A napelemes fotovoltaikus energiatermelés elve egy olyan technológia, amely a félvezető interfész fotovoltaikus hatását kihasználva közvetlenül a fényenergiát alakítja át elektromos energiává. Ennek a technológiának a kulcseleme a napelem. A napelemeket sorba csomagolják és védik, hogy nagy felületű napelemmodult alkossanak, majd egy teljesítményszabályozóval vagy hasonlóval kombinálva fotovoltaikus energiatermelő eszközt hozzanak létre. Az egész folyamatot fotovoltaikus energiatermelő rendszernek nevezik. A fotovoltaikus energiatermelő rendszer napelemtömbökből, akkumulátorcsomagokból, töltés- és kisütésvezérlőkből, napelemes fotovoltaikus inverterekből, kombináló dobozokból és egyéb berendezésekből áll.
Miért érdemes invertert használni egy napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerben?
Az inverter egy olyan eszköz, amely az egyenáramot váltakozó árammá alakítja. A napelemek napfényben egyenáramot termelnek, és az akkumulátorban tárolt egyenáram szintén egyenáram. Az egyenáramú tápegységnek azonban vannak jelentős korlátai. A mindennapi életben használt váltakozó áramú terhelések, mint például a fénycsövek, tévék, hűtőszekrények és elektromos ventilátorok, nem működtethetők egyenárammal. Ahhoz, hogy a fotovoltaikus energiatermelés széles körben elterjedjen a mindennapi életben, elengedhetetlenek az egyenáramot váltakozó árammá alakító inverterek.
A fotovoltaikus energiatermelés fontos részeként a fotovoltaikus invertert elsősorban a fotovoltaikus modulok által termelt egyenáram váltakozó árammá alakítására használják. Az inverter nemcsak DC-AC átalakítási funkcióval rendelkezik, hanem a napelem teljesítményének maximalizálásával és a rendszerhiba-védelemmel is rendelkezik. A következőkben röviden bemutatjuk a fotovoltaikus inverter automatikus működési és leállítási funkcióit, valamint a maximális teljesítménykövetési vezérlési funkciót.
1. Maximális teljesítménykövető vezérlőfunkció
A napelemmodul teljesítménye a napsugárzás intenzitásával és a napelemmodul hőmérsékletével (chip hőmérséklete) változik. Ezenkívül, mivel a napelemmodul jellemzője, hogy a feszültség csökken az áram növekedésével, van egy optimális munkapont, ahol a maximális teljesítmény elérhető. A napsugárzás intenzitása változik, és nyilvánvalóan az optimális munkapont is változik. Ezen változásokhoz képest a napelemmodul munkapontja mindig a maximális teljesítményponton van, és a rendszer mindig a maximális teljesítményt nyeri ki a napelemmodulból. Ez a szabályozás a maximális teljesítménykövetés szabályozása. A napelemes rendszerekhez használt inverterek legnagyobb jellemzője, hogy tartalmazzák a maximális teljesítménypont-követés (MPPT) funkciót.
2. Automatikus működés és leállítási funkció
Reggel napkelte után a napsugárzás intenzitása fokozatosan növekszik, és a napelem teljesítménye is megnő. Amikor a napelem eléri az inverter által megkövetelt kimeneti teljesítményt, az inverter automatikusan működni kezd. Üzembe helyezés után az inverter folyamatosan figyeli a napelemmodul teljesítményét. Amíg a napelemmodul kimeneti teljesítménye nagyobb, mint az inverter működéséhez szükséges kimeneti teljesítmény, az inverter folyamatosan működik; napnyugtáig leáll, még felhős és esős időben is. Az inverter is működhet. Amikor a napelemmodul teljesítménye csökken, és az inverter teljesítménye közelít a 0-hoz, az inverter készenléti állapotba kerül.
A fent leírt két funkción kívül a fotovoltaikus inverter további funkciói közé tartozik a független működés megakadályozása (hálózatra csatlakoztatott rendszer esetén), automatikus feszültségszabályozás (hálózatra csatlakoztatott rendszer esetén), egyenáram-érzékelés (hálózatra csatlakoztatott rendszer esetén), egyenáramú földelés-érzékelés (hálózatra csatlakoztatott rendszerek esetén) és egyéb funkciók. A napelemes energiatermelő rendszerben az inverter hatékonysága fontos tényező, amely meghatározza a napelem kapacitását és az akkumulátor kapacitását.
Közzététel ideje: 2023. április 1.
