Olvasási idő: 4 perc
A napelemes inverterek a napelemes rendszer egyik legfontosabb elemei. Ők felelősek a napelemekből származó egyenáram (DC) elektromosság váltakozó áramú (AC) elektromossággá történő átalakításáért, hogy a készülékek áramellátását biztosítsák. A napelemes rendszer tervezésekor az inverter mérete fontos szerepet játszik a teljes villamosenergia-termelésben. Ebben a cikkben arról lesz szó, hogy mi befolyásolja a napelemes inverter méretezését.
Hogyan határozzuk meg az inverter méretét
A napelemes inverterek különböző méretűek, nagyok és kicsik. A napelemekhez hasonlóan az inverter méretét is wattban (W) lehet megadni. A napelemes inverter méretezésénél a telepítők három elsődleges tényezőt vesznek figyelembe: a napelemes tömb méretét, az Ön földrajzi elhelyezkedését és a helyspecifikus feltételeket.
Napelemes tömb mérete
A napelemes tömb mérete a legfontosabb tényező a napelemes inverter megfelelő méretének meghatározásában. Mivel a napelemes inverter a tömbből érkező egyenáramot alakítja át, rendelkeznie kell a tömb által termelt teljes teljesítmény kezeléséhez szükséges kapacitással.
Az általános ökölszabály szerint az inverter méretének hasonlónak kell lennie a napelemes rendszer egyenáramú teljesítményéhez; ha egy 6 kilowattos (kW) rendszert telepít, akkor a javasolt inverter mérete 6000 W körül várható, plusz vagy mínusz egy kis százalékkal.
Az invertergyártók jellemzően felsorolják a termék adatlapjukon a méretezési irányelveket az invertereikhez párosítható tömbkapacitásra vonatkozóan. Ha az inverterükkel párosított napelemes tömb mérete kívül esik a megadott iránymutatásokon, a gyártók érvényteleníthetik garanciális ajánlatukat.
Geográfia
A napelemes inverter méretezésében a geográfia is fontos szerepet játszik, mivel hatással van a napelemes rendszer termelésére. Az arizonai ingatlanok nagyobb napsugárzással (azaz nagyobb mennyiségű napsugárzással) rendelkeznek, mint a vermonti ingatlanok; így egy arizonai 6 kilowattos (kW) tetőtéri rendszernek több energiát kell termelnie, mint egy északabbra lévő, hasonló méretű rendszernek.
Mivel ez a két rendszer egy adott időpontban eltérő mennyiségű egyenáramú villamos energiát fog termelni, a villamos terhelés kezeléséhez szükséges inverterek is különböző méretűek lehetnek. A több napsütéssel és mérsékelt hőmérséklettel rendelkező területeken az inverterek mérete valószínűleg közelebb lesz a napelemes tömb teljes teljesítményéhez, így a tömb maximális teljesítményéhez közeli teljesítményt tud kezelni egy adott ponton. Alternatív megoldásként, ha a napelemes tömböt kisebb mennyiségű napsugárzás vagy magas hőmérséklet éri, amely csökkenti a panel hatékonyságát, akkor kevésbé valószínű, hogy a szabványos tesztelési körülmények között (STC) a DC névleges teljesítmény által meghatározott maximális teljesítményt produkálja. Ezekben az esetekben egy kisebb, alulméretezett inverter is elvégezheti a munkát.
Helyspecifikus tényezők
A napelemes tömb helyének és kialakításának sajátosságai befolyásolják a napelemes inverter méretét. A földrajzhoz hasonlóan a napelemes tömb telepítésének dőlésszöge és az azimutja is befolyásolja, hogy a rendszer mennyi villamos energiát képes termelni. A környezeti tényezők (például az árnyékolás, a por stb.) hasonlóképpen nagy szerepet játszanak abban, hogy mennyi napsütés éri el a tömböt.
A napelemes telepítők figyelembe veszik ezeket a szempontokat, a berendezések hatékonyságát és egyebeket, amikor megbecsülik a napelemes rendszer teljes termelését. Mindezek hozzájárulnak a rendszer teljes deratációs tényezőjéhez, amely segít meghatározni, hogy a napelemes rendszer mit fog termelni a valós életben (szemben a laboratóriumban meghatározott STC specifikációkkal). A napelemes rendszerek, amelyek több árnyékot kapnak, nem optimális dőlésszögben vannak, vagy inkább keletre, mint délre néznek, magasabb deratációs tényezőkkel rendelkeznek, mint a napos, déli fekvésű tetőkön lévő rendszerek.
A magasabb deratációs tényezőkkel rendelkező napelemes rendszerek nem fogják elérni a maximális energiatermelést, és így a tömb méretéhez képest kisebb inverterkapacitást engedhetnek meg maguknak.
A napelemes inverter méretezésének számításai
A napelemes inverter mérete bizonyos mértékig nagyobb vagy kisebb lehet, mint a napelemes tömb egyenáramú névleges teljesítménye. A napelemes rendszer tömb-inverter aránya a napelemes tömb egyenáramú névleges teljesítménye osztva az inverter maximális váltakozó áramú kimenetével. Például, ha az Ön tömbje 6 kW-os, 6000 W-os inverterrel, a tömb-inverter arány 1. Ha ugyanekkora tömböt 5000-es inverterrel telepít, az arány 1,2 lesz. A telepítések többsége 1,15 és 1,25 közötti arányt alkalmaz; az invertergyártók és a napelemes rendszerek tervezői általában nem javasolnak 1,55-nél nagyobb arányt.
Az alábbiakban néhány példa a napelemes invertertermékekre és a maximális egyenáramú kimeneti teljesítményre vonatkozó ajánlásukra:
| Gyártó | Termék | Max AC teljesítmény (W) | Max DC teljesítmény (W) | Az arány számítása |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 7750 | (7750/5000)=1.55 |
Egy nagyobb tömb-inverter arány is megfelelhet az Ön rendszerének, ha a napelemek a fent említett tényezők miatt nem termelnek maximális teljesítményt. A napelemes tömb túlméretezésének előnye az inverter teljesítményéhez képest, hogy a kisebb teljesítményű inverterek olcsóbbak lesznek, mint a nagyobb teljesítményű társaik. Nem tanácsos azonban túlságosan túlméretezni a tömböt, mivel ez clippinget okozhat. Clipping akkor következik be, amikor a napelemek túl sok egyenáramot termelnek ahhoz, hogy az inverter egy adott időpontban kezelni tudja. Ha ez megtörténik, az inverter korlátozza az átalakított energia mennyiségét, ami a napelemes rendszer teljesítményveszteségét eredményezi.
Másrészt nem érdemes túl nagy napelemes invertert telepíteni (azaz alacsonyabb tömb-inverter arányt), mert az inverter akkor lesz a leghatékonyabb, ha a teljes kapacitásához közel működik. Ha az inverter túl nagy a tömbhöz képest, nem fogja a kívánt mennyiségű villamos energiát termelni.
Mi a helyzet a mikroinverterekkel?
A mikroinverterek esetében az egyenáramú villamos energia váltakozó áramúvá alakítása minden egyes panelen történik. A mikroinverterek kisebbek, mint a nagy központi inverterek, amelyeket az egész rendszer energiájának kezelésére szentelnek. Így a mikroinverter mérete inkább az általa átalakított napelem energiateljesítményének felel meg, mint az egész rendszer egyenáramú teljesítményének.
A központi inverterekhez hasonlóan a mikroinverterek gyártói is felsorolják a panel maximális egyenáramú teljesítményére vonatkozó irányelveket, ha a mikroinverter termékükhöz kötik. Ha nagyobb teljesítményű panelt csatlakoztat, mint amekkorát a mikroinverter specifikációi jeleznek, akkor klippelés lép fel.
Képzett napelemes telepítő keresése az EnergySage-en
A legjobb módja annak, hogy a napelemes inverter megfelelő méretű legyen, ha képzett, jó hírű napelemes telepítővel dolgozik együtt. Regisztrálhat az EnergySage napelemes piactéren, hogy online több árajánlatot kapjon előszűrt, ellenőrzött telepítőktől. Ezek az EnergySage által jóváhagyott telepítők tervezőeszközökkel gondoskodnak arról, hogy a napelemes tömb és az inverter az Ön villamosenergia-igényei, napelemes berendezései, ingatlana és földrajzi elhelyezkedése alapján megfelelően legyen méretezve.