太阳能逆变器如何在您的家庭太阳能系统工作

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逆变器是太阳系中工作最辛苦的组件。它的主要工作是将太阳能板上的直流电转换成家用交流电。

除了这一核心功能外,太阳能逆变器还有三项重要工作:电压跟踪、电网通信和紧急切断。

在本文中,我们将简要解释每一个函数。我们还将向您介绍串逆变器,功率优化器,微逆变器,和混合aka“电池准备”逆变器。

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太阳能逆变器如何在您的家庭太阳能系统工作

太阳能逆变器的用途是什么?

太阳能逆变器的主要用途是将从太阳能电池板流出的直流电转换为家用电器使用的可用交流电源。然而,他们还有另外三份工作。

确保生产充足的清洁能源

太阳能电池板逆变器负责持续跟踪太阳能电池板的电压,以计算出太阳能电池板运行时的最大功率,确保系统在任何时候都能产生最多和最清洁的电力。

离网逆变器通常依赖于更便宜的改良正弦波技术,而与电网相连的家用太阳能逆变器可以产生更纯的正弦波交流电力,以确保您敏感的家用电器平稳高效地运行。

与电网通信

太阳能逆变器需要与网格. 逆变器确保,在发生临时断电的情况下,没有来自太阳能电池板的电能流向家外的输电线路。这可以防止可能正在排除故障或修理电线的线路工人受到电击。

当你的家不需要电力或电池已满时(如果你将它们连接到太阳能系统),你的逆变器也会将电力负载送入电网。

电弧探测和危险停机

当检测到危险电弧时,逆变器也被要求关闭。危险电弧是由你家的电线和太阳能电池板中的系统老化和材料退化引起的。一些逆变器在安全关闭方面比其他的表现更好。

根据一项PVEL 2019年接地和电弧故障测试, Delta和Fronius逆变器具有较高的电弧检测准确率。

家用太阳能逆变器的选择

在设计家用太阳能系统时,有四种主要的太阳能逆变器可供选择:

  • 字符串逆变器
  • 生产l型逆变器a
  • 功率优化器
  • 混合逆变器

我们将介绍每一种系统类型。注意,还有第五种逆变器类型,称为“中央逆变器”,本质上与弦逆变器相同,只是它是巨大的,用于太阳能农场应用。我们不会在这里详细讨论它们。

字符串逆变器

在太阳能产业,,将面板连接在一起被称为“架线”。有几种不同的架线配置会影响每个系统的性能。

一串逆变器意味着与一组简单地串在一起的面板配对。太阳能板产生的所有直流电都被一次性发送到逆变器,然后转换成交流电。串逆变器可以处理多组串,根据太阳能安装的大小,你可能需要不止一组。

如果其中一块太阳能板在一天的特定时间被树木遮蔽,整块太阳能板的生产率就会下降,因为产量依赖于生产最差的太阳能板的性能。

如果你的屋顶有一个好南向无遮阳,您不必担心这个问题,您可以从使用串逆变器中获益最大,因为它们价格最便宜,并且已经工作了几十年。

生产l型逆变器a

一些聪明的工程师想出了太阳能微型逆变器的想法,以解决系统性能问题时,一些电池板受到阴影,损坏,或过多的鸟粪。微型逆变器在每个面板的后面进行直流到交流的转换。

即使在不同的遮阳条件下,最大程度的交流电流从您的太阳能电池板到您的家和电网。弗吉尼亚大学的研究人员报告说27%的效率在部分遮蔽的太阳能装置中,当使用微逆变器而不是串逆变器时。在每个面板上都有一个组件还允许对单个面板进行监视,在任何意外的性能问题时发出警报。

虽然太阳能微逆变器更昂贵,但它们比串逆变器更容易扩展系统。然而,当其中一个出现故障时,维修就会成为一个问题,因为有人将不得不爬到屋顶上更换这个单元。

一些太阳能电池板制造商,如LG,正在整合太阳能微逆变器开箱即用的面板,以降低安装成本。面板集成微逆变器受益于比其他逆变器类型更长的25年保修期,后者通常只覆盖8到12年。

功率优化器

电源优化器与微型逆变器非常相似,因为它们固定在每个太阳能电池板的背面,允许单独的电池板监控。但是,它们不会将电从直流转换为交流。相反,它们会跟踪流经太阳能电池阵列串的直流电的电压和状态,以确保将最佳产量输送到逆变器。

经过优化和调节的直流电被输送到经过改造的小型逆变器,然后逆变器将直流电转换为交流电。功率优化设置比微型逆变器更实惠,高效,并允许易于系统扩展。

电源优化器非常适合电池备份系统,因为电池和太阳能电池板使用相同的直流语言。太阳能电池板提供的电力可以直接为电池充电,避免因从直流电转换为交流电,然后再转换回直流电而造成的系统损失。

混合逆变器

随着人们对弹性和能源独立性的兴趣增加,值得注意的是,混合逆变器与家庭电池备份系统也能很好地匹配。混合逆变器可以将太阳能板上的直流电转换为家用的交流电,也可以将电网上的交流电转换为直流电,为电池组充电。

它们还配备了充电控制器,可以智能地检测何时将太阳能引导到电池、家庭电路或电网,或者从电网中提取电力为电池充电。

一些混合逆变器有多种模式,可以配置为当电网关闭时为基本的家庭电路提供电力。许多房主选择混合逆变器时,太阳能甚至没有电池备用电池系统安装,因为他们可以更负担得起的前期。

太阳能逆变器的寿命有多长?

串型逆变器通常使用10到15年。如果安装在阴凉、通风良好、避免阳光直射的地方,有些甚至可以使用20年。

可在阳光直射下使用长达15年。一定要检查你的制造商的规格表,看看他们推荐的安装程序是什么。

功率优化器和微型逆变器是相对较新的技术,制造商预计它们的保修期将超过25年。没有足够的时间来观察他们的实际寿命。

为您的家庭考虑太阳能逆变器的下一步

太阳能逆变器是太阳能电池板输出的电能在家中有用的原因。正如你刚刚了解到的,当你用安装程序设计你的家庭太阳能系统时,你有几个选择要考虑。

我们建议得到多个太阳能估计连接安装人员的意见,什么类型的逆变器设置将最适合你。

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——《太阳能评论》(Solar Reviews)的作者

丹哈恩

太阳能的记者

Dan是SolarReviews的一名太阳能记者和内容顾问。他还与太阳能安装商和太阳能非营利组织合作,制定和执行战略计划。

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