اینورتر رشته‌ای چیست و چه کاربردهایی دارد؟

در مورد اینورتر رشته‌ای چه چیزی می‌دانید؟ آیا از مزایا و کاربردهای آن مطلع هستید؟ آن‌ها در اصل اینورترها جعبه‌ای هستند که در نزدیکی کنتور برق شما وصل می‌شوند. آن‌ها در یک نیروگاه فتوولتائیک بیشترین هزینه‌ها را دارند. سه نوع اصلی در سیستم خورشیدی پشت‌بام وجود دارد: اینورتر رشته‌ای، اینورترهای میکرو و بهینه‌سازهای برق اینورتر رشته‌ای.  اینورتر رشته‌ای رایج‌ترین و سنتی‌ترین انواع هستند. در این مقاله اطلاعات بیشتری در مورد اینورتر رشته‌ای ارائه می‌دهیم. توضیحات بیشتر و کامل‌تر را در خصوص اینورتر رشته‌ای به متن اصلی منتقل کرده و از شما دعوت می‌کنیم با ما همراه باشید.

اینورتر رشته‌ای چیست؟

اینورترها دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده‌ای هستند. تا زمانی که شما یک مهندس الکترونیک نباشید، درک اینکه چگونه کیفیت اجزای مورد استفاده در یک مبدل معین بر امید به زندگی تأثیر می گذارد بسیار دشوار است. اینورترهای رشته خورشیدی یا اینورترهای مرکزی وسایلی هستند که انرژی (DC) تولید شده توسط یک پنل خورشیدی را به برق AC قابل استفاده برای لوازم خانگی تبدیل می‌کنند. آن‌ها دارای انواع مختلفی هستند. اینورتر رشته‌ای برای مواردی مانند اداری، تجاری و مسکونی به کار می‌روند. آن‌ها به چندین پنل خورشیدی وصل می‌شوند که به صورت سری به هم متصل هستند تا توان را افزایش دهند.

معمولاً تبدیل در اینورترهای مرکزی زنجیره خورشیدی انجام می‌شود. جالب است که با وجود استفاده گسترده از اینورترهای مرکزی هنوز هم اینورتر رشته‌ای در پروژه‌های بزرگ و مهم کاربرد دارند و کنار گذاشته نشده‌اند. یک میکرو اینورتر، برق پنل خورشیدی را از برق DC به برق 240 ولت AC تبدیل می‌کند و به هر پنل در منظومه شمسی متصل می‌شود. اینورترهای میکرو انرژی را از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کنند.

اینورتر رشته‌ای معمولاً در یک منطقه محافظت شده بین آرایه خورشیدی و تابلو توزیع قرار دارد. اینورتر مرکزی یک اینورتر با توان بالاتر است که برای استفاده در سیستم‌های خورشیدی بزرگ تجاری طراحی شده است. این مانند یک اینورتر رشته‌ای بزرگ است که برای قدرت و کارایی بیشتر یا صرفه‌جویی در مقیاس طراحی شده است. اینورترهای مرکزی برای سیستم‌های خورشیدی مسکونی استفاده نمی‌شوند.

سیستم‌های اینورتر رشته‌ای چیست؟

حقیقت این است که ما از نقش کلیدی موتورهای برق در زندگی روزمره خود اطلاع چندانی نداریم. تابه‌حال به این فکر کرده‌اید که برق یا انرژی مورد نیاز موتورهای مختلف برای حرکت و تأمین نیازهای ما چگونه، چطور و از کجا تأمین می‌شود؟ اینورترها به ما کمک می‌کنند تا این موتورها به صورت مؤثر بتوانند انرژی را تأمین کرده و از هدررفت آن نیز جلوگیری شود. در سیستم‌های اینورتر رشته‌ای، پنل‌های خورشیدی به صورت سری به هم متصل شده و سپس توسط یک رشته به اینورتر متصل می‌شوند. اینورتر رشته‌ای تمام جریان مستقیم هر پنل خورشیدی را به یکباره ترکیب می‌کند و آن را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. در سیستم‌های بهینه‌ساز قدرت با اینورتر، حالت کار اساساً مانند سیستم‌های دارای اینورتر است؛ اما با بهینه‌سازی‌های اضافی که روی هر پنل خورشیدی به طور جداگانه نصب شده است عملکرد پنل خورشیدی را کنترل می‌کند.

معرفی انواع اینورترها

مبدل‌هایی که در قسمت قبل از اهمیت آن‌ها در زندگی روزمره و صنعت صحبت کردیم دارای 3 نوع کلی هستند. جالب است بدانید که هر سه نوع اینورترهای عملکرد یکسانی دارند؛ اما کاربردهای متمایز از یکدیگر دارند. توضیحات هر کدام از این اینورترها را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید.

مقایسه اینورتر‌های رشته‌ای با انواع مرکزی آن

از هر دو این اینورترها به طور گسترده استفاده می‌شود به همین دلیل مقایسه و بررسی خصوصیات هر کدام نمی‌تواند ایده بدی باشد. اینورترهای مرکزی به مکان بزرگ‌تری برای پد اینورتر خود نیاز دارند و هزینه‌های بالایی نیز برای سیم‌کشی، نصب و دیگر هزینه‌های آن لازم است. در مقابل، اینورتر رشته‌ای طراحی ساده‌تری دارند و به طور کلی برای نصب و تعمیر هزینه‌های کمتری دارند. آن‌ها اتصالات بیشتری نسبت به انواع مرکزی دارند.

MPPT در اینورتر رشته‌ای چیست؟

حداکثر توان ردیابی به اختصار MPPT یک سیستم الکتریکی است که به پانل‌های فتوولتائیک اجازه می‌دهد تا با تنظیم وضعیت عملکرد ماژول‌های الکتریکی برق بیشتری تولید کنند. این می‌تواند ذخیره کارآمد انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی در باتری‌ها را تضمین کند. اینورتر رشته‌ای کارآمدترین و مقرون به‌صرفه‌ترین راه‌حل‌های سیستم پنل خورشیدی است و برای چندین دهه متوالی در صنعت خورشیدی مسکونی و تجاری با موفقیت استفاده می‌شوند.

کاربردهای اینورتر رشته‌ای

اینورترها در انواع گوناگون طراحی شده‌اند. اینورترهای میکرو برای سقف‌های سایه‌دار مناسب‌تر هستند؛ زیرا رنگی که روی یک پانل تأثیر می‌گذارد، بر سایر پانل‌های مات تأثیر نمی‌گذارد. آنها همچنین برای سقف‌هایی که برای جا دادن یک ردیف پانل بسیار کوچک‌اند، مفید هستند. این وسایل فقط در سیستم‌‌هایی انرژی خورشیدی کاربرد ندارند و به طور ویژه در صنعت کشاورزی استفاده می‌شوند. سایر کاربردهای آن‌ها در کولر گازی و به عنوان منبع تغذیه در صنایع دیگر است.

نصب اینورترهای میکرو کمی گران‌تر است؛ زیرا به جای یک اینورتر مرکزی، هر پانل اینورتر مخصوص به خود را دارد. هر چه اینورتر بیشتر باشد، احتمال خرابی بیشتر است. میکرو اینورترها چندین سال است که مورد استفاده قرار می گیرند و راه حل قابل اعتمادی را به عنوان جایگزینی برای اینورترهای رشته‌ای ارائه می‌دهند. این رایج ترین نوع اینورتر است که در کاربردهای مسکونی و تجاری کوچک یا متوسط استفاده می‌شود. انواع رشته‌ای و مرکزی نیز در صنایع کشاورزی یا نیروگاه‌ها کاربرد دارند.

مهم‌ترین عملکردهای اینورتر خورشیدی

اینورتر دومین قطعه مهم است که مسئول کیفیت و ایمنی انرژی خروجی از آرایه خورشیدی شما و مهم‌تر از همه، بهینه‌سازی تولید در شرایط مختلف برای به حداکثر رساندن برداشت انرژی است. اکنون که با اینورترهای رشته‌ای آشنا شده‌اید وقت آن رسیده است تا در مورد عملکرد آن بیشتر بدانید.

حداکثر کردن توان

همه پانل‌های خورشیدی دارای یک “نقطه حداکثر توان” هستند و یک منحنی عملکرد دارند که در آن تحت مجموعه‌ای از شرایط، بیشترین توان را تولید می‌کنند. اینورترها مجهز به ردیاب‌های حداکثر توان (MPPT) هستند که دائماً نقطه را جستجو می‌کنند و انرژی موجود از آرایه خورشیدی شما را به حداکثر می‌رسانند.

تبدیل کردن انرژی

پنل‌های خورشیدی جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تولید می‌کنند که اکثر پانل‌های خورشیدی حدود 200-600 ولت DC تولید می‌کنند. ما از برق به عنوان 240 ولت AC استفاده می‎کنیم؛ بنابراین دومین عملکرد اینورتر تبدیل برق DC به برق AC است.

مقررات اینورتر

با تغییر نور خورشید، تابش خورشیدی و شرایط شبکه، اینورتر همه این متغیرها را تنظیم و همگام‌سازی می‌کند تا کیفیت برق را در حد مشخصات نگه دارد و برداشت نیرو را به حداکثر برساند. مقررات همچنین شامل نظارت و قطع اینورتر و سیستم خورشیدی از شبکه در صورت لزوم به دلایل ایمنی یا دلایل دیگر است.

نظارت بر کار شبکه

اینورترها همچنین اطلاعات را برای شما اندازه گیری و نمایش می‌دهند تا بتوانید بررسی کنید که آیا سیستم شما به درستی کار می‌کند یا در صورت بروز مشکلات آن را تشخیص دهید. گزینه‌های زیادی برای دسترسی به داده‌ها وجود دارد که از جمله آن‌ها صفحه نمایش در برنامه‌های مبتنی بر فرستنده، شبکه و گوشی‌های هوشمند است.

تولید سر و صدا و گرما در اینورتر رشته‌ای

همه دستگاه‌ها می‌توانند کمی نویز تولید کنند و از آنجایی که اینورترها دستگاه‌های الکترونیکی هستند، قادر هستند هرازگاهی نویز قابل شنیدن تولید کنند. به عنوان یک قاعده کلی، اینورترهای ترانسفورماتور پر سروصدا تر بوده؛ اما ارزان‌تر هستند. برای جلوگیری از انتقال صدای ارتعاش آزاردهنده به مناطقی که ممکن است نگران آن باشید، اینورتر خود و موادی که به آن متصل است را در نظر بگیرید. به این صورت متوجه می‌شوید چه فاکتورهایی در افزایش نویز اینورتر رشته‌ای مؤثر هستند.

تقریباً همه اینورترها به عنوان بخشی عادی از عملکرد خود گرما نیز تولید می‌کنند. هر چه میزان عملیات کمتر باشد گرمای کمتری نیز تولید می‌شود. در مورد افزایش دما به این صورت است که هر چه راندمان اینورتر بالاتر باشد به عنوان یک قاعده، فشار کمتری بر اجزاء وارد شود؛ بنابراین منطقی است که اینورتر را در خنک‌ترین و بهترین موقعیت تهویه نصب کنید تا توان خروجی و عملکرد را به حداکثر برسانید.

مزایا و معایب اینورتر رشته‌ای

اینورتر رشته‌ای که تحت عنوان اینورتر مرکزی نیز شناخته می‌شود دارای برخی جنبه‌های مثبت و منفی است که در این قسمت از مقاله می‌خواهیم آن‌ها را بررسی کنیم.

• کم‌هزینه هستند.
• محدوده ولتاژ گسترده MPPT با پیکربندی انعطاف‌پذیر دارند.
• نگهداری و تعویض آن‌ها آسان است.
• بدون سایه به خوبی کار می‌کنند.
• نویز کمی دارند.
• نوسانات جریان برق را کاهش می‌دهند.
• عمر مفید قطعات دیگر را بیشتر می‌کنند.
• به سادگی عیب‌یابی می‌شوند.
• سیم‌کشی مقاوم‌تری دارند.

در مقابل این ویژگی‌های مثبت به نکات زیر نیز توجه کنید.

• یک نقطه شکست می‌تواند منجر به تلفات قابل توجهی در تولید برق شود.
• امکان کنترل هر پنل به صورت جداگانه وجود ندارد.
• ساخت پنل‌های خورشیدی گران‌تر است.
• طول عمر کوتاه 8 تا 12 سال دارند.
• نیازمند تکنسین‌های متخصص برای نصب هستند.
• برای سقف‌هایی با مشکل سایه در دسترس نیستند.
• جدید هستند و فرصت کمتری برای آزمایش و رفع اشکالات آن‌ها وجود داشته است.

اینورتر رشته‌ای در مقابل میکرو اینورترها

سیستم‌های میکرو اینورتر معمولاً گران‌تر از اینورتر رشته‌ای هستند؛ زیرا میکرو اینورتر به صورت جداگانه در پشت هر پانل نصب می‌شود. در سیستمی با اینورترهای پنل خورشیدی، تبدیل برق در اینورترها انجام می‌شود؛ اما در سیستم‌های میکرو اینورتر، در پنل‌های خورشیدی پردازش می‌شود. سیستم‌های میکرو اینورتر کنترل تولید برق را در هر پانل به صورت جداگانه فراهم می‌کنند. اینورتر رشته‌ای رایج‌ترین تبدیل نصب شده در سراسر جهان هستند.

 سخن پایانی

دانستیم که اینورتر یک وسیله الکتریکی محسوب می‌شود که مانند یک مبدل می‌تواند جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل کند. اینورتر رشته‌ای برای تبدیل انرژی که توسط یک پنل خورشیدی تولید می‌شود را به برق مصرفی برای منازل یا محیط‌های کاری و اداری تبدیل می‌کند. در این مطلب ما در مورد این لوازم، مزایا و معایب و کاربردهای دیگر آن بیشتر توضیح داده‌ایم.