Претварач за кућну соларну електрану

У енергетском сектору често је потребно претворити неке количине у друге, јер се електрична енергија производи изворима променљиве или једносмерне струје. За њих су створени одговарајући потрошачи: електрични мотори, трансформаторски уређаји, кућански апарати.

У многим индустријама, као иу алтернативној енергији, постоји потреба за искоришћавањем потрошача из комбинованих извора. Пуњиве батерије се пуне, а електронички уређаји, рачунарски уређаји се напајају са директном струјом или се исправљају из електричних генератора са ротирајућим електромагнетним пољем.

Инверзни задатак електромотора синусоидне хармонике кућних електричних пријемника из извора истосмерне струје решава се претварањем електричне енергије у променљиву коришћењем посебно дизајнираних сложених електричних конструкција које се називају претварачи.

Намена и задаци претварача

По начину повезивања на соларну станицу, потрошаче и батерије, претварачи се деле на:

• мрежа

• аутономни

• хибридни.

Мрежни модели с ознаком „на мрежи“ дјелују од соларне електране на оптерећењу јавне електроенергетске мреже. Највише се користе у системима капацитета преко 10 кВ, типичних за употребу у европским земљама. У Русији, одредбе Зелене тарифе појединцима не дају право да користе ову методу.

Самостални претварачи представљају „офф грид“. Прикључени су на домаће потрошаче и напајани су пуњиве батериједопуњавају соларни модули преко контролера.

Хибридни дизајни користе обе методе повезивања. Добро се мешају са прекидачима за непрекидно напајањеможе кроз аутоматизацију контролера радити из батерије и / или соларног модула ако је потребно.

Принципи претварача

Током рада, мали део примењене енергије се губи загревањем елемената круга и споредних процеса. Стога је излазна снага увек мања од потрошње. Ефикасност доброг дизајна одређује се ефикасношћу од 90 до 95%.

Претварач се сматра генератором периодичног напона који је по облику врло близу синусоидним хармоникама или се од њега значајно разликује у облику излазног сигнала.

Графови синусоидне осцилације и њен аналог који производи инвертер

На графикону су приказани главни прикази синусног таласа и напона на излазу претварача, који се обично назива "Меандер", близу његовог типа. У зависности од сложености дизајна и могућности да он извршава разне функције, облик меандера може се својим изгледом још више приближити карактеристикама синуса или округлог, налик обичним трапезоидима или чак правоугаоницима на сваком полу-таласу.

Поједностављени облик меандера је погоднији за уређаје без индуктивних оптерећења која троше активну компоненту електричне енергије. Другачије је термоелектрични грејачи (ознака "ТЕН"), системи расвете са жарном нити сличне отпорничке структуре.

Облик меандера може имати одређени утицај на уређаје електромотора наизменичне струје и склопове трансформатора кућанских апарата. Идеално решење за њихов рад је чисти синус. Стога су сложени претварачи који стварају излазни напон врло близу синусоидним хармоникама привлачнији за опрему. Али цена њихове производње је већа.

Посебна тачност меандријског приступа синусоиду важна је за високо прецизне мерне инструменте, медицинску опрему, професионалне аудио системе и телекомуникациону опрему.

Карактеристике дизајна

За кућне соларне електране у Русији највећа је потражња за круговима који стварају једну фазу наизменичног напона вредности 220 волти.

Да би претворио једносмерну струју, претварач може радити у складу са трансформаторским кругом или без њега. Присутност трансформатора значајно комплицира дизајн, али вам омогућава да креирате висококвалитетни излазни сигнал.

Систем за хлађење уређаја може користити присилни вентилатор. Код скупих дизајна пажња се посвећује:

• без буке

• употреба неколико модова рада, у зависности од оптерећења (посебно код прегревања).

Инвертери произведени од стране индустрије могу се комбиновати из једнофазних система у трофазне уређаје повећане снаге. У стању су да обављају различите задатке до преноса вишка произведене електричне енергије у индустријску мрежу.

Основна правила за избор претварача

ДЦ кућански апарати и батерије раде на стандардним 12/24/36/48 волти, зависно од њиховог дизајна. Произвођачи претварача за сваки одређени тип напона пуштају своју опрему. То би требало анализирати приликом избора модела.

При кориштењу претварача треба узети у обзир следеће:

• Вршна потрошња енергије

• четири фазе рада: режим покретања, фаза дуготрајне претворбе електричне енергије у називној снази, празном ходу, преоптерећење.

Највиша снага потрошача која се мери у одређеном тренутку када ствара критично оптерећење, може значајно да пређе номиналне вредности стандардне мреже ~ 220В / 50Хз.

У начину покретања, претварачи су способни да испоруче претјерану снагу у кратком времену покретања електромотора (неколико милисекунди) и пуштања у рад капацитивних оптерећења. Овај начин рада је карактеристичан за укључивање фрижидера, машина за веш и машина за судове.

Режим непрекидног рада треба да одговара номиналним карактеристикама одабраног дизајна.

Потрошња енергије уређаја без излазног оптерећења не сме прелазити 1% номиналне вредности за висококвалитетне моделе.

Током фазе преоптерећења, одређени типови претварача могу поуздано пренијети снагу већу од 50% номиналне вриједности у року од пола сата. Али ова способност је различита за сваки модел уређаја.

Одређивање величине идеалног оптерећења је врло проблематично. Стога су одабрани претварачи креирањем резерве снаге с маржом до 20% израчунатих вриједности.

У широкој кућној мрежи оптерећење може стално да варира у широком распону вредности. Са таквом природом препоручује се куповина не једног моћног претварача, већ израчунавање оптималног броја корака искориштених капацитета за набавку више модела, наизменично пребачених путем аутоматизованог круга за економично и оптимално коришћење ресурса опреме.

Присуство уграђених заштитних карактеристика карактерише квалитет претварача, који би требало да се извади из погона када:

• одступање напона напајања на горњем и доњем нивоу,

• кратки спојеви у излазном кругу,

• преоптерећења струјом и температуром.

У случају смањења оптерећења на минималне вредности, круг аутоматизације може претворити претварач у стање приправности. Али ова функција није својствена свим моделима.

Чврстоћа и поузданост механичке конструкције

На избор локације за претварач утјече квалитета производње његовог кућишта. За услове на отвореном простору користе се затворени модели класификовани индексом ИП65 (скраћено за оцену заштите од напона), системом за анализу степена заштите кућишта електричне опреме од продора воде и честица у складу са међународним стандардима.Толерира оштре услове рада у свим временским условима.

На квалитет уградње и утовара и истовара утиче конфигурација трупа и комплетност компоненти које се испоручују заједно са главном опремом.

Препоруке за монтирање круга

У почетку се препоручује да се сви потрошачи повежу на излазним круговима претварача, тек онда се укључују у пребацивање струјних кругова.

У празном ходу батерије и соларни модули имају више од 20 В, што ће довести до високог напона електролитички кондензатори. А они, заузврат, током манипулација у излазним круговима ће почети да испуштају импулс.

Наставак чланка:Како инсталирати и користити соларне панеле