Omvormer voor zonne-energie

Verschillende soorten zonne-omvormers

Hoe werken zonne-omvormers?

Wat doet een zonne-omvormer?

De omvormers voor zonne-energie zijn een belangrijk onderdeel van een zonnepaneel. Het speelt een cruciale rol in het functioneren van het systeem en biedt bescherming aan het systeem. De omvormerfuncties worden hieronder beschreven.

Belangrijkste termen voor zonne-omvormers die u moet kennen

Knippen/scalpen
Dit is de term die wordt gebruikt om de energieopbrengst te beschrijven die verloren gaat als gevolg van het te klein maken van een omvormer.
Elke omvormer heeft een maximaal nominaal vermogen (op woonniveau, gemeten in W of kW). Wanneer zonne-energie gelijkstroom levert die het maximale vermogen van de omvormer overschrijdt (wat de omvormer aankan), wordt het resulterende vermogen 'afgesneden'.
Het is belangrijk om rekening te houden met het maximale uitgangsvermogen van de zonnepanelen en een omvormer met het juiste formaat, model en type te selecteren om overmatige clipping te voorkomen.
Het is normaal dat de DC-systeemgrootte ongeveer 1,2x groter is dan het maximale AC-vermogen van het omvormersysteem. Van een PV-array van 12 kW gecombineerd met een omvormer van 10 kW wordt bijvoorbeeld gezegd dat deze een DC: Ac-verhouding - of "belastingsverhouding van de omvormer" - heeft van 1,2.
Wanneer u rekening houdt met reële, locatiespecifieke omstandigheden die de stroomopbrengst beïnvloeden, kan het zinvol zijn om de zonnepanelen iets groter te maken dan het maximale vermogen van de omvormer, aangezien er zeer weinig ‘stroombeperkende dagen’ kunnen zijn, of gevallen van clipping voor dat systeem.

Omvormer-efficiëntie
Het rendement van de omvormer is een percentage dat ons vertelt hoeveel gelijkstroominvoer naar een omvormer eruit komt als bruikbare wisselstroom. Geen enkele omvormer is 100% efficiënt, hoewel sommige onder gunstige omstandigheden in de buurt komen. Bij de omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom gaat energie verloren in de vorm van warmte.

Maximale kracht
Maximaal vermogen is de hoogste hoeveelheid stroom die aan een omvormer mag worden geleverd, wat een functie is van de specificaties van de omvormer of van het maximale vermogen dat een zonnepaneel kan produceren. Dit zal gebeuren bij de optimale afweging tussen spanning en stroom langs de IV-curve (stroom en spanning) van een bepaald paneel.

Maximaal vermogenspunt (MPP)
Het maximale uitgangsvermogen van een zonnestelsel zal variëren afhankelijk van de omstandigheden, zoals hoeveel zonlicht het ontvangt, de temperatuur en andere factoren. Een vast kantelbaar, stationair, op het dak of op de grond gemonteerd zonne-PV-systeem produceert mogelijk slechts gedurende een beperkte periode van de dag het maximale nominale vermogen. Elke specifieke zonnecel heeft zijn eigen unieke IV-curve, die het maximale uitgangsvermogen relateert aan variaties in stroom (I) en spanning (V).

Maximaal powerpoint-tracker (MPPT)
Een apparaat dat periodiek de kenmerken van een bepaald paneel, een reeks panelen of een bepaald systeem bijhoudt, en de spanning en stroomsterkte dienovereenkomstig optimaliseert en varieert om maximaal vermogen te produceren.

Micro-omvormer
Een apparaat dat gelijkstroom (DC), geproduceerd door een enkel zonnepaneel, omzet in wisselstroom (AC).
Micro-omvormers worden gewoonlijk aangesloten op en geïnstalleerd op de plaats van of achter elk afzonderlijk zonnepaneel in een array. De meeste merken micro-omvormers worden in het veld geïnstalleerd, terwijl sommige door de fabrikant in een paneel zijn geïntegreerd.

Optimalisatie
Een DC-DC-converter, optimizer of "paneeloptimalisatie" is een vermogenselektronica op moduleniveau dat de energieopbrengst van het zonnestelsel verhoogt door voortdurend de MPPT van elk afzonderlijk paneel te meten.
De paneeloptimalisaties geven prestatiekenmerken door via een monitoringsysteem om de bediening en eventueel noodzakelijk onderhoud te vergemakkelijken. In wezen ondersteunen optimizers flexibele systeemontwerpen en -opstellingen – met meerdere paneeloriëntaties, kantelingen, azimuts en moduletypen in een bepaalde string.
Misschien wel het meest voordelige voordeel van het gebruik van een DC-optimalisatie is MPPT op paneelniveau, oftewel het volgen van max-power point. Het resultaat is een grotere energieopbrengst uit een paneelsysteem, vooral wanneer het wordt blootgesteld aan periodieke of veel schaduw.

Piekvermogen punt
Een andere term voor maximaal powerpoint (MPP).

String-omvormer
Het apparaat dat gelijkstroom (DC) elektriciteit geproduceerd door groepen zonnepanelen (strings genoemd) omzet in bruikbare wisselstroom (AC) elektriciteit.
Stringomvormers worden beschouwd als een ‘volwassen’ zonnetechnologie die effectief, veilig en betrouwbaar is gebleken. Residentiële 240V AC-stringomvormers hebben doorgaans een fabrieksgarantie van ongeveer 10 jaar.

Factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een omvormer voor zonne-energie

Stabiliteit van de uitgangsspanning

Zonnecellen wekken elektriciteit op die wordt vastgehouden in accu's voordat deze door zonne-omvormers in fotovoltaïsche systemen wordt omgezet in 220V of 380V AC. De uitgangsspanning van accu's wordt daarentegen bepaald door het laden en ontladen van accu's zelf. Ondertussen mag de variantie van de spanningsuitgang niet groter zijn dan 10 procent van de nominale waarde wanneer de belasting onverwacht verandert.

Nominale uitgangsfrequentie

Omdat hun ideale frequentie 50 Hz is, zullen belastingen met motoren, zoals wasmachines en koelkasten, opwarmen en de systeemefficiëntie en levensduur verminderen. Als gevolg hiervan zou de uitgangsstroom van zonne-energie-omvormers een stabiel getal moeten zijn, doorgaans 50 Hz, met een fluctuatie van minder dan 1% onder normale bedrijfsomstandigheden.

Golfvormvervorming van de uitgangsspanning

Voor sinusomvormers moet de maximale golfvormvervorming (of harmonische inhoud) worden ingesteld. Eén manier om dit uit te drukken is de totale golfvormvervorming van de uitgangsspanning, die niet groter mag zijn dan 5%. (10 procent is toegestaan ​​voor eenfasige uitvoer).
Omdat de harmonische uitgangsstroom van hoge orde van omvormers wervelstroom en andere extra verliezen op de inductieve belasting zal genereren, zal overmatige golfvormvervorming van omvormers ernstige verhitting van belastingscomponenten veroorzaken, wat niet ontvankelijk is voor de veiligheid van apparatuur en de operationele effectiviteit van de omvormer beïnvloedt. het proces.

Vermogensfactor laden

Sinusomvormers hebben een belastingsvermogensfactor van {{0}}.7 tot 0.9, met een nominale waarde van 0,9, en kunnen inductieve en capacitieve belastingen aan. Wanneer het belastingsvermogen constant is en het actieve beheer van de omvormer laag is, groeit de vereiste capaciteit van de omvormer.