تبدیل برق دی سی به ای سی

تبدیل برق دی سی به ای سی چگونه است؟

در این مطلب از سایت تک اینورتر اومدیم و میخواهیم تبدیل برق دی سی به ای سی را بررسی کنیم. ابتدا به تعاریف هر یک میپردازیم و به این مورد هم اشاره خواهیم کرد که تفاوت برق دی سی با ای سی در چیست؟ پس برای اینکه اطلاعات خود را در مورد تبدیل برق dc به ac افزایش دهید، با تک اینورتر تا انتهای این مطلب همراهی بفرمایید.

برق دی سی چیست؟

برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی از نوع مستقیم دی سی است و چون ما از برق متناوب (Ac) استفاده می کنیم؛ اینورتر اینکار را برایمان انجام می دهد. در واقع اینورتر وسیله ای است که جریان مستقیم دی سی را به جریان متناوب ای سی برای مصرف تبدیل می کند. در سیستم های خورشیدی از دو نوع اینورتر بنام های اینورتر متصل به شبکه و اینورتر منفصل از شبکه استفاده میشود.

کاربردهای جریان دی سی

همه پروژه­ های الکتریکی با DC کار می­کنند. هرچیزی که با باتری کار کند، یا توسط آداپتو DC به دیوار وصل شود، یا از کابل USB استفاده کند، بر DC مبتنی است. مثال­هایی از وسایل الکتریکی DC عبارتند از:

• تلفن­های همراه
• چراغ ­قوه­ ها
• تاس دستکشی لیلی­پد D&D
• تلویزیون­ های صفحه تخت
• وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی
• و…

جریان متناوب ای سی چیست؟

جریان متناوب به­ معنی شار بار الکتریکی­ ای است که به­ طور تناوبی جهت عوض می­کند. در نتیجه، سطح ولتاژ نیز همراه جریان برعکس می­شود. ای سی برای تامین برق خانه ها، ساختمان­ها، دفاتر و … استفاده می­شود. در شاخه های مختلف فیزیک و در پدیده های مرتبط با انتقال ، “شار” در تعریفی کلی و خلاصه به معنای جا به جایی یک حجم از کمیتی جابه‌جا شونده مانند آب، شار الکتریکی و یا جریان الکتریکی از یک سطح خاص در واحد زمان است.

تولید جریان ای سی

ای سی توسط دستگاهی که متناوب­ ساز نامیده می­شود، قابل تولید است. این دستگاه یک ژنراتور الکتریکی مخصوص است که برای تولید جریان متناوب طراحی شده است.

کاربردهای جریان ای سی

پریزهای برق تقریباً در تمام خانه ­ها و دفاتر از AC استفاده می­کنند، به این دلیل که تولید و ارسال برق AC به فواصل دور نسبتاً آسان است. در ولتاژهای بالا، مثلاً فراتر از 110kV، انرژی کمتری در انتقال توان الکتریکی هدر می­رود. ولتاژ بالاتر یعنی شدت جریان کمتر، و شدت جریان کمتر یعنی حرات تولیدی کمتر در اثر مقاومت در خط انتقال برق. ولتاژ بالای AC توسط ترانسفورماتورها به آسانی پایین آورده می­شود.

ای سی همچنین قادر به تامین برق موتورهای الکتریکی است. موتورها و ژنراتورها دقیقا یک دستگاه هستند، اما موتورها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می­کنند. این کار برای بسیاری از وسیله ­ها مثل یخچال، ماشین ظرف­شویی و …، که با AC کار می­کنند، مفید است.

تفاوت برق دی سی با ای سی

در ای سی قطبیتی وجود ندارد و مدام نوسان میکند. جریان و ولتاژ به صورت پیوسته تغییر میکند. در دی سی قطبیت (+) و (-) وجود دارد. جریان و واتاژ ثابت هستند. در ای سی جابه جایی (فاز و نول) معمولا تاثیری در مدار نخواهد داشت. و فرکانس جریان 50 تا 60 است. در dc جابه جایی (مثبت و منفی) ممکن است به مدار آسیب بزند و فرکانس جریان 0 است. برق ای سی با استفاده از آلترناتور تولید میشود؛ برق دی سی با استفاده از کموتاتور، پنل های خورشیدی، و یا واکنش شیمیایی در سلول ها تولید میشود.

شکل موج ای سی دارای شکل موج های سینوسی، مربعی، مثلثی، دندان اره ای است. اما دی سی تنها به صورت یک خط یا پالس وجود دارد. برای تبدیل دی سی به ای سی از مبدل dc به ac استفاده میشود. برای تبدیل دی سی به ای سی از یکسوساز استفاده میشود.

• برق ac را نمیتوان مستقیم ذخیره کرد.
• برق dc را میتوان مستقیم ذخیره کرد.

در انتقال ای سی به فواصل دور تلفات وجود دارد و نیازمند 3 هادی جداگانه برای انتقال است. اما دی سی تنها نیازمند 2 هادی برای انتقال هست. و در ولتاژ بالا در فاصله ی دور تلفات ناچیز دارد. هزینه انتقال ای سی گران است، ولی نگهداری و تبدیل بین ولتاژ ها نسبت به دی سی آسان تر است. اما دی سی ارزان تر است. ولی نگهداری آن خطر آفرین بوده و هزینه برتر از ای سی است. البته برای بدن انسان جریان ای سی خطرناک تر است.

نحوه تبدیل برق دی سی به ای سی

به این علت که برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی بصورت DC (Direct Current ) یا جریان ثابت است ؛برای تبدیل این انرژی به انرژی الکتریکی قابل استفاده در غالب تجهیزات خانگی که وسایل تکفاز AC (Alternating Current) جریان متناوب هستند، باید از اینورتر (Inverter ) استفاده کرد. یک «اینورتر خورشیدی» (Solar Inverter) برای داشتن عملکردی مناسب بعنوان بخش انتقال توان سیستم فتوولتائیک باید ویژگی‌های مطلوبی داشته باشد. رویکرد کنترل اینورتر قدرت که ارتباط منبع فتوولتائیک با شبکه برق را برقرار می‌کند، باید برای حصول اطمینان از انتقال انرژی به‌ صورت کارآمد، اهداف اصلی زیر را برآورده سازد:

تبدیل مناسب توان ورودی دی سی به یک جریان خروجی ای سی که به شبکه تزریق می‌شود. این جریان باید «اعوجاج هارمونیکی کل» (Total harmonic distortion) یا THD پایینی داشته باشد. علاوه بر این، سیستم باید به گونه‌ای کنترل شود که ضریب توان (PF) قابل قبولی ارائه دهد.

 
استحصال حداکثر توان از منبع فتوولتائیک با استفاده از ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) صفحه‌های خورشیدی که با شدت تابش نور خورشید و درجه حرارت تغییر می‌کند. برای ردیابی نقطه حداکثر توان روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است. بنابراین ساختار اینورتر به هر شکلی که باشد باید موارد بالا را برآورده سازد. با توجه به نحوه قرارگیری اینورترها در کنار ماژول‌ها و یا آرایه‌های فتوولتائیک، پیکربندی‌های مختلفی برای اتصال یک سیستم فتوولتائیک به شبکه وجود دارد. با نگاهی به مراجع مربوطه می‌توان ساختار اینورترهای خورشیدی را در چهار دسته متداول ساختار اینورتر مرکزی، ساختار اینورتر رشته‌ای، ساختار اینورتر چندرشته‌ای و ساختار میکرواینورتر یا اینورتر ماژول-یکپارچه دسته‌بندی کرد.

سوالات متداول