اتصال پنل خورشیدی به اینورتر

اتصال پنل خورشیدی آنگرید به اینورتر

طراحی سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه (آنگرید)، به گونه‌ای است که هم زمان و به طور موازی با شبکه‌ی برق سراسری توان تولید می‌نمایند. یکی از اجزاء اصلی سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه، اینورتر خورشیدی است که برق DC تولیدی توسط آرایه‌های فتوولتاییک را متناسب با ولتاژ و فرکانس شبکه به برق AC تبدیل نموده و در صورت عدم نیاز، به طور خودکار انتقال نیرو را قطع می‌نماید.

به طورکلی ارتباطی دو جانبه میان سیستم‌های فتوولتاییک و شبکه‌ی برق وجود دارد، به نحوی که اگر برق DC تولیدی توسط سیستم‌های فتوولتاییک بیش از نیاز بار مصرفی محلی باشد مازاد آن به شبکه‌ی برق سراسری تغذیه می‌گردد. در هنگام شب و مواقعی که به دلایل اقلیمی امکان استفاده از نور خورشید وجود ندارد، بار الکتریکی مورد نیاز سایت توسط شبکه‌ی برق سراسری تأمین می‌گردد.

طریقه کار اینورتر در یک سیستم خورشیدی

با تابش خورشید به پنل‌ها در یک سیستم خورشیدی، سلول‌های خورشیدی شروع به تولید جریان مستقیم (DC) می‌کنند، اما این جریان برای وسایل و تجهیزات برقی معمول بلا استفاده می‌باشد، زیرا جریان مورد استفاده در این موارد جریان متناوب (AC) می‌باشد، به همین منظور جریان تولید شده در سلول‌های خورشیدی از طریق اینورتر به جریان (AC) تبدیل می‌شود.
 

 

نکات مهم سیستم آنگرید یا متصل به شبکه

همچنین در کاربرد‌ های متصل به شبکه در صورتی که سیستم فتوولتاییک به دلیل تعمیرات از مدار خارج گردد، برق مورد نیاز مصرف محلی از طریق شبکه‌ی برق سراسری تأمین خواهد شد. نکته مهمی که در این واحد‌ها باید رعایت شود این است که اگر به هر دلیلی شبکه‌ی سراسری قدرت قطع شود، واحد خورشیدی نیز باید تولید را متوقف سازد و بار‌های مصرفی قطع شوند.

جهت شارش توان بین شبکه‌ی سراسری و واحد خورشیدی به صورت دو طرفه می‌باشد. این دو طرفه بودن تبادل توان به این معنی است که در صورت بیش از حد بودن توان تولیدی واحد خورشیدی، بخشی از آن صرف بار می‌شود و باقیمانده‌ی آن به شبکه‌ی سراسری تزریق می‌شود و در صورت کمبود توان و یا عدم تولید توان توسط واحد خورشیدی، نیاز بار از طریق شبکه برطرف می‌شود.

نقش اینورتر متصل به پنل خورشیدی

همانگونه که توضیح داده شد اگر به هر دلیل شبکه بی برق شود، واحد خورشیدی نیز باید تولید توان و تزریق آنرا متوقف سازد. این تشخیص و توقف، توسط اینورتر خورشیدی صورت می‌پذیرد. در برخی موارد برای افزایش قابلیت اعتماد سیستم، از سیستم‌های ذخیره کننده انرژی که عمدتاً باتری هستند، استفاده می‌شود.

بنابراین سیستم‌های متصل به شبکه‌ی سراسری برق را می‌توان به دو گروه دارای سیستم ذخیره و بدون سیستم ذخیره طبقه بندی کرد. سیستم‌های فتوولتاییک متصل به شبکه‌ی برق مجهز به سیستم ذخیره به خصوص برای خانه‌های مسکونی و محل‌های تجاری کوچک بسیار مناسب هستند، زیرا در این سیستم‌ها از انرژی ذخیره شده برای بار‌های حساس مانند: یخچال، روشنایی، آسانسور، پمپ‌های آبرسانی و … استفاده می‌شود.

تولید انرژی توسط سیستم فتوولتاییک

در شرایط معمولی که شبکه‌ی سراسری برق دار است، سیستم فتوولتاییک برای شارژ باتری و تغذیه‌ی بار محلی انرژی تولید می‌نماید و در صورتی که اضافه تولید داشته باشد به شبکه‌ی سراسری توان تزریق می‌نماید و در صورت کمبود تولید، توان مورد نیاز را از شبکه‌ی سراسری دریافت می‌نماید. در هر صورت باتری و یا دیگر ذخیره ساز‌ های انرژی در حالت شارژ کامل به سر می‌برند.
اینورتر توسط آرایه‌ی خورشیدی تغذیه می‌شود که خروجی آن به باتری به عنوان ذخیره ساز انرژی بار محلی و بار حساس متصل است. رابطه‌ی بین شبکه‌ی اصلی و واسط واحد خورشیدی (پانل اصلی) از نظر شارش توان به صورت دو طرفه مشخص شده است که همانگونه توضیح داده شد کمبود و بیشبود توان از این طریق جبران می‌شود. همچنین رابطه تبادل توان بین واسط واحد خورشیدی و مبدل الکترونیک قدرت واحد خورشیدی یا همان اینورتر نیز به صورت دو طرفه می‌باشد، زیرا در صورتی که شبکه‌ی سراسری برق دار باشد، باتری باید در شارژ کامل باشد
 

 
در زمانی که شبکه قدرت برق دار باشد مبدل الکترونیک قدرت باتری را شارژ می‌نماید و در صورتی که شبکه بی برق باشد این مبدل از باتری به عنوان منبع انرژی استفاده می‌نماید. مبدل در صورت قطع شبکه اصلی، کلید بین خود و واسط واحد خورشیدی را باز و کلید بین خود و بار حساس را در صورتی که توانایی عملکرد مستقل از شبکه برای تولید فرکانس مناسب را داشته باشد، می‌بندد.

پارامترهای مهم برای انتخاب اینورتر در یک سیستم خورشیدی

• ولتاژ ورودی: این مورد در اینورترهای منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باطری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است.
• توان خروجی: برای بررسی این پارامتر در سیستم باید به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است توجه شود.