Princíp výroby energie zo solárnej fotovoltaiky je technológia, ktorá priamo premieňa svetelnú energiu na elektrickú energiu využitím fotovoltaického efektu polovodičového rozhrania. Kľúčovou súčasťou tejto technológie je solárny článok. Solárne články sú zabalené a chránené sériovo, aby vytvorili veľkoplošný solárny modul, a potom sú kombinované s regulátorom výkonu alebo podobným zariadením, aby vytvorili fotovoltaické zariadenie na výrobu energie. Celý proces sa nazýva fotovoltaický systém na výrobu energie. Fotovoltaický systém na výrobu energie pozostáva zo solárnych článkov, batériových blokov, regulátorov nabíjania a vybíjania, solárnych fotovoltaických invertorov, zlučovacích skríň a ďalších zariadení.
Prečo používať invertor v solárnom fotovoltaickom systéme na výrobu energie?
Menič je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd na striedavý. Solárne články generujú jednosmerný prúd na slnečnom svetle a jednosmerný prúd uložený v batérii je tiež jednosmerný prúd. Systém napájania jednosmerným prúdom má však veľké obmedzenia. Striedavé záťaže, ako sú žiarivky, televízory, chladničky a elektrické ventilátory, nemožno v každodennom živote napájať jednosmerným prúdom. Pre široké využitie fotovoltaickej výroby energie v našom každodennom živote sú nevyhnutné meniče, ktoré dokážu premieňať jednosmerný prúd na striedavý prúd.
Fotovoltaický invertor ako dôležitá súčasť výroby fotovoltaickej energie sa používa hlavne na premenu jednosmerného prúdu generovaného fotovoltaickými modulmi na striedavý prúd. Invertor má nielen funkciu konverzie DC-AC, ale aj funkciu maximalizácie výkonu solárneho článku a funkciu ochrany pred poruchami systému. Nasleduje stručný úvod do funkcií automatickej prevádzky a vypínania fotovoltaického invertora a funkcie sledovania maximálneho výkonu.
1. Funkcia riadenia sledovania maximálneho výkonu
Výstup modulu solárneho článku sa mení v závislosti od intenzity slnečného žiarenia a teploty samotného modulu solárneho článku (teploty čipu). Okrem toho, keďže modul solárneho článku má charakteristiku, že napätie klesá so zvyšujúcim sa prúdom, existuje optimálny prevádzkový bod, v ktorom je možné dosiahnuť maximálny výkon. Intenzita slnečného žiarenia sa mení a samozrejme sa mení aj optimálny pracovný bod. V porovnaní s týmito zmenami je prevádzkový bod modulu solárneho článku vždy v bode maximálneho výkonu a systém vždy získava maximálny výstupný výkon z modulu solárneho článku. Táto regulácia je riadenie sledovania maximálneho výkonu. Najväčšou vlastnosťou invertorov pre solárne systémy je, že obsahujú funkciu sledovania bodu maximálneho výkonu (MPPT).
2. Automatická prevádzka a funkcia zastavenia
Po východe slnka ráno sa intenzita slnečného žiarenia postupne zvyšuje a zvyšuje sa aj výkon solárneho článku. Keď sa dosiahne výstupný výkon potrebný pre menič, menič sa automaticky spustí. Po spustení prevádzky menič neustále monitoruje výstup modulu solárneho článku. Pokiaľ je výstupný výkon modulu solárneho článku väčší ako výstupný výkon potrebný pre prevádzku meniča, menič bude pokračovať v prevádzke; zastaví sa až do západu slnka, aj keď je zamračené a daždivé počasie. Menič môže tiež pracovať. Keď sa výkon modulu solárneho článku zníži a výkon meniča sa blíži k 0, menič prejde do pohotovostného stavu.
Okrem dvoch vyššie opísaných funkcií má fotovoltaický invertor aj funkciu zabránenia nezávislej prevádzky (pre systémy pripojené k sieti), funkciu automatického nastavenia napätia (pre systémy pripojené k sieti), funkciu detekcie jednosmerného prúdu (pre systémy pripojené k sieti) a funkciu detekcie uzemnenia jednosmerného prúdu (pre systémy pripojené k sieti) a ďalšie funkcie. V systéme výroby solárnej energie je účinnosť invertora dôležitým faktorom, ktorý určuje kapacitu solárneho článku a kapacitu batérie.
Čas uverejnenia: 1. apríla 2023
