Lukuaika: 4 minuuttia
Aurinkoinvertterit ovat yksi aurinkopaneelijärjestelmän tärkeimmistä komponenteista. Niiden tehtävänä on muuntaa aurinkopaneeleistasi tuleva tasavirtasähkö (DC) vaihtovirtasähköksi (AC), jolla voit käyttää laitteitasi. Aurinkopaneelijärjestelmää suunniteltaessa invertterin koolla on suuri merkitys kokonaissähköntuotannolle. Tässä artikkelissa keskustelemme siitä, mikä vaikuttaa aurinkoinvertterin mitoitukseen.
Miten määritetään invertterin koko
Aurinkoinverttereitä on erikokoisia, suuria ja pieniä. Samoin kuin aurinkopaneelien, myös invertterin koko voidaan mitoittaa watteina (W). Aurinkosuuntaajaa mitoittaessaan asentajat ottavat huomioon kolme ensisijaista tekijää: aurinkovoimalaitteesi koko, maantieteellinen sijaintisi ja paikkakohtaiset olosuhteet.
Aurinkovoimalaitteesi koko
Aurinkovoimalaitteesi koko on tärkein tekijä aurinkosuuntaajaa sopivan koon määrittämisessä. Koska aurinkoinvertteri muuntaa aurinkopaneelista tulevaa tasavirtasähköä, sen on pystyttävä käsittelemään kaikki aurinkopaneelin tuottama teho.
Nyrkkisääntönä voidaan sanoa, että invertterin koon tulisi olla samankokoinen kuin aurinkopaneelijärjestelmän DC-luokitus; jos olet asentamassa 6 kilowatin (kW) järjestelmää, voit olettaa, että ehdotetun invertterin teho on suunnilleen 6 000 wattia, lisättynä pienellä prosentilla.
Invertterivalmistajat listaavat yleensä tuotespesifikaatioissaan mitoitusohjeet, jotka koskevat niiden invertterien kanssa yhdistettävissä olevaa array-kapasiteettia. Jos heidän invertterinsä kanssa yhdistetyn aurinkopaneelin koko on ilmoitettujen ohjeiden ulkopuolella, valmistajat voivat mitätöidä takuutarjouksensa.
Geografia
Geografialla on myös tärkeä rooli aurinkoinvertterin mitoituksessa, koska se vaikuttaa aurinkopaneelijärjestelmän tuotantoon. Arizonassa sijaitsevilla kiinteistöillä on korkeampi auringon säteilysäteily (eli suuremmat määrät auringon säteilyä) kuin Vermontissa sijaitsevilla kiinteistöillä; näin ollen Arizonassa sijaitsevan 6 kilowatin (kW) kattojärjestelmän pitäisi tuottaa enemmän tehoa kuin pohjoisemmassa sijaitsevan samankokoisen järjestelmän.
Koska nämä kaksi järjestelmää tuottavat eri määrän tasavirtasähköä tiettynä ajankohtana, myös kyseisen sähkökuorman käsittelyyn tarvittavat invertterit voivat olla erikokoisia. Alueilla, joilla on enemmän auringonpaistetta ja kohtuullisia lämpötiloja, invertterit mitoitetaan todennäköisesti lähemmäs aurinkovoimalaitoksen kokonaiswattitehoa, jotta se pystyy käsittelemään lähelle laitoksen maksimitehoa kussakin pisteessä. Vaihtoehtoisesti, jos aurinkosäteilyn määrä tai korkeat lämpötilat heikentävät paneelin hyötysuhdetta, on epätodennäköisempää, että se tuottaa DC-luokituksen määrittelemän maksimitehon vakiotestausolosuhteissa (STC). Näissä tilanteissa pienempi, alimitoitettu invertteri voi riittää.
Sijoituspaikkakohtaiset tekijät
Aurinkosähköasennuksen sijoituspaikan ja suunnittelun erityispiirteet vaikuttavat aurinkosähköinvertterin kokoon. Samoin kuin maantieteellinen sijainti, myös kallistus ja atsimuutti, johon aurinkokenno on asennettu, vaikuttavat siihen, kuinka paljon sähköä järjestelmä voi tuottaa. Ympäristötekijöillä (kuten varjostuksella, pölyllä jne.) on myös suuri merkitys siihen, kuinka paljon auringonpaistetta pääsee ryhmään.
Aurinkopaneelijärjestelmän kokonaistuotantoa arvioidessaan aurinkopaneelijärjestelmän kokonaistuotantoa aurinkopaneelien asentajat ottavat huomioon muun muassa nämä seikat ja laitteiden hyötysuhteet. Kaikki vaikuttavat osaltaan järjestelmäsi yleiseen derating-kertoimeen, jota käytetään määrittämään, mitä aurinkopaneelijärjestelmäsi tuottaa todellisessa tilanteessa (toisin kuin laboratoriossa määritetyt STC-spesifikaatiot.) Aurinkopaneelijärjestelmillä, joissa on enemmän varjoa, joiden kallistus ei ole optimaalinen tai jotka ovat itään päin eivätkä etelään päin, on korkeammat derating-kertoimet kuin aurinkoisilla, etelään päin suuntautuvilla katoilla olevilla järjestelmillä.
Aurinkopaneelijärjestelmät, joilla on korkeammat derating-kertoimet, eivät saavuta maksimituotantoaan eikä niillä siten ole varaa käyttää pienempää invertterin kapasiteettiä suhteessa ryhmäänsä kokoiseen.
Aurinkoinvertterin mitoitusta koskevat laskelmat
Aurinkoinvertterin koko voi olla jossain määrin suurempi tai pienempi kuin aurinkopaneelin DC-arvo. Aurinkopaneelijärjestelmän aurinkopaneelin ja invertterin välinen suhde on aurinkopaneelin DC-luokitus jaettuna invertterin suurimmalla AC-lähtöteholla. Jos esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmäsi on 6 kW:n kokoinen ja siinä on 6000 W:n invertteri, aurinkosähköjärjestelmän ja invertterin välinen suhde on 1. Jos asennat samankokoisen aurinkosähköjärjestelmän 5000 W:n invertterillä, suhde on 1,2. Useimmissa asennuksissa suhde on 1,15-1,25. Invertterivalmistajat ja aurinkojärjestelmien suunnittelijat eivät yleensä suosittele yli 1,55:n suhdetta.
Alhaalla on joitakin esimerkkejä aurinkoinvertterituotteista ja niiden suurimman tasavirtatehon suositus:
| Valmistaja | Tuote | Maksimi vaihtovirtateho (W) | Maksimi tasavirtateho (W) | Suhdelaskenta |
|---|---|---|---|---|
| Fronius | Galvo 3.1-1 | 3100 | 4500 | (4500/3100)=1.45 |
| SMA Solar | Sunny Boy 5.0-US | 5000 | 7100 | (7100/5000)=1.42 |
| SolarEdge | SE5000H-US | 5000 | 7100 | (7750/5000)=1.55 |
Korkeampi array-invertterisuhde voi sopia järjestelmääsi, jos aurinkopaneelit eivät tuota maksimitehoaan edellä mainittujen tekijöiden vuoksi. Aurinkosarjan ylimitoittamisesta suhteessa invertterin kapasiteettiin on se hyöty, että pienitehoisemmat invertterit ovat edullisempia kuin niiden suuremmat vastineet. Aurinkosähköjoukkoa ei kuitenkaan kannata ylimitoittaa liikaa, sillä se voi aiheuttaa leikkautumista. Clipping tapahtuu, kun aurinkopaneelit tuottavat liikaa tasavirtaa, jota invertteri ei pysty käsittelemään tiettynä ajankohtana. Kun näin tapahtuu, invertteri rajoittaa muuntamansa energian määrää, mikä johtaa aurinkopaneelijärjestelmän tehohäviöihin.
Toisaalta et halua asentaa liian suurta aurinkosähköinvertteriä (eli pienemmällä kentän ja invertterin välisellä suhdeluvulla), koska invertteri on tehokkaimmillaan, jos se toimii lähellä kokonaiskapasiteettiaan. Jos invertteri on liian suuri verrattuna paneeliin, se ei tuota haluttua määrää sähköä.
Mitä mikroinverttereistä?
Mikroinverttereissä tasasähkön muuntaminen vaihtosähköksi tapahtuu jokaisessa yksittäisessä paneelissa. Mikroinvertterit ovat pienempiä kuin suuret keskusinvertterit, jotka on tarkoitettu koko järjestelmän tehon käsittelyyn. Näin ollen mikroinvertterin koko vastaa sen aurinkopaneelin energiantuottoa, jolle se muuntaa virtaa, eikä koko järjestelmän DC-luokitusta.
Keskusvaihtosuuntaajien tapaan mikroinvertterien valmistajat luettelevat ohjeet paneelin suurimmasta DC-luokituksesta, joka paneelilla tulisi olla, jos se on kytketty heidän mikroinvertterituotteeseensa. Jos kytket paneelin, jonka teho on suurempi kuin mikroinvertterin speksit ilmoittavat, tapahtuu leikkautumista.
Löydä pätevä aurinkosähköasentaja EnergySagesta
Paras tapa varmistaa, että aurinkosähköinvertterisi on mitoitettu oikein, on työskennellä pätevän, hyvämaineisen aurinkosähköasentajan kanssa. Voit rekisteröityä EnergySagen aurinkosähkömarkkinapaikalle saadaksesi useita tarjouksia verkossa ennalta seulotuilta, tarkistetuilta asentajilta. Nämä EnergySagen hyväksymät asentajat käyttävät suunnittelutyökaluja varmistaakseen, että aurinkosähköjärjestelmäsi ja invertteri mitoitetaan asianmukaisesti ottaen huomioon sähköntarpeesi, aurinkolaitteistosi, kiinteistösi ja maantieteellinen sijaintisi.