Mentre u mondu avanza in a so ricerca di suluzioni energetiche sustinevuli è pulite, l'energia solare hè emersa cum'è un frontrunner in a corsa versu un futuru più verde. Utilizendu l'energia abbundante è rinnuvevule di u sole, i sistemi solari fotovoltaici (PV) anu guadagnatu una popularità generalizzata, aprendu a strada per una trasfurmazioni notevuli in a manera di generà l'electricità. 
À u core di ogni sistema solare PV si trova un cumpunente cruciale chì permette a cunversione di u sole in energia utilizable:inverter solare. Agendu cum'è u ponte trà i pannelli solari è a rete elettrica, l'invertitori solari ghjucanu un rolu vitale in l'utilizazione efficiente di l'energia solare. Capisce u so principiu di funziunamentu è spiegà i so diversi tipi hè chjave per capisce a meccanica fascinante daretu à a cunversione di l'energia solare. Hoh ASolarInverterWork? Un inverter solare hè un dispositivu elettronicu chì cunverta l'electricità di corrente diretta (DC) prodotta da i pannelli solari in elettricità di corrente alternata (AC) chì pò esse usata per alimentà l'apparecchi domestici è esse alimentata in a reta elettrica. U principiu di funziunamentu di un inverter sulari pò esse divisu in trè tappe principali: cunversione, cuntrollu è output. Cunversione: L'inverter solare riceve prima l'electricità DC generata da i pannelli solari. Questa electricità DC hè tipicamente in a forma di una tensione fluttuante chì varieghja cù l'intensità di u sole. U compitu primariu di l'inverter hè di cunvertisce sta tensione DC variabile in una tensione AC stabile adattata per u cunsumu. U prucessu di cunversione implica dui cumpunenti chjave: un inseme di interruttori elettronichi di putenza (di solitu transistor bipolari insulated-gate o IGBT) è un transformatore d'alta frequenza. L'interruttori sò rispunsevuli di accende è spegne rapidamente a tensione DC, creendu un signalu di impulsu d'alta frequenza. Allora u transformatore aumenta a tensione à u livellu di tensione AC desideratu. Cuntrolla: A tappa di cuntrollu di un inverter solare assicura chì u prucessu di cunversione opera in modu efficiente è sicuru. Implica l'usu di algoritmi di cuntrollu sofisticati è sensori per monitorà è regulà diversi paràmetri. Alcune funzioni di cuntrollu impurtanti includenu: a. Maximum Power Point Tracking (MPPT): I pannelli solari anu un puntu di funziunamentu ottimali chjamatu u puntu di putenza massima (MPP), induve pruducenu a putenza massima per una data intensità di u sole. L'algoritmu MPPT aghjusta continuamente u puntu di funziunamentu di i pannelli solari per maximizà a pruduzzione di putenza seguitendu u MPP. b. Regulamentu di Tensione è Frequenza: U sistema di cuntrollu di l'inverter mantene una tensione di output AC stabile è frequenza, tipicamente seguendu i standard di a rete di utilità. Questu assicura a cumpatibilità cù altri apparecchi elettrici è permette una integrazione perfetta cù a reta. c. Sincronizazione di a Griglia: L'invertitori solari cunnessi à a rete sincronizanu a fase è a frequenza di l'output AC cù a rete di utilità. Questa sincronizazione permette à l'inverter di rinfurzà a putenza eccessiva in a reta o di piglià a putenza da a rete quandu a produzzione solare hè insufficiente. Output: In a tappa finale, l'inverter solare furnisce l'electricità AC cunvertita à i carichi elettrici o à a reta. L'output pò esse usatu in dui modi: a. Sistemi On-Grid o Grid-Tied: In sistemi di rete, l'inverter solare alimenta l'electricità AC direttamente in a rete di utilità. Questu reduce a dipendenza da e centrali energetiche basate nantu à i combustibili fossili è permette una misurazione netta, induve l'elettricità eccessiva generata durante u ghjornu pò esse creditata è utilizata durante i periodi di pruduzzione solare bassa. b. Sistemi Off-Grid: In sistemi off-grid, l'inverter solare carica un bancu di batterie in più di furnisce l'energia à i carichi elettrici. E batterie almacenanu l'eccessu di energia solare, chì pò esse aduprata durante i tempi di pruduzzione solare bassa o di notte quandu i pannelli solari ùn sò micca generati elettricità. Caratteristiche di l'inverter solari: efficienza: L'inverter solari sò pensati per operare cun alta efficienza per maximizà u rendimentu energeticu di u sistema solare PV. A più alta efficienza risulta in menu perdita di energia durante u prucessu di cunversione, assicurendu chì una proporzione più grande di l'energia solare hè effettivamente utilizata. Potenza di uscita: L'invertitori solari sò dispunibuli in diverse valutazioni di putenza, chì varieghja da i picculi sistemi residenziali à installazioni cummerciale à grande scala. A pruduzzione di putenza di un inverter deve esse adattatu à a capacità di i pannelli solari per ottene u rendiment ottimali. Durabilità è affidabilità: L'inverter solari sò esposti à e cundizioni ambientali variate, cumprese fluttuazioni di temperatura, umidità è putenziali surge elettriche. Per quessa, l'inverter deve esse custruitu cù materiali robusti è cuncepiti per resiste à sti cundizioni, assicurendu affidabilità à longu andà. Monitoraghju è cumunicazione: Parechji inverter solari muderni venenu equipati di sistemi di surviglianza chì permettenu à l'utilizatori di seguità a prestazione di u so sistema solare PV. Certi inverter ponu ancu cumunicà cù i dispositi esterni è e plataformi di software, furnisce dati in tempu reale è permettenu u monitoraghju è u cuntrollu remoto. Funzioni di sicurezza: L'invertitori solari incorporanu diverse funzioni di sicurezza per prutege u sistema è l'individui chì travaglianu cun ellu. Queste caratteristiche includenu a prutezzione di sovratensione, a prutezzione di sovracorrente, a rilevazione di difetti di terra, è a prutezzione anti-insulazione, chì impedisce à l'inverter d'alimentà a putenza in a rete durante a mancanza di energia. Classificazione di l'inverter solare per a putenza L'invertitori PV, cunnisciuti ancu com'è inverter solari, ponu esse classificati in diversi tipi basati nantu à u so disignu, funziunalità è applicazione. Capisce queste classificazioni pò aiutà à selezziunate l'inverter più adattatu per un sistema solare PV specificu. I seguenti sò i principali tippi di inverter PV classificati per livellu di putenza: Inverter secondu u livellu di putenza: principarmenti divisu in inverter distribuitu (inverter di stringa è micro inverter), inverter centralizatu String Inverter: L'invertitori di stringa sò u tipu d'inverter PV più cumunimenti utilizati in installazioni solari residenziali è cummerciale, sò pensati per trattà parechje pannelli solari cunnessi in serie, formando una "stringa". A stringa PV (1-5kw) hè diventata l'inverter più populari in u mercatu internaziunale oghje per mezu di un inverter cun tracciamentu di u piccu di potenza massima à u latu DC è a cunnessione di griglia parallela à u latu AC. L'electricità DC generata da i pannelli solari hè alimentata in l'inverter di stringa, chì a cunverta in electricità AC per l'usu immediatu o per l'esportazione à a reta. L'invertitori di stringa sò cunnisciuti per a so simplicità, u costu-efficacità è a facilità di stallazione. In ogni casu, u rendiment di tutta a stringa dipende da u pannellu più bassu, chì pò influenzà l'efficienza generale di u sistema. Micro inverter: Micro inverter sò picculi inverter chì sò stallati nantu à ogni pannellu solare individuale in un sistema PV. A cuntrariu di l'inverter di stringa, i micro inverter convertanu l'electricità DC in AC ghjustu à u livellu di u pannellu. Stu disignu permette à ogni pannellu di operare indipindentamente, ottimizendu a pruduzzioni energetica generale di u sistema. I micro inverter offrenu parechji vantaghji, cumprese u seguimentu di u puntu di potenza massima (MPPT) à u livellu di u pannellu, un rendimentu di sistema migliuratu in pannelli ombreggiati o mancanti, una sicurezza aumentata per via di tensioni DC più basse, è un monitoraghju detallatu di u rendiment di u pannellu individuale. Tuttavia, u più altu costu iniziale è a cumplessità potenziale di a stallazione sò fattori da cunsiderà. Inverter centralizzati: L'inverter centralizzati, cunnisciuti ancu com'è inverter di grandezza o di utilità (> 10kW), sò comunmente usati in installazioni solari PV à grande scala, cum'è splutazioni solari o prughjetti solari cummerciale. Questi inverter sò pensati per trattà l'inputs d'alta putenza DC da parechje stringhe o array di pannelli solari è cunvertisce in energia AC per a cunnessione di a rete. A più grande funzione hè l'alta putenza è u prezzu bassu di u sistema, ma postu chì a tensione di output è u currente di e diverse strings PV sò spessu micca esattamente cumpatibili (soprattuttu quandu i strings PV sò parzialmente ombreggiati per via di nuvolezza, ombra, macchie, etc.) , L'usu di l'inverter centralizatu hà da purtà à una efficienza più bassa di u prucessu d'inversione è più bassa energia elettrica domestica. L'inverter centralizzati sò tipicamente una capacità di putenza più altu cumparatu cù altri tipi, chì varieghja da parechji kilowatt à parechji megawatt. Sò stallati in un locu cintrali o stazione d'inverter, è parechje stringhe o array di pannelli solari sò cunnessi à elli in parallelu. Chì faci un Inverter Solare? L'invertitori fotovoltaici servenu parechje funzioni, cumprese a cunversione AC, l'optimizazione di u rendiment di e cellule solari è a prutezzione di u sistema. Queste funzioni includenu u funziunamentu automaticu è l'arrestu, u cuntrollu di seguimentu di a putenza massima, l'anti-insulazione (per i sistemi cunnessi à a rete), l'aghjustamentu automaticu di tensione (per i sistemi cunnessi à a rete), a rilevazione DC (per i sistemi cunnessi à a rete), è a rilevazione di terra DC (per i sistemi cunnessi à a rete). per i sistemi cunnessi à a rete). Esploremu brevemente l'operazione automatica è a funzione di spegnimentu è a funzione di cuntrollu di seguimentu di a putenza massima. 1) Funzionamentu automaticu è funzione di arrestu Dopu à l'alba di a matina, l'intensità di a radiazione solare aumenta gradualmente, è a pruduzzione di e cellule solari aumenta in cunseguenza. Quandu a putenza di uscita necessaria da l'inverter hè ghjunta, l'inverter cumencia à eseguisce automaticamente. Dopu à entre in u funziunamentu, l 'inverter vi surviglià a pruduzzioni di i cumpunenti cellula sulari tuttu u tempu, comu longu com'è a putenza di pruduzzioni di i cumpunenti cellula sulari hè più grande chè u putere di pruduzzioni dumandata da l 'inverter, l 'inverter vi cuntinuà à curriri; finu à u tramontu si ferma, ancu s'ellu hè chiuvutu L'inverter funziona ancu. Quandu l'output di u modulu di a cellula solare diventa più chjucu è l'output di l'inverter hè vicinu à 0, l'inverter formarà un statu di standby. 2) Funzione massima di cuntrollu di seguimentu di putenza L'output di u modulu di a cellula solare varieghja cù l'intensità di a radiazione solare è a temperatura di u modulu di a cellula solare stessu (temperatura di chip). Inoltre, perchè u modulu di cellula solare hà a caratteristica chì a tensione diminuite cù l'aumentu di u currente, per quessa, ci hè un puntu di funziunamentu ottimali chì pò ottene u putere massimu. L'intensità di a radiazione solare hè cambiata, ovviamente u megliu puntu di travagliu hè ancu cambiatu. Riguardu à questi cambiamenti, u puntu di u funziunamentu di u modulu di a cellula solare hè sempre à u puntu di putenza massima, è u sistema sempre ottene u putere massimu di u modulu di a cellula solare. Stu tipu di cuntrollu hè u cuntrollu di seguimentu di u putere massimu. A più grande funzione di l'inverter utilizata in u sistema di generazione di energia solare hè a funzione di seguimentu di u puntu di putenza massima (MPPT). I principali indicatori tecnichi di Inverter Photovoltaic 1. Stabilità di tensione di output In u sistema fotovoltaicu, l'energia elettrica generata da a cellula solare hè prima almacenata da a bateria, è poi cunvertita in corrente alternata 220V o 380V attraversu l'inverter. Tuttavia, a bateria hè affettata da a so carica è scaricamentu, è a so tensione di output varieghja in una larga gamma. Per esempiu, a bateria nominale di 12V hà un valore di tensione chì pò varià trà 10,8 è 14,4V (oltre questa gamma pò causà danni à a bateria). Per un inverter qualificatu, quandu a tensione di u terminal di input cambia in questa gamma, a variazione di a so tensione di output in u statu fermu ùn deve micca più di Plusmn; 5% di u valore nominale. À u listessu tempu, quandu a carica cambia di colpu, a so deviazione di tensione di output ùn deve micca più di ± 10% sopra u valore nominale. 2. Waveform distorsion di voltage output Per l'invertitori d'onda sinusoidale, deve esse specificata a distorsione di forma d'onda massima permessa (o cuntenutu armonicu). Hè generalmente spressione da a distorsione di a forma d'onda tutale di a tensione di output, è u so valore ùn deve micca più di 5% (10% hè permessu per a pruduzzioni monofase). Siccomu l'output di corrente armonica d'alta ordine da l'inverter genererà perdite supplementari, cum'è eddy currents nantu à a carica induttiva, se a distorsione di a forma d'onda di l'inverter hè troppu grande, pruvucarà un seriu riscaldamentu di i cumpunenti di carica, chì ùn hè micca favurevule à a sicurità di l'equipaggiu elettricu è affetta seriamente u sistema. efficienza operativa. 3. Frequenza di output nominali Per carichi cumpresi i mutori, cum'è lavatrici, frigoriferi, etc., postu chì u puntu di funziunamentu di freccia ottimali di i mutori hè 50Hz, frequenze troppu alte o troppu bassu pruvucarà l'attrezzatura à riscalda, riducendu l'efficienza operativa di u sistema è a vita di serviziu. cusì l'inverter A frequenza di output deve esse un valore relativamente stabile, di solitu a frequenza di putenza 50Hz, è a so deviazione deve esse in Plusmn;l% in cundizioni di travagliu nurmale. 4. Load factor di putenza Caratterizà a capacità di l'inverter cù carica induttiva o carica capacitiva. U fattore di putenza di carica di l'inverter sinusoidale hè 0,7 ~ 0,9, è u valore nominale hè 0,9. In u casu di una certa putenza di carica, se u fattore di putenza di l'inverter hè bassu, a capacità di l'inverter necessariu cresce. Da una banda, u costu aumenterà, è à u stessu tempu, a putenza apparente di u circuitu AC di u sistema fotovoltaicu aumenterà. Quandu l'attuali cresce, a perdita inevitabbilmente cresce, è l'efficienza di u sistema ancu diminuite. 5. efficienza Inverter L'efficienza di l'inverter si riferisce à u rapportu di a so putenza di output à a putenza di input in cundizioni di travagliu specificate, espressa in percentuale. In generale, l'efficienza nominale di un inverter fotovoltaicu si riferisce à una carica di resistenza pura. Sottu a cundizione di 80% di efficienza di carica. Siccomu u costu generale di u sistema fotovoltaicu hè altu, l'efficienza di l'inverter fotovoltaicu deve esse maximizata per riduce u costu di u sistema è migliurà u rendiment di u costu di u sistema fotovoltaicu. Attualmente, l'efficienza nominali di inverters mainstream hè trà 80% è 95%, è l'efficienza di inverters di bassa putenza hè necessaria per esse micca menu di 85%. In u prucessu di cuncepimentu propiu di un sistema fotovoltaicu, ùn solu ùn deve esse sceltu un inverter d'alta efficienza, ma ancu una cunfigurazione raghjone di u sistema deve esse usata per fà chì a carica di u sistema fotovoltaicu travaglia vicinu à u puntu di u megliu efficienza quantu pussibule. . 6. Corrente di output nominali (o capacità di output nominali) Indica a corrente nominale di output di l'inverter in a gamma di fattore di putenza di carica specificata. Certi prudutti di l'inverter dà a capacità di output nominali, è a so unità hè espressa in VA o kVA. A capacità nominale di l'inverter hè u pruduttu di a tensione di output nominale è a corrente nominale di output quandu u fattore di putenza di output hè 1 (vale à dì, carica puramente resistiva). 7. Misure di prutezzione Un inverter cù prestazioni eccellenti deve ancu avè funzioni di prutezzione cumpletu o misure per trattà cù diverse situazioni anormali chì si verificanu durante l'usu propiu, per prutege l'inverter stessu è l'altri cumpunenti di u sistema da danni. 1) Inserite u contu di l'assicuranza di sottotensione: Quandu a tensione di terminale di input hè più bassa di 85% di a tensione nominale, l'inverter deve avè prutezzione è visualizazione. 2) Protettore di sovratensione in entrata: Quandu a tensione di u terminal di input hè più altu di 130% di a tensione nominale, l'inverter deve avè prutezzione è visualizazione. 3) Prutezzione di sovracorrente: A prutezzione di l'overcurrent di l'inverter deve esse capace di assicurà l'azzione puntuale quandu a carica hè in cortocircuito o a corrente supera u valore permessu, per impediscenu di esse dannatu da a corrente di surge. Quandu u currente di travagliu supera u 150% di u valore nominale, l'inverter deve esse capace di prutezzione automaticamente. 4) a prutezzione di cortu circuitu output U tempu di azzione di prutezzione di cortu circuitu di l'inverter ùn deve micca più di 0,5 s. 5) Prutezzione di polarità inversa d'ingressu: Quandu i poli pusitivi è negativi di u terminal di input sò invertiti, l'inverter deve avè una funzione di prutezzione è display. 6) Prutezzione di fulmini: L'inverter deve avè a prutezzione di u lampu. 7) prutezzione Over-temperature, etc. Inoltre, per inverter senza misure di stabilizazione di tensione, l'inverter deve ancu avè misure di prutezzione di l'overvoltage di output per prutege a carica da i danni di overvoltage. 8. Caratteristiche di partenza Per caratterizà a capacità di l'inverter per inizià cù a carica è a prestazione durante u funziunamentu dinamicu. L'inverter deve assicurà una partenza affidabile sottu a carica nominale. 9. Rumore Cumpunenti cum'è trasformatori, induttori di filtri, interruttori elettromagnetici è ventilatori in l'equipaggiu elettronicu di putenza generaranu rumore. Quandu l'inverter funziona normalmente, u so rumore ùn deve micca più di 80dB, è u rumore di un picculu inverter ùn deve micca più di 65dB. Cumpetenze di selezzione di Inverter Solar
Tempu di post: May-08-2024