (z panelu słonecznego lub magazynu energii) na prąd przemienny (AC), który jest zwykle używany przez urządzenia gospodarstwa domowego. Najczęściej wyjściem jest fala sinusoidalna 220V, 50Hz. Falowniki są niezbędne w szerokim zakresie zastosowań, w tym w klimatyzatorach, kinach domowych, elektronarzędziach, komputerach, pralkach i wielu innych urządzeniach elektrycznych.

W krajach o dużej liczbie właścicieli pojazdów, takich jak Stany Zjednoczone i Europa, falowniki są szczególnie przydatne podczas aktywności na świeżym powietrzu, takich jak podróże służbowe lub wakacje. Umożliwiają użytkownikom podłączanie akumulatorów do falowników w celu zasilania różnych urządzeń i narzędzi w podróży. W przypadku mniejszych falowników, o mocy od 20 W do 150 W, można podłączyć bezpośrednio przez zapalniczkę samochodową. W przypadku większego zapotrzebowania na moc, większe falowniki wymagają bezpośredniego podłączenia do akumulatora samochodu.

W przypadku awarii sieci, podłączając urządzenia gospodarstwa domowego do falownika i akumulatorów do magazynowania energii, urządzenia mogą uzyskać dostęp do zasilania prądem zmiennym w mgnieniu oka. Dzięki temu możliwe jest korzystanie z elektroniki, takiej jak zasilanie UPS.

Jaka jest rola falownika?

1. Śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPPT)

Prąd i napięcie paneli słonecznych zmieniają się w zależności od natężenia światła słonecznego i temperatury panelu, wpływając na ich ogólną moc wyjściową. Falowniki są wyposażone w technologię MPPT (Maximum Power Point Tracking), aby zapewnić maksymalne pozyskiwanie energii. MPPT optymalizuje konwersję energii z paneli słonecznych poprzez ciągłą regulację elektrycznego punktu pracy w celu zapewnienia maksymalnej wydajności.

Badania pokazują, że systemy wyposażone w MPPT mogą zwiększyć wytwarzanie energii nawet o 50% w porównaniu z systemami bez MPPT. Tak więc, podczas gdy panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną, falownik zapewnia uzyskanie maksymalnej możliwej mocy wyjściowej z systemu energii słonecznej.

2. Ochrona przed wyspami dla bezpieczeństwa sieci

Wielu zakłada, że ich układ słoneczny będzie nadal działał podczas przerw w dostawie prądu. Jednak większość systemów jest zaprojektowana tak, aby wyłączała się w przypadku awarii sieci, co jest możliwe dzięki zabezpieczeniu falownika przed powstaniem wysp. Ta funkcja zapobiega wysyłaniu energii z powrotem do sieci przez system podczas przerwy w dostawie prądu, co mogłoby zagrozić pracownikom zakładu energetycznego i spowodować niestabilność systemu. Gdy napięcie sieciowe spadnie do zera, falownik przestaje działać ze względów bezpieczeństwa.

3. Automatyczna praca w oparciu o moc słoneczną

Falowniki mogą automatycznie uruchamiać się i zatrzymywać w oparciu o moc generowaną przez panele słoneczne. Wraz ze wzrostem nasłonecznienia podczas wschodu słońca promieniowanie słoneczne nasila się, a falownik aktywuje się, gdy panele wytwarzają wystarczającą moc. Przez cały dzień falownik stale monitoruje moc wyjściową panelu słonecznego i działa tak długo, jak długo panele generują wystarczającą ilość energii, aby spełnić wymagania falownika. Nawet w pochmurne lub deszczowe dni falownik może działać wydajnie. Gdy moc panelu spada, na przykład o zachodzie słońca, falownik automatycznie przełącza się w tryb czuwania.

Rodzaje falowników

1. Na podstawie przepływu mocy

Aktywne falowniki: Te falowniki są podłączone do sieci i regulują prąd, aby umożliwić wydajną dystrybucję energii bez bezpośredniego zasilania obciążenia.

Falowniki pasywne: Bezpośrednio dostarczają energię do obciążenia bez interakcji z siecią. Przekształcają prąd stały na prąd przemienny o określonej lub regulowanej częstotliwości, w zależności od wymagań obciążenia.

2. W oparciu o łączność z siecią

Falowniki Off-Grid: Zaprojektowane dla systemów działających niezależnie od sieci energetycznej, często używane w zdalnych lub awaryjnych konfiguracjach zasilania.

Falowniki podłączone do sieci: Te falowniki są zintegrowane z publiczną siecią energetyczną i są przeznaczone do eksportu nadwyżki energii elektrycznej wytwarzanej przez panele słoneczne do sieci, często obsługując pomiary netto.

3. Na podstawie topologii

Falowniki dwupoziomowe: Najprostszy typ, powszechnie stosowany w mniejszych aplikacjach.

Falowniki trójpoziomowe: Zapewniają lepszą jakość przebiegu wyjściowego i są stosowane w systemach średniej wielkości.

Falowniki wielopoziomowe: Oferują doskonałą wydajność i niższe zniekształcenia harmoniczne, zwykle stosowane w zastosowaniach wielkoskalowych lub przemysłowych.

4. W oparciu o moc znamionową

Falowniki dużej mocy: Do zastosowań przemysłowych i komercyjnych na dużą skalę.

Falowniki średniej mocy: Odpowiednie do umiarkowanego zużycia energii, takich jak średnie firmy.

Falowniki małej mocy: Używane w zastosowaniach na małą skalę lub domowych.

Jak wybrać odpowiedni falownik

1. Znamionowe napięcie wyjściowe

Falownik powinien dostarczać stabilne napięcie AC w określonym zakresie napięcia wejściowego DC. Dokładność napięcia znamionowego powinna mieścić się w zakresie od 3% do 5% podczas normalnej pracy i od 8% do 10% w warunkach dynamicznych, takich jak zmiany obciążenia lub zakłócenia.

2. Asymetria napięcia

W przypadku systemów trójfazowych asymetria napięcia (stosunek sekwencji ujemnej do składowych sekwencji dodatniej) musi pozostawać poniżej określonego limitu, zwykle w zakresie od 5% do 8%.

3. Zniekształcenia kształtu fali wyjściowej

Gdy falownik słoneczny generuje sinusoidalne wyjście, należy regulować maksymalne dopuszczalne zniekształcenia kształtu fali lub zawartość harmonicznych. Całkowite zniekształcenia harmoniczne (THD) napięcia wyjściowego nie powinny przekraczać 5% dla systemów ogólnych, przy czym systemy jednofazowe dopuszczają do 10%.

4. Znamionowa częstotliwość wyjściowa

Częstotliwość wyjściowa napięcia przemiennego falownika musi być stabilna, zwykle przy standardowej częstotliwości sieci 50 Hz, z tolerancją 1% w normalnych warunkach pracy.

5. Współczynnik mocy obciążenia

Ten parametr odzwierciedla zdolność falownika do obsługi obciążeń indukcyjnych lub pojemnościowych. Dla wyjścia sinusoidalnego typowy współczynnik mocy obciążenia powinien wynosić od 0,7 do 0,9 (opóźnione), przy wartości nominalnej 0,9.

Ten udoskonalony przewodnik zapewnia bardziej dogłębną i techniczną wiedzę na temat falowników, podkreślając ich rolę w konwersji mocy, bezpieczeństwie sieci i optymalizacji systemu. Niezależnie od tego, czy chodzi o zastosowania mieszkaniowe, komercyjne czy przemysłowe, zrozumienie funkcji i typów falowników pomaga użytkownikom podejmować świadome decyzje, zapewniając wydajność i niezawodność ich systemów energetycznych.

Regulator napięcia Falownik 0 Sencond Czas transferu

Główne cechy:

• Dwa wyjścia do inteligentnego zarządzania obciążeniem
• Maksymalny prąd wejściowy PV wzrasta do 27A
• Zerowy (0 ms) czas transferu w celu ochrony ładunków o znaczeniu krytycznym, takich jak serwery i bankomaty
• Wysoki zakres napięcia wejściowego PV
• Dotykowy przycisk z dużym kolorowym wyświetlaczem LCD 4,3 z wieloma komunikatami
• Możliwość wyboru prądu ładowania o dużej mocy
• Wbudowane Wi-Fi do monitorowania mobilnego (dostępna jest aplikacja)
• Konfigurowalny priorytet wejścia AC/Solar za pomocą ustawień LCD
• Zarezerwowany port komunikacyjny dla BMS (RS485 lub CAN-BUS)
• Obsługuje funkcję USB On-the-Go
• Praca równoległa do 9 jednostek
• 2 lata gwarancji