A napelemes fotovoltaikus energiatermelés elve egy olyan technológia, amely a fényenergiát közvetlenül elektromos energiává alakítja a félvezető interfész fotovoltaikus hatásának felhasználásával. Ennek a technológiának a kulcseleme a napelem. A napelemeket sorba csomagolják és védik, hogy nagy felületű napelemmodult alkossanak, majd egy teljesítményszabályozóval vagy hasonlóval kombinálva egy fotovoltaikus energiatermelő eszközt alkotnak. Az egész folyamatot fotovoltaikus energiatermelő rendszernek nevezik. A fotovoltaikus energiatermelő rendszer napelemsorokból, akkumulátorcsomagokból, töltés- és kisütésvezérlőkből, napelemes fotovoltaikus inverterekből, kombinálódobozokból és egyéb berendezésekből áll.
Miért használjunk invertert egy napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerben?
Az inverter egy olyan eszköz, amely az egyenáramot váltóárammá alakítja. A napelemek egyenáramot termelnek napfényben, és az akkumulátorban tárolt egyenáram is egyenáram. Az egyenáramú tápellátó rendszernek azonban nagy korlátai vannak. A mindennapi életben használt váltakozó áramú terheléseket, például fénycsöveket, tévéket, hűtőszekrényeket és elektromos ventilátorokat nem lehet egyenáramról táplálni. Ahhoz, hogy a fotovoltaikus áramtermelést széles körben használhassuk mindennapi életünkben, elengedhetetlenek az inverterek, amelyek egyenáramot váltakozó árammá alakítanak át.
A fotovoltaikus energiatermelés fontos részeként a fotovoltaikus invertert főként a fotovoltaikus modulok által generált egyenáram váltakozó árammá alakítására használják. Az inverternek nemcsak DC-AC konverziója van, hanem a napelem teljesítményének maximalizálása és a rendszerhiba védelem funkciója is. Az alábbiakban röviden bemutatjuk a fotovoltaikus inverter automatikus működését és leállítási funkcióit, valamint a maximális teljesítmény-követő vezérlő funkciót.
1. Maximális teljesítmény követési vezérlő funkció
A napelem modul teljesítménye a napsugárzás intenzitásától és magának a napelem modulnak a hőmérsékletétől (chip hőmérséklettől) függ. Ezen túlmenően, mivel a napelem modulnak az a jellemzője, hogy az áram növekedésével a feszültség csökken, van egy optimális működési pont, ahol a maximális teljesítmény érhető el. Változik a napsugárzás intenzitása, és nyilván az optimális munkapont is változik. Ezekhez a változásokhoz képest a napelem modul működési pontja mindig a maximális teljesítményponton van, és a rendszer mindig a maximális teljesítményt kapja a napelem modultól. Ez a vezérlő a maximális teljesítmény-követő vezérlő. A napelemes rendszerek invertereinek legnagyobb tulajdonsága, hogy tartalmazzák a maximális teljesítménypont követés (MPPT) funkciót.
2. Automatikus működés és leállítás funkció
A reggeli napkelte után fokozatosan növekszik a napsugárzás intenzitása, és a napelem teljesítménye is növekszik. Az inverter által igényelt kimeneti teljesítmény elérésekor az inverter automatikusan működésbe lép. Az üzembe helyezés után az inverter folyamatosan figyeli a napelem modul kimenetét. Amíg a napelem modul kimeneti teljesítménye nagyobb, mint az inverter működéséhez szükséges kimeneti teljesítmény, az inverter tovább működik; napnyugtáig megáll, még ha felhős és esős idő van. Az inverter is működhet. Ha a napelem modul teljesítménye kisebb lesz, és az inverter teljesítménye 0 közelében van, az inverter készenléti állapotba kerül.
A fent leírt két funkción kívül a fotovoltaikus inverternek van még funkciója a független működés megakadályozása (hálózatra kapcsolt rendszer esetén), az automatikus feszültségbeállítás funkció (hálózatra csatlakoztatott rendszer esetén), az egyenáram-érzékelő funkció (hálózatra csatlakoztatott rendszer esetén) és egyenáramú földelés észlelési funkciója (hálózatra csatlakoztatott rendszerek esetén) és egyéb funkciók. A napelemes energiatermelő rendszerben az inverter hatásfoka fontos tényező, amely meghatározza a napelem kapacitását és az akkumulátor kapacitását.
Feladás időpontja: 2022.07.20