Ένας μετατροπέας είναι ένας μετατροπέας που μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα σταθερής συχνότητας, σταθερής τάσης ή ρυθμιζόμενης συχνότητας και ρυθμιζόμενης τάσης, δηλαδή DC σε AC. Το τροφοδοτικό μιας κοινής ηλεκτρικής συσκευής είναι ένας μετατροπέας που μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα από το ηλεκτρικό δίκτυο σε συνεχές ρεύμα, AC σε DC, για χρήση από οικιακές συσκευές. Ο μετατροπέας λειτουργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση και είναι μια διαδικασία αναστροφής τάσης, εξ ου και το όνομά του.
Ο μετατροπέας στο φωτοβολταϊκό σύστημα μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα, ώστε να μπορεί να συνδεθεί στο δίκτυο και η ηλεκτρική ενέργεια να εξάγεται στο δίκτυο για να πουληθούν χρήματα.
Το σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που συνδέεται με το φωτοβολταϊκό δίκτυο αποτελείται κυρίως από φωτοβολταϊκά πάνελ, κιβώτια συνδυασμού, μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο, μετασχηματιστές κλιμάκωσης κ.λπ. Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε συνεχές ρεύμα. Το κιβώτιο συνδυασμού συνδυάζει την ισχύ συνεχούς ρεύματος που εκπέμπεται από τη φωτοβολταϊκή συστοιχία. Ο μετατροπέας μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε ρεύμα ημιτονοειδούς κύματος με την ίδια συχνότητα και ελεγχόμενο εύρος φάσης όπως το δίκτυο. Τέλος, ο μετασχηματιστής ταιριάζει με την τάση του δικτύου και την εξάγει στο δίκτυο.
Μετατροπείς σε φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας
Εκτός από τη μετατροπή DC σε AC, οι μετατροπείς στα φωτοβολταϊκά έχουν πλέον και άλλες σημαντικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, η αυτόματη λειτουργία και ο τερματισμός λειτουργίας, ο έλεγχος παρακολούθησης μέγιστης ισχύος, η αποτροπή ανεξάρτητης λειτουργίας, η αυτόματη ρύθμιση τάσης, η λειτουργία ανίχνευσης DC, η λειτουργία ανίχνευσης γείωσης συνεχούς ρεύματος κ.λπ. μπορούν να μεγιστοποιήσουν την απόδοση των ηλιακών κυψελών και να αποτρέψουν βλάβες του συστήματος.
Όταν ο ήλιος βγαίνει το πρωί, η ένταση του ηλιακού φωτός σταδιακά αυξάνεται, ενώ σταδιακά αυξάνεται και η απόδοση των φωτοβολταϊκών πάνελ. Όταν επιτευχθεί η απαιτούμενη ισχύς εξόδου για τον μετατροπέα, ο μετατροπέας αρχίζει να λειτουργεί αυτόματα. Ο μετατροπέας θα πιέζει πάντα την έξοδο των εξαρτημάτων της μπαταρίας και θα συνεχίσει να λειτουργεί. όταν ο ήλιος δύει ή ο καιρός είναι σκοτεινός, η έξοδος των εξαρτημάτων της μπαταρίας γίνεται μικρότερη και η έξοδος του μετατροπέα πλησιάζει το 0, ο μετατροπέας εισέρχεται αυτόματα σε κατάσταση αναμονής.
Ο ρυθμός μετατροπής ενός φωτοβολταϊκού μετατροπέα αναφέρεται στην απόδοση με την οποία ο μετατροπέας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια που εκπέμπεται από το φωτοβολταϊκό πάνελ σε ηλεκτρική ενέργεια. Όσο υψηλότερη είναι η απόδοση μετατροπής του μετατροπέα, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί ή να πωληθεί στο σπίτι και το εισόδημα θα είναι υψηλότερο.
Υπάρχουν πολλοί τύποι φωτοβολταϊκών μετατροπέων
Ανεξάρτητος μετατροπέας: Ένας μόνος μετατροπέας συνδέεται με ένα σύνολο φωτοβολταϊκών πάνελ, κατάλληλο για μικρού και μεσαίου μεγέθους φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας.
Κεντρικός μετατροπέας: Ένας μεγάλος μετατροπέας που συνδέεται σε σειρά και παράλληλα με πολλαπλές ομάδες φωτοβολταϊκών πλαισίων. Είναι κατάλληλο για μεγάλης κλίμακας φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας και έχει τα πλεονεκτήματα της κεντρικής παρακολούθησης και ελέγχου.
Microinverter: Κάθε φωτοβολταϊκό πάνελ είναι εξοπλισμένο με έναν μικρομετατροπέα, ο οποίος λειτουργεί ανεξάρτητα και είναι κατάλληλος για σενάρια όπου η απόδοση και η ευελιξία παραγωγής ενέργειας πρέπει να βελτιστοποιηθούν.
Ο ρόλος των μετατροπέων στη βιομηχανία φωτοβολταϊκών
Στο σύστημα παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά, ο μετατροπέας είναι ένας από τους κύριους πυρήνες. Η Ε&Α και η παραγωγή μετατροπέων αποτελούν επίσης σημαντικούς κρίκους στην αλυσίδα της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών.
Η ανάπτυξη της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών συνεχίζει να επιβάλλει νέες απαιτήσεις για την τεχνολογία εξοπλισμού. Τα τελευταία 10 χρόνια, η τεχνολογία inverter συνέχισε να καινοτομεί, από τα υψηλά ποσοστά αστοχίας έως την υψηλή αξιοπιστία και από το υψηλό κόστος εργασίας έως την έξυπνη λειτουργία και συντήρηση, γεγονός που έχει προωθήσει αποτελεσματικά την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών.
Το αυτοκίνητο μπορεί να χρησιμοποιήσει τον μετατροπέα για να συνδέσει την μπαταρία για να οδηγήσει τις ηλεκτρικές συσκευές στη δουλειά. Οι μετατροπείς αυτοκινήτων που εξάγονται μέσω αναπτήρα έχουν προδιαγραφές ισχύος 20W, 40W, 80W, 120W έως 150W. Τα τροφοδοτικά του μετατροπέα υψηλότερης ισχύος πρέπει να συνδέονται στην μπαταρία μέσω καλωδίων σύνδεσης. Συνδέοντας οικιακές συσκευές στην έξοδο του μετατροπέα ισχύος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες συσκευές στο αυτοκίνητο.