Hur fungerar en solomriktare?

Hur fungerar en solomriktare?

Med det snabbt ökade intresset för förnybara energikällor över hela världen har intresset för solsystem också ökat i otroliga takter. Solens förmåga att driva ett helt hem är  en stor fördel för miljöskyddet (tänk på all elektricitet som sparas!) och är också en stor användning av en resurs.

Solenergi använder solljus för att producera säker och stabil elektricitet. Om solcellspaneler fungerar ensamma som inte kan omvandla den kinetiska energin från solen till användbar kraft,  är det här jobbet för en växelriktare.

I ett hushållssolenergisystem är en inverter en låda i portföljstorlek som är diskret installerad nära solpanelerna. De genererar likström (DC) som, när de passerar genom växelriktaren, kommer att omvandlas till växelström (AC), detta är den typ av elektricitet som krävs för att driva elektroniska enheter. I den här bloggen kommer du att lär dig mer om hur en solomriktare fungerar.

Vad är solenergi

Solpaneler

Fotovoltaiska celler inklämda mellan lager av halvledande material som silikon, och inkapslade i en polymerram med en glasyta, skapar detta en solpanel. Men när det kommer till solsystem, vet du egentligen vad solsystemet består av och hur det fungerar? Solcellssystem består av solpaneler (eller solcellspaneler (PV)), en växelriktare (superviktigt) anslutningskablar och ett rack för att hålla allt på plats. De kan också innehålla ett batteri och laddningsregulator, beroende på systemet och en elmätare, och mängden och typen av paneler för varje system beror på den energi som behövs.

Solpaneler bör installeras i den idealiska vinkeln för att fånga upp så mycket solljus som möjligt.

Fotoner i solljus aktiverar lagrets olika elektroniska egenskaper och skapar ett elektroniskt fält. Det kallas den fotoelektriska effekten och producerar den ström som krävs för att generera elektricitet.

För att denna kraft ska vara användbar måste den först passera genom solväxelriktaren. Strömmen går in som likström och går ut som växelström, för att användas i hemmet eller företagsenheter, eller levereras till elnätet.

Vad är en solomriktare?

Solomriktaren är en av de mest avgörande delarna av ett solenergisystem. Solväxelriktare omvandlar energiuttaget från solpaneler till en användbar elform, denna ska användas i ditt hem eller på arbetsplatsen.

Hur fungerar en solomriktare?

Solomriktare för bostäder

Solväxelriktare använder ett system av halvledare som kallas IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistors. De är solid-state-enheter som, när de är anslutna i form av en H-bro, oscillerar och omvandlar likström till växelström. Med andra ord, solomriktare fungerar genom att ta in den variabla likströmmen, eller DC-utgången, från dina solpaneler och omvandla den till alternerande 120V eller 240V-strömmar, eller AC-utgång. Vitvaror i ditt hem körs på AC, inte DC, vilket är anledningen till att solomriktaren måste ändra DC-utgången som samlas in av dina solpaneler.

För att vara lite mer teknisk så skiner solen ner på solpanelen (eller fotovoltaiska (PV) celler), som är gjorda av halvledarskikt av kristallint kisel eller galliumarsenid. Dessa skikt är en kombination av positiva och negativa skikt, som är förbundna med en korsning. När solen skiner absorberar halvledarskikten ljuset och levererar energin till PV-cellen. Denna energi rinner runt och stöter på att elektroner förlorar, och de rör sig mellan de positiva och negativa lagren, vilket skapar en elektrisk ström som kallas likström (DC). När denna energi har genererats  lagras den antingen i batteriet för senare användning eller levereras direkt till en växelriktare (detta beror på vilken typ av system du har ).

Ytterligare transformatorer gör det möjligt att överföra kraft till och från nätet

Om dina solcellspaneler genererar mer ström än vad ditt hushåll kräver, leder eventuellt överskott till nätet. Omvänt, om ditt solsystem inte genererar tillräckligt med ström, kan det fyllas på från nätet. Du kan njuta av en oavbruten konsekvent leverans som kommer från nätet hela natten.

Solsystemets energiproduktion

När solenergin levereras till växelriktaren är den i DC-format men ditt hem kräver växelström. Växelriktaren tar tag i solenergin och kör den genom en transformator, som sedan spottar ut en AC-utgång. I huvudsak lurar växelriktaren transformatorn att tro att likströmmen faktiskt är växelström genom att tvinga transformatorn att agera på ett sätt som växelström – växelriktaren kör likströmmen genom två eller flera transistorer som slås på och av med supersnabba hastigheter och två olika sidor av transformatorn.

Typer av solomriktare

Det finns sex huvudtyper av växelriktare tillgängliga, strängväxelriktare, strängoptimerade växelriktare, mikroväxelriktare, batteriväxelriktare, centrala växelriktare och hybridväxelriktare.

De utför alla samma uppgift, konverterar DC till AC, men deras effektivitet och prislapp varierar.

1. Strängväxelriktare

Växelriktare har vanligtvis en eller två ingångar, känd som MPPT, Maximum Power Point Tracker.

Varje rad solpaneler ansluts via en oberoende sträng innan de går med i MPPT. Strömmen går genom strängarna kontinuerligt från PV-modulerna.

Utgången från hela kedjan kommer att störas om någon enskild panel påverkas av skugga eller fågelspillning.

För att illustrera: Föreställ dig att du trampar på en slang, vattenflödet kommer inte bara att stanna i området du trampar, utan flödet längs hela röret påverkas.

Strängväxelriktarsystem är effektiva men rekommenderas inte i områden som ofta skuggas av träd, strömkablar etc.

Strängväxelriktare är det vanligaste växelriktaralternativet för bostadsbruk, och det finns vanligtvis en strängväxelriktare per solcellsinstallation. Så de kallas strängväxelriktare eftersom en sträng av solpaneler är anslutna till växelriktare.

2. Strängoptimerade växelriktare

Den optimerade växelriktaren fungerar på liknande sätt som strängväxelriktare. Varje panel har dock en mycket liten optimerare på baksidan.

Det gör panelerna elektriskt oberoende av varandra, därför, om en enhet går sönder, avbryts inte effektiviteten i resten av systemet.

Solar Edge-optimerade växelriktare ger ett nästan oöverträffat övervakningssystem, vilket säkerställer att ägare är fullt medvetna om dess produktivitet och förbrukning hela tiden.

3. Mikroväxelriktare

Som namnet antyder är mikroväxelriktare små enheter som är fästa på baksidan av varje enskild solpanel. Likströmmen (DC) omvandlas vid solpanelen, vilket ger betydligt högre effekt. Även om det är det dyraste alternativet genererar mikroväxelriktare vanligtvis upp till 15 % mer ström än strängsystem.

Mikroväxelriktare kan optimera varje solpanel individuellt, vilket ger mer energi, särskilt i skuggiga förhållanden.

De har inga rörliga delar men de är fyllda med polymerer, vilket gör dem täta och hållbara. Deras förväntade livslängd är 20+ år, de kommer att hålla så länge som din solpanel ger maximal effekt.

Mikroväxelriktare är premiumsystem som ger överlägsen övervakningskvalitet. Ägare har möjlighet att övervaka systemet i sin helhet eller varje panel individuellt om de vill ha koll på sin elproduktion eller förbrukningsstatistik.

4. Batteriväxelriktare

Batteriväxelriktare är det bästa alternativet om du behöver montera ett batteri i ditt solsystem i efterhand, eller vill hålla ditt batteri åtskilt från solpaneler och köra genom en annan växelriktare .En batteriväxelriktare omvandlar din batteriström till växelström och levererar den till din växel (istället för elnät) där det är möjligt

5. Centrala växelriktare

Centrala växelriktare är enorma och används vanligtvis för system som kräver hundratals kilowatt (eller ibland megawatt) volym. De är inte för bostadsbruk och liknar ett stort metallskåp, där varje skåp kan hantera cirka 500kW effekt. De används vanligtvis kommersiellt för storskaliga installationer eller solenergigårdar i nyttoskala.

6. Hybridväxelriktare

Hybridväxelriktare, även kända som multi-mode växelriktare, låter dig ansluta batterier till solsystemet. Den kopplar in det anslutna batteriet genom DC-koppling (när både solpanelen och batteriet använder en växelriktare och DC från solpanelen laddar batteriet genom en DC-laddare) och dess elektronik organiserar laddning och urladdning av batteriet.

Skillnaden mellan likström och växelström

Solar inverterprocess

Alla kommersiella elektroniska och stora hushållsapparater använder växelström, växelström.

Det är solomriktarens uppgift att omvandla likströmseffekt från solljus till växelströmselektricitet.

DC – Likström

Strömmen som flyter i en riktning är likström (DC) och är den typ av ström som tillförs av solceller och batterier.

Till exempel:

En ficklampa innehåller en kontinuerlig elektrisk slinga som kallas en elektrisk krets som förbinder förstärkaren, batteriet och switchen. Elektrisk energi levereras systematiskt från glödlampan till batteriet tills dess energi tar slut.

Detta är ett typiskt exempel på en elektronisk enhet som använder DC; mobiltelefoner och bärbara datorer är andra.

Liktströmmen visas som en rät linje på oscilloskopets skärm.

AC – Växelström

Strömmen som ständigt ändrar riktning är växelström (AC) och är den typ av strömkälla som används av alla kommersiella och hushållsapparater.

Den har en frekvens på 50-60Hz (Hertz), vilket är lika med antalet gånger strömmen växlar riktning per sekund.

Till exempel:

En kabel som leder från ett uttag till lampor är packad med elektroner – du kanske undrar hur de någonsin driver glödlampan om de alltid ändrar riktning.

När strömmen slås på vibrerar varje elektron snabbt fram och tillbaka och omvandlar elektrisk energi till värmeenergi. Denna operation gör att glödtråden värms upp och glödlampan lyser.

Till skillnad från likström behöver elektronerna inte överföra energi i en kontinuerlig krets istället, de utför genom att hoppa upp och ner på samma plats.

Vad är en MPPT?

Maximal Power Point Tracker är ingångskanalen som finns på strängväxelriktaren. Dess syfte är att maximera den tillgängliga kinetiska energin från solpanelssträngen under användning.

Växelriktare utan MPPT lider när solljuset och celltemperaturförhållandena inte är optimala, vilket påverkar mängden energi som skördas.

MPPT övervakar noggrant ström och spänning, driver växelriktaren att arbeta på sin högsta nivå hela tiden, vilket ökar energiutbytet.

Enkla och dubbla MPPT-växelriktare är tillgängliga; det senare erbjuder bättre systemdesignflexibilitet och större energiskörd.

De flesta system kräver endast en växelriktare; stora industriella system sysselsätter flera.

För optimal prestanda, matcha växelriktarens maximala uteffekt watt till den förväntade uteffekten från arrayen.

Vad är en bra solomriktare?

När du överväger de många olika växelriktarmärkena, typerna och storlekarna, finns det några saker du kan hålla utkik efter när det kommer till bra solväxelriktare.Dessa inkluderar:

Är solomriktaren CEC godkänd?

Clean Energy Regulator har en lista över CEC-godkända växelriktare som är superviktiga att granska. Att vara CEC-godkänd betyder att den är lämplig och godkänd och är av god kvalitet.

Vilken storlek är solelomriktare bäst?

Det här är en fråga som förvirrade många människor. För bästa förtydligande vi kan ge är det bäst att skaffa en växelriktare som kan hantera den maximala effekt som ett solenergisystem kan producera. Till exempel, om du behöver ett 3kW solenergisystem, behöver du 3kW paneler och en 3kW solelomriktare. Se till att din växelriktares klassificering i kilowatt är lika med eller mer än solpanelens effekt.

Är solomriktaren väderbeständig?

Detta är en nyckelfråga som måste övervägas när du tittar på var din växelriktare kommer att placeras. Om det är väderbeständigt ger detta dig självklart lite mer flexibilitet när det kommer till placering, men om det inte är det kan du behöva överväga att skaffa en väderbeständig bur för skydd. Det vill säga, ju mer skyddad din solomriktare är, desto längre håller den och desto bättre presterar den. Kolla in specifikationerna för de solinverterare du är intresserad av och platsen där du planerar att installera solinverteraren.

Solomriktarens display

Ta en titt på växelriktarens display och se hur mycket information som är tillgänglig för att ses direkt på växelriktaren, eller om det finns ett alternativ för fjärrövervakning (till exempel från en konsol i ditt hem). En del av informationen som kan finnas på displayen inkluderar något nedan.

Hur många timmar har ditt system producerat el?

Antalet kilowatt (kW) som ditt system för närvarande genererar.

Mängden energi (kilowattimmar) på daglig basis som systemet producerar

Mängden el (kilowattimmar) som ditt system har genererat sedan installationen.

Det finns till och med fjärralternativ för dina mobila enheter eller datorer, så det beror på din budget och dina krav när det kommer till skärmen.

Se till att du läser klassificeringen av solomriktare noggrant - de är klassade vad gäller DC-ingång och AC-utgång, så se till att du väljer ett system som passar dina behov.

Garanti för solomriktare

De flesta nätanslutna växelriktare håller vanligtvis runt 10-20 år, realistiskt sett borde de alla hålla i 10 år som ett absolut minimum. Det beror på växelriktare, garantier brukar vara ca 5-12 år med möjlighet till förlängning mot en extra kostnad. Kolla in växelriktaren du vill köpa och dess funktioner och väg upp behovet av en längre garanti än vad som erbjuds - kom alltid ihåg att ju längre garanti växelriktaren har, desto mer skydd har du.

Slutsats

 

Solväxelriktare fungerar genom att ta lågspänningssignaler med hög ström från PV-solpaneler och omvandla dem till högspänningsväxelström (AC). Den bästa typen av växelriktare beror på din avsedda tillämpning, storleken på solpanelen och din budget. Vi rekommenderar att du väljer den bästa växelriktaren som du kan ha råd med, den kommer att hålla lika länge som ditt system, kräver lite eller inget underhåll och ökar energiutbytetspotentialen från din solpanel.

 

.
Du har framgångsrikt prenumererat!
Detta e-postmeddelande har registrerats