מהפך חשמל סולארי לבית

מהפך חשמל סולארי לבית

 

 

המהפך שלך צריך להיות מיושר עם דירוג ה-DC של המערכת הסולארית עצמה. לכן, אם יש לך מערכת של 6 קילוואט (kW) תצטרך מהפך שנמצא בסביבות ה-6000 W כדי להתאים לו.

 

 

 

הקיבולת של המהפך כאן פירושה שההספק המרבי מגביל את הביקוש אליו הוא יכול לפעול ולספק חשמל. באופן אידיאלי, ממירים בין 756-1000 W מתאימים ביותר לבתים.

 

 

 

הם מייצרים מספיק חשמל כדי לנהל בית רגיל בצורה יעילה כמו בעת שימוש בחשמל ברשת. ניתן להפעיל מכונת כביסה, מזגן, מקרר, דוד מים, תנור וטלוויזיה עם מערכת סולארית של 5 קילוואט. אם יש לך את המכשירים האלה בבית שלך, מערכת סולארית של 5 קילוואט מספיקה.

 

 

 

אנשים רבים מבלים שעות רבות בתוהה באיזה פאנל כדאי להם לבחור ולא מקדישים מחשבה לשום רכיב אחר במערכת.

עם זאת, הלב האמיתי של המערכת הוא המהפך הסולארי, ערכה חכמה מאוד שעולה בין 500 ל-1,200 ליש"ט בקנה מידה קטן / ביתי טיפוסי (תלוי בגודל). מהפך טיפוסי בקנה מידה מסחרי (20 קילוואט) יכול לנוע בין 1,500 ל-4,500 פאונד. בשביל כסף מהסוג הזה שווה לקרוא מה אתה קונה!

 

 

הלוחות מייצרים חשמל DC (זרם ישר). עם זאת, הרשת הלאומית וכל פריט חשמלי בבית פועלים על חשמל AC (זרם חילופין). המשימה העיקרית של המהפך היא להמיר DC ל-AC, המסונכרן עם מתח האספקה. יש לו גם תכונות בטיחות חשובות כדי להגן על המערכת שלך ולהגן על מהנדסים העובדים ברשת הארצית במקרה של הפסקת חשמל ברשת. נשמע פשוט אבל אם תקראו הלאה תתחילו לגלות כמה מהקטעים החכמות.

 

 

 

ישנם למעשה חמישה סוגים שונים של מהפך סולארי בשימוש בתעשיית הסולארי כדלקמן:

ממירי מחרוזת;

מיקרו ממירים;

ממירים המיועדים למיטובי הספק;

ממירים היברידיים: אחסון סוללה בתוספת סולרית;

ממירים מרכזיים.

כל אחד מאלה מוסבר להלן. להשוואת מותגים, עיין בדף הממירים הטובים ביותר שלנו.

ממירי מחרוזת

ממירי מיתרים הם המהפך ה'סטנדרטי' המשמש בבריטניה למערכות מסחריות ביתיות וקטנות (עד סביבות 1MW).

באנרגיה סולארית, 'מחרוזת' היא קבוצה של פאנלים - בדרך כלל עד 14 - המחוברים יחדיו בסדרה ומחוברים למהפך. למהפך עשויות להיות כניסות של עד 12 מחרוזות במקביל.

 

 

המהפך מייעל את הביצועים של כל מחרוזת באמצעות מעקב אחר נקודות כוח מקסימליות (MPPT). חלק מהמוצרים מתפקדים טוב יותר מאחרים, אז כדאי לשקול אם ממירי פרימיום סולאריים כדאיים לפרויקט שלך.

 

 

מיקרו-אינברטרים הם ממירים סולאריים קטנים מאוד, המיועדים להתאים אחד לכל פאנל, המחוברים מאחורי הפאנל. הם מאפשרים הפעלה אופטימלית של כל פאנל, כאשר כל פאנל מסוגל לפעול ללא תלות בשאר המערך. הם יעילים במיוחד בפריסות גגות מורכבות, או כאשר יש בעיות הצללה. מיקרו-ממירים בסך הכל יכולים להגדיל את התפוקה מהמערך ב-5 אחוזים -30 אחוזים. החיסרון הוא שהם עולים יותר מראש. יתר על כן, מכיוון ש'אלקטרוניקת הכוח' של המערכות יושבת בגובה הגג, תחזוקה צפויה לעלות יותר בכל פעם שהגישה לפנלים יקרה (למשל בגגות משופעים הדורשים פיגום).

 

 

ממירי Enphase הם כנראה הממירים המוכרים ביותר בשוק.

אופטימיזציית הספק בתוספת מהפך: SolarEdge / Tigo

אפשר לטעון שמערכות מבוססות 'משפר כוח' משלבות את הטוב ביותר מממירי מחרוזת וממירי מיקרו. במקום להתקין מהפך 'שלם' לכל פאנל, למערכות אופטימיזציית הספק מותקן אופטימיזציית הספק מאחורי כל פאנל, כמו גם מהפך המותקן במקום נגיש יותר. לפיכך הם מאפשרים אופטימיזציה של התפוקה של כל פאנל, תוך שמירה על האלקטרוניקה המותקנת ב'רמת הפנל' מופחתת למינימום. הם יעילים במיוחד כאשר יש צל, או עם פריסות גג מורכבות.

מערכות המשתמשות במטבי הספק עולות פחות ממערכות המשתמשות באלקטרוניקה של מיקרו-אינברטרים. יתר על כן, מערכות המשתמשות במטבי הספק הן פשוטות יותר, ומכיוון שהן משכפלות רק את המינימום הנדרש לביצועים אופטימליים, מערכות אופטימיזציית הספק נוטות פחות להשתבש ממערכות מיקרו-אינברטר עם צפי נמוך יותר לכשל ברמת הגג.

 

 

למידע נוסף על מערכות Solar Edge.

 

 

ממירים היברידיים משלבים מהפך סולארי וממיר סוללה יחדיו ביחידה אחת, ומאפשרים להמיר כוח DC שנוצר על ידי שמש (או רוח) ישירות ל-AC, או לעבור לסוללה לאחסון, לפני ההמרה ל-AC. בשונה מממירי 'חד כיווני' (DC ל-AC) סטנדרטיים, ממירים היברידיים פועלים 'בשני הכיוונים', ומאפשרים לקחת חשמל AC מהרשת או מגנרטור, להמיר ל-DC ולאחסן בסוללה.

 

 

 

אתה עדיין יכול להוסיף אחסון סוללה למערכת שתוכננה עם סוג אחר של מהפך כגון מהפך 'מחרוזת' רגיל. עם זאת, הסוללה תהיה מחוברת AC כמו בתרשים למטה, כלומר, כוח עודף מהפאנלים הסולאריים יומר מ-DC ל-AC ואז בחזרה ל-AC שוב כדי לאחסן בסוללה.

 

 

צימוד AC מגדיל את הפסדי ההמרה AC ל DC ואינו יעיל כמו צימוד DC. עדיף לאחסן עודפי שמש בסוללה לפני המרת DC ל-AC, כמו בתרשים למעלה. שימוש במהפך היברידי אומר גם שנדרש רק מהפך אחד לאחסון סוללות משולבות ומערכת סולארית. ניתן להתקין מערכת סולארית ללא אחסון באמצעות מהפך היברידי, ולאחר מכן להוסיף אחסון במועד מאוחר יותר.

רוב מערכות אחסון הסוללות הן למעשה מצמדות AC, כולל Tesla Powerwall 2 הפופולרי מאוד. צימוד AC הגיוני כאשר מתאימים סוללה למערכת סולארית קיימת שכבר יש בה מהפך סולארי. עם זאת, עם מאפייני בנייה חדשים או מערכות סולאריות חדשות שמותקנות עם אחסון, מהפך היברידי הגיוני יותר.

 

ממירים מרכזיים

 

יחידות מהפך מרכזיות מתחילות בגודל של כ-100 קילוואט ולכן אינן רלוונטיות למערכות מסחריות ביתיות או קטנות. הם יכולים להיות גדולים עד 4MW והם משמשים בדרך כלל בחוות סולאריות בקנה מידה גדול כדי 'לרכז' את הכוח למקום אחד. שילובי מיתרים משמשים לשילוב מיתרים מקבילים של לוחות; לאחר מכן הם משולבים מחדש כדי להזין לתוך המהפך המרכזי. האלטרנטיבה היא להשתמש במספר גדול של ממירי מחרוזת קטנים, וליצור 'ארכיטקטורה מבוזרת'.

בקנה מידה גדול, ממירים מרכזיים מספקים פתרון פחות יקר מממירי מחרוזת מכיוון שנדרשים פחות ממירים בכל אתר. לדוגמה, חווה סולארית של 20 מגה-וואט יכולה להשתמש בחמישה עד 10 ממירים מרכזיים יחד עם קופסאות קומבינרים, או שהיא יכולה להשתמש בכמה מאות ממירי מיתר. זו הסיבה העיקרית לשימוש בממירים מרכזיים. ממירי מחרוזת מספקים בדרך כלל אופטימיזציה של אנרגיה גרעינית יותר (עקב מעקב נקודות כוח מקסימלי). יתר על כן, יש להם יתרון שאם מיתר או מהפך אחד נכשל, רק אחוז קטן מהכוח של החווה הסולארית יאבד. בממירים מרכזיים, הרבה יותר כוח יאבד אם מהפך אחד יפול. יתר על כן, איתור תקלות ו/או תיקון מהפך מרכזי הוא עיסוק מומחה יותר מאשר פתרון תקלות ו/או תיקון מהפך מחרוזת. זה גם הרבה פחות יקר להחזיק חלפים של ממירי מחרוזת מאשר להחזיק מהפך מרכזי גיבוי.

בבריטניה, עבור חוות סולאריות בקנה מידה קטן יותר (עד 5MW), נוטים להעדיף ממירי מיתרים.

 

 

פעולה אוטומטית לחלוטין

 

לאחר הזריחה, ברגע שיש תפוקה מספקת המופקת על ידי מודולים סולאריים, יחידת הבקרה מתחילה לנטר את המתח והתדר של קו החשמל וכן את האנרגיה הזמינה בלוחות. ברגע שמתקבל מספיק אור שמש, המהפך הסולארי מתחיל להזין את רשת ההולכה של השירות. בהתאם לסוג ההתקנה, כמה וואטים של חשמל סולארי יספיקו לעשות את העבודה!

המהפך ימשיך כעת לעבוד כך שהוא תמיד שואב את מקסימום הכוח מהמודולים הסולאריים. פונקציה זו נקראת MPPT (Maximum Power Point Tracking) ומתבצעת בקצב דיוק של יותר מ-99 אחוז! לאחר רדת החשיכה, כאשר האנרגיה המוצעת כבר אינה מספיקה להזנת רשת ההולכה של השירות, המהפך מנתק אוטומטית את החיבור לרשת ומפסיק לפעול, כמובן כשכל ההגדרות והנתונים נשמרים.

ניטור רשת, ניתוק בטיחות

הממירים צריכים לעמוד בתקני בטיחות מינימליים ולהתאים להגדרות ההגנה בתקן התעשייה. המשמעות היא שהם צריכים לפקח על מתח ותדר ולהפסיק לפעול במקרה של תנאי רשת לא סדירים (למשל הפסקת חשמל, הפרעה). אם הגדרת הגנה כלשהי מופרת, הם עוצרים את ההזנה לרשת. זה חשוב. במקרה של הפסקת חשמל מהנדסים יעבדו על קווי הולכת החשמל כדי למצוא את התקלה. ברור שהם לא יכולים לעשות זאת אם המערכת שלך עדיין מזרימה חשמל לרשת.

הממירים כוללים גם שנאי בתדר גבוה המבטיח הפרדה גלוונית של צד DC מרשת ההולכה של השירות.

 

תגיות פופולריות: מהפך חשמל סולארי ביתי, יצרנים, ספקים, מפעלים של ממירי חשמל סולארי ביתי בסין