Invertor je jedným z najdôležitejších zariadení v solárnom systéme. Ide o zariadenie, ktoré premieňa elektrinu jednosmerného prúdu (DC) vyrobenú solárnymi panelmi na elektrinu striedavého prúdu (AC), ktorú využíva sieť. Pri jednosmernom prúde elektrina udržuje konštantné napätie v jednom smere. Pri striedavom prúde, keď sa napätie mení z kladného na záporné, prúdi prúd v obvode oboma smermi. Invertory sú len jedným príkladom triedy zariadení nazývaných výkonová elektronika, ktoré sa používajú na reguláciu toku elektriny.
Invertor v podstate konvertuje jednosmerný prúd na striedavý prúd prepínaním smeru vstupu jednosmerného prúdu tam a späť veľmi rýchlo. Výsledkom je, že jednosmerný vstup sa zmení na striedavý výstup. Okrem toho je možné použiť filtre a inú elektroniku na generovanie napätia, ktoré sa mení na čistú, opakujúcu sa sínusovú vlnu, ktorú možno vstreknúť do siete. Sínusová vlna je tvar alebo vzor zmien napätia v priebehu času a je to vzor elektriny, ktorý môže sieť použiť bez poškodenia elektrického zariadenia, ktoré je navrhnuté tak, aby fungovalo pri určitých frekvenciách a napätiach.
Ako fungujú solárne invertory vo fotovoltaických systémoch:
Keď slnečné svetlo dopadne na solárny fotovoltaický (PV) systém, elektróny v solárnom článku sa začnú pohybovať a produkujú energiu jednosmerného prúdu (DC). Obvody v batérii zhromažďujú elektrinu na použitie vo vašej domácnosti.
Tu prichádzajú na rad solárne invertory. Väčšina domácností je napájaná striedavým prúdom (AC), a nie jednosmerným prúdom, takže energia vyrobená solárnymi panelmi nie je sama osebe užitočná. Keď solárne panely zbierajú slnečné svetlo a premieňajú ho na energiu, posiela sa do meniča, ktorý premieňa jednosmerný prúd na striedavý. V tomto bode môže vaša solárna elektrina napájať vaše spotrebiče a elektronické zariadenia alebo sa môže vrátiť späť do siete, ak vyrobíte viac energie, ako potrebujete.
Porovnanie technológie solárnych invertorov: reťazcové invertory vs. reťazcové invertory s optimalizátorom výkonu vs. mikroinvertory
Všetky meniče majú rovnakú základnú úlohu: premieňať jednosmernú slnečnú energiu na striedavú energiu, ktorá je užitočná pre váš domov. Existujú však tri rôzne technológie solárnych invertorov, z ktorých si môžete vybrať pre svoj systém solárnych panelov, pričom každá z nich funguje trochu inak.
String invertor: štandardný centralizovaný invertor
Väčšina malých solárnych systémov používa reťazcové invertory, známe aj ako „centrálne“ invertory. V solárnom FV systéme s reťazovým invertorom je každý panel spojený do „reťazca“. K centrálnemu meniču je možné pripojiť viacero reťazcov (zvyčajne až tri). Keď vaše panely vyrábajú energiu, posiela sa do meniča, ktorý sa zvyčajne nachádza na strane vášho domu, garáže alebo pivnice. Invertor premieňa všetku elektrinu vyrobenú vašimi solárnymi panelmi na striedavý prúd, ktorý môžete použiť na vašom pozemku.
Výhody: Stringové invertory sú najlacnejšou možnosťou a sú odolnou invertorovou technológiou. Sú tiež najjednoduchšie na údržbu, pretože sa nachádzajú na ľahko dostupnom mieste.
Nevýhody: Zhoršenie výkonu jedného solárneho panelu (tj v dôsledku zatienenia) môže ovplyvniť výkon všetkých panelov na jednom solárnom reťazci. Zatiaľ čo viacero strún môže pojať viacero strešných rovín na tom istom striedači, strunové invertory nemusia byť vhodné pre zložitejšie systémové návrhy alebo strechy s pravidelným tienením.
Najlepšie pre: Nehnuteľnosti s „jednoduchými“ strechami, ktoré dostávajú konzistentné slnečné svetlo po celý deň, a pre majiteľov domov, ktorí hľadajú lacnejší solárny fotovoltaický systém.
Power Optimizer: Panelová možnosť, ktorú je možné spárovať s reťazovým invertorom
Optimalizátory výkonu možno považovať za kompromis medzi stringovými invertormi a mikroinvertormi. Podobne ako mikroinvertory, aj optimalizátory výkonu sú umiestnené na streche, blízko (alebo integrované s) jednotlivými solárnymi panelmi. Systémy s optimalizátormi výkonu však stále posielajú energiu do centralizovaného meniča.
Optimalizátor výkonu nekonvertuje jednosmerný prúd na striedavý prúd na solárnom paneli. Namiesto toho „regulujú“ jednosmerný prúd fixovaním napätia odosielaného do reťazcového meniča. V tieňových scenároch sú systémy, ktoré spárujú výkonové optimalizátory s reťazovými invertormi, efektívnejšie ako systémy, ktoré používajú samotné reťazcové invertory.
Výhody: Podobne ako mikroinvertory, aj optimalizátory výkonu môžu zvýšiť účinnosť vášho systému solárnych panelov, ak máte zložitú strechu alebo časté tienenie; optimalizátory však zvyčajne stoja menej ako mikroinvertory. Optimalizujú výstup každého panelu, aby zmiernili vplyv, ktorý môže mať ktorýkoľvek zatienený panel, a poskytujú výhodu monitorovania výkonu jednotlivých panelov.
Nevýhody: Systém, ktorý spája optimalizátor výkonu s reťazovým invertorom, stojí viac ako systém so štandardným reťazcovým invertorom. Rovnako ako mikroinvertory, solárne FV systémy s optimalizátormi výkonu môžu byť náročnejšie na údržbu.
Najlepšie pre: Majiteľov domov s o niečo menej ideálnou solárnou strechou, ktorí sú ochotní zaplatiť viac za zvýšenie výkonu svojho solárneho systému, ale nechcú investovať do mikroinvertora.
Mikroinvertory: vysoký výkon, vysoké náklady
Ak možno reťazcové invertory považovať za "centrálne" meniče, mikroinvertory sú "distribuované" meniče. Solárne FV systémy s mikroinvertormi inštalujú na miesto každého solárneho panelu malý invertor. Namiesto smerovania energie z každého panelu do jedného meniča, mikroinvertorové systémy premieňajú jednosmernú slnečnú energiu na striedavú energiu priamo na streche.
Výhody: Mikroinvertor na každom solárnom paneli môže poskytnúť výkonnostné výhody, najmä pre systémy so zložitejším dizajnom alebo tie, ktoré vyžadujú tienenie. Mikroinvertory optimalizujú výstup každého panelu na paneli, aby zmiernili účinky tienenia a umožnili monitorovanie systému na úrovni panelu.
Nevýhody: Mikroinvertory stoja oveľa viac ako reťazcové invertory a keďže sú na streche, je náročnejšia údržba alebo oprava, ak sa niečo pokazí.
Najlepšie pre: Systémy so solárnymi panelmi smerujúcimi do viacerých smerov, majiteľov domov, ktorí chcú maximalizovať solárnu energiu na malom priestore, a „zložité“ strechy so štítmi, komínmi alebo inými objektmi, ktoré môžu vytvárať tieň nehnuteľností.