Czas czytania: 4 minuty
Inwertery solarne są jednym z najważniejszych komponentów systemu paneli słonecznych. Są one odpowiedzialne za konwersję energii elektrycznej prądu stałego (DC) z paneli słonecznych na energię elektryczną prądu zmiennego (AC) do zasilania urządzeń. Jeśli chodzi o projektowanie systemu paneli słonecznych, wielkość inwertera będzie odgrywać ważną rolę w ogólnej produkcji energii elektrycznej. In this article, we’ll discuss what impacts solar inverter sizing.
How to determine inverter size
Solar inverters come in all different sizes, big and small. Podobnie jak w przypadku paneli słonecznych, wielkość falownika może być oceniana w watach (W). Jeśli chodzi o rozmiar inwertera solarnego, instalatorzy wezmą pod uwagę trzy podstawowe czynniki: rozmiar twojej macierzy słonecznej, twoją geografię oraz warunki specyficzne dla danego miejsca.
Rozmiar twojej macierzy słonecznej
Rozmiar twojej macierzy słonecznej jest najważniejszym czynnikiem w określaniu odpowiedniego rozmiaru twojego inwertera solarnego. Ponieważ inwerter solarny konwertuje prąd stały pochodzący z macierzy, musi mieć możliwość obsługi całej mocy wytwarzanej przez macierz.
Jako ogólna zasada kciuka, rozmiar inwertera powinien być podobny do wartości znamionowej DC systemu paneli słonecznych; jeśli instalujesz system o mocy 6 kilowatów (kW), możesz oczekiwać, że proponowany inwerter będzie miał moc około 6000 W, plus lub minus niewielki procent.
Producenci inwerterów zazwyczaj wymieniają wytyczne dotyczące wielkości dla pojemności macierzy, z którą ich inwertery mogą być sparowane na swoich kartach specyfikacji produktu. Jeśli rozmiar tablicy słonecznej sparowanej z ich falownikiem jest poza określonymi wytycznymi, producenci mogą unieważnić swoją ofertę gwarancyjną.
Geografia
Geografia odgrywa również ważną rolę w doborze rozmiaru falownika solarnego ze względu na jego wpływ na produkcję systemu paneli słonecznych. Nieruchomości w Arizonie mają wyższe irradiances słoneczne (tj. większe ilości promieniowania słonecznego) niż nieruchomości w Vermont; jako takie, rooftop 6 kilowat (kW) system w Arizonie powinien produkować więcej energii niż podobnej wielkości system dalej na północ.
Ponieważ te dwa systemy będą produkować różne ilości energii elektrycznej DC w danym punkcie w czasie, falowniki potrzebne do obsługi tego obciążenia elektrycznego mogą być również różne rozmiary. W obszarach o większym nasłonecznieniu i umiarkowanych temperaturach, inwertery będą prawdopodobnie wielkości bliższe całkowitej mocy macierzy słonecznej, tak aby mogły obsługiwać blisko maksymalnej mocy wyjściowej macierzy w danym punkcie. Alternatywnie, jeśli macierz słoneczna doświadcza niższych ilości promieniowania słonecznego lub wysokich temperatur, które zmniejszają wydajność paneli, jest mniej prawdopodobne, że wytworzy maksymalną moc określoną przez wartość znamionową DC w standardowych warunkach testowych (STC). W takich scenariuszach mniejszy, niewymiarowy falownik może wykonać zadanie.
Faktory specyficzne dla miejsca
Specyfika miejsca i projektu Twojej macierzy słonecznej wpłynie na rozmiar Twojego falownika solarnego. Podobnie jak w przypadku geografii, nachylenie i azymut, w jakim zainstalowana jest Twoja macierz słoneczna, wpłynie na ilość energii elektrycznej, jaką może wytworzyć system. Czynniki środowiskowe (takie jak zacienienie, kurz, itp.) będą podobnie odgrywać dużą rolę w tym, jak wiele promieni słonecznych dociera do matrycy.
Instalatorzy będą uwzględniać te względy, wydajność sprzętu i więcej podczas szacowania całkowitej produkcji systemu paneli słonecznych. Wszystkie te czynniki przyczyniają się do ogólnego współczynnika obniżenia wartości znamionowych systemu, który jest wykorzystywany do określenia, co system paneli słonecznych będzie produkował w warunkach rzeczywistych (w przeciwieństwie do specyfikacji STC określonych w laboratorium). Systemy paneli słonecznych, które są bardziej zacienione, mają nieoptymalne nachylenie lub są zwrócone na wschód, a nie na południe, mają wyższe współczynniki obniżenia wartości znamionowych niż systemy na słonecznych, południowych dachach.
Systemy paneli słonecznych z wyższymi współczynnikami obniżenia wartości znamionowych nie osiągną maksymalnej wydajności energetycznej i jako takie mogą sobie pozwolić na mniejsze moce falowników w stosunku do wielkości macierzy.
Obliczenia dotyczące doboru wielkości falownika słonecznego
Wielkość falownika słonecznego może być większa lub mniejsza niż wartość znamionowa DC macierzy słonecznej, do pewnego stopnia. Stosunek matrycy do falownika w systemie paneli słonecznych to wartość znamionowa DC matrycy słonecznej podzielona przez maksymalną moc AC falownika. Na przykład, jeśli moc macierzy wynosi 6 kW, a moc falownika 6000 W, stosunek mocy macierzy do mocy falownika wynosi 1. Jeśli zainstalujesz tej samej wielkości macierz z falownikiem 5000, stosunek ten wyniesie 1,2. W większości instalacji stosunek ten będzie wynosił od 1,15 do 1,25; producenci falowników i projektanci systemów solarnych zazwyczaj nie zalecają stosunku wyższego niż 1,55.
Poniżej podano kilka przykładów produktów inwerterów solarnych i ich rekomendacje dotyczące maksymalnej mocy wyjściowej DC:
| Producent | Produkt | Maks. moc AC (W) | Maks. moc DC (W) | Obliczenie współczynnika |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Wyższy współczynnik matryca-inwerter może być odpowiedni dla Twojego systemu, jeśli panele słoneczne nie będą wytwarzać maksymalnej mocy wyjściowej z powodu czynników wymienionych powyżej. Korzyścią z przewymiarowania macierzy słonecznej w stosunku do pojemności falownika jest to, że falowniki o niższej mocy będą tańsze niż ich większe odpowiedniki. Nie zaleca się jednak zbyt dużego przewymiarowania macierzy, ponieważ może to spowodować przycinanie. Przycinanie występuje wtedy, gdy panele słoneczne wytwarzają zbyt dużo prądu stałego, aby falownik mógł go obsłużyć w danym momencie. Gdy tak się stanie, falownik ograniczy ilość energii, którą konwertuje, powodując straty mocy w systemie paneli słonecznych.
Z drugiej strony nie chcesz instalować falownika solarnego, który jest zbyt duży (tzn. ma niższy stosunek matrycy do falownika), ponieważ falownik będzie najbardziej wydajny, jeśli będzie działał w pobliżu swojej całkowitej pojemności. Jeśli falownik jest zbyt duży w porównaniu z macierzą, nie będzie produkował pożądanej ilości energii elektrycznej.
Co z mikroinwerterami?
W przypadku mikroinwerterów konwersja z energii elektrycznej prądu stałego na energię elektryczną prądu przemiennego odbywa się w każdym pojedynczym panelu. Mikroinwertery są mniejsze od dużych centralnych inwerterów przeznaczonych do obsługi mocy dla całego systemu. Jako taki, rozmiar mikroinwertera odpowiada wydajności energetycznej panelu słonecznego, dla którego konwertuje moc, a nie wartości znamionowej DC całego systemu.
Podobnie jak w przypadku inwerterów centralnych, producenci mikroinwerterów wymieniają wytyczne dotyczące maksymalnej wartości znamionowej DC, jaką powinien mieć panel, jeśli jest związany z ich produktem mikroinwertera. Jeśli podłączysz panel o większej mocy, niż wynika to ze specyfikacji mikroinwertera, wystąpi przycinanie.
Znajdź wykwalifikowanego instalatora solarnego na EnergySage
Najlepszym sposobem zapewnienia, że Twój inwerter solarny jest odpowiednio zwymiarowany, jest współpraca z wykwalifikowanym, renomowanym instalatorem solarnym. Możesz zarejestrować się na EnergySage Solar Marketplace, aby otrzymać wiele ofert online od sprawdzonych, zweryfikowanych instalatorów. Zatwierdzeni przez EnergySage instalatorzy użyją narzędzi projektowych, aby upewnić się, że Twoja macierz słoneczna i falownik są odpowiednio zwymiarowane, biorąc pod uwagę Twoje zapotrzebowanie na energię elektryczną, sprzęt solarny, nieruchomość i położenie geograficzne.