Τι είναι ένας ηλιακός μετατροπέας;

Οι ηλιακοί μετατροπείς είναι συστατικά που βρίσκονται συνήθως στα φωτοβολταϊκά συστήματα ισχύος (PV).Ο σκοπός ενός ηλιακού μετατροπέα είναι να μετασχηματίσει το άμεσο ρεύμα (DC) που παράγεται από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), το οποίο μπορεί να αποσταλεί σε ηλεκτρικό δίκτυο ή να καταναλώνεται επί τόπου.Αυτοί οι μετατροπείς μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε σε συνεννόηση με συστήματα μπαταριών είτε για να τροφοδοτήσουν άμεσα ορισμένες συσκευές.Έχουν επίσης την τάση να έχουν μερικά χαρακτηριστικά αναγνώρισης που προορίζονται ειδικά να χρησιμοποιηθούν με φωτοβολταϊκές συστοιχίες, όπως η μέγιστη παρακολούθηση σημείων ισχύος (MPPT).Μερικοί μετατροπείς που χρησιμοποιούνται για να συνδέσουν μια φωτοβολταϊκή συστοιχία σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο έχουν επίσης προστασία από το φαινόμενο του νησιού

Όταν χρησιμοποιούνται φωτοβολταϊκά πάνελ για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή ακτινοβολία, η προκύπτουσα έξοδος είναι ένα μεταβλητό άμεσο ρεύμα.Αυτό είναι παρόμοιο με τον τύπο ηλεκτρικής ενέργειας που βρίσκεται στις μπαταρίες και πρέπει να μετατραπεί σε εναλλασσόμενο ρεύμα προτού να μπορεί να τροφοδοτήσει ένα σπίτι ή μια επιχείρηση.Η διαδικασία αλλαγής του DC σε AC εκτελείται από έναν μετατροπέα, αν και οι περισσότερες από αυτές τις συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με μη μεταβλητό άμεσο ρεύμα.Σε αντίθεση με τους περισσότερους άλλους μετατροπείς, ένας ηλιακός μετατροπέας έχει σχεδιαστεί ειδικά για να συνεργαστεί με τη μεταβλητή DC που παράγεται από φωτοβολταϊκές συστοιχίες. Το MPPT είναι ένα από τα εξειδικευμένα χαρακτηριστικά που μπορούν να ενσωματωθούν σε έναν ηλιακό μετατροπέα.Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στον ηλιακό μετατροπέα να εφαρμόζει φορτίο σε κάθε φωτοβολταϊκό κύτταρο προκειμένου να επιτευχθεί το υψηλότερο δυνατό επίπεδο ισχύος.Αρκετοί διαφορετικοί αλγόριθμοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα MPPT, αν και όλοι προορίζονται να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα με αυτόν τον γενικό τρόπο.

Οι δύο κύριοι τύποι ηλιακών μετατροπέων καθορίζονται από το αν προορίζονται να χρησιμοποιηθούν σε εκτός δικτύου ή πλέγμαΕφαρμογές.Οι μετατροπείς εκτός δικτύου χρησιμοποιούνται για την άμεση τροφοδοσία ενός σπιτιού ή μιας επιχείρησης που δεν λαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια από οποιαδήποτε εξωτερική πηγή.Οι μονάδες που συνδέονται με το δίκτυο απαιτούνται για εφαρμογές όπου το σπίτι ή η επιχείρηση συνδέονται με ένα εξωτερικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.Εκτός από την παροχή ισχύος σε έναν τοπικό ιστότοπο και τις μπαταρίες αποθεματικού φόρτισης, οι μονάδες που συνδέονται με το δίκτυο είναι επίσης ικανές να επιστρέψουν την υπερβολική ηλεκτρική ενέργεια στο σύστημα.Δεδομένου ότι οι εγκαταστάσεις μπορούν να λάβουν ισχύ είτε από το πλέγμα είτε από μια συστοιχία φωτοβολταϊκών προφυλάξεων, μπορεί να είναι απαραίτητες πρόσθετες προφυλάξεις.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μετατροπείς που συνδέονται με το δίκτυο προορίζονται να κλείσουν εάν οι εγκαταστάσεις αποσυνδεθούν από το εξωτερικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.Ορισμένες περιστάσεις μπορούν να οδηγήσουν έναν ηλιακό μετατροπέα να συνεχίσει να λειτουργεί μετά από μια τέτοια αποσύνδεση, η οποία είναι ένα φαινόμενο γνωστό ως νησί.Πολλοί ηλιακοί μετατροπείς περιέχουν μέτρα κατά των νιευμάτων για να αποφευχθεί η εμφάνιση αυτού και αυτά τα χαρακτηριστικά απαιτούνται μερικές φορές από τις τοπικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας πριν από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία να μπορεί να συνδεθεί στο δίκτυο.Άλλοι μετατροπείς έχουν κυκλώματα που μπορούν να κόψουν σκόπιμα τις εγκαταστάσεις από το πλέγμα, έτσι ώστε η φωτοβολταϊκή συστοιχία να παρέχει μόνο ηλεκτρική ενέργεια στον τοπικό χώρο.