اینورتر یکی از مهمترین و پیچیده ترین اجزای یک سیستم مستقل است. خوشبختانه ، شما نیازی به درک عملکرد داخلی اینورتر ندارید ، اما باید برخی از توابع اساسی ، توانایی ها و محدودیت ها را درک کنید.
این راهنمای خرید اطلاعات اولیه را در اختیار شما قرار می دهد تا بتوانید اینورتر مناسب را انتخاب کنید و از آنها هوشمندانه استفاده کنید.
چرا به اینورتر نیاز دارید؟
یک سیستم برق الکتریکی مستقل سیستمی است که از شبکه برق استفاده نشده باشد. اندازه این سیستم ها از چراغ های کوچک حیاط گرفته تا خانه های محل از راه دور ، روستاها ، پارک های ملی یا امکانات پزشکی و نظامی متفاوت است. آنها همچنین شامل سیستم های پشتیبان موبایل ، قابل حمل و اضطراری هستند. پیوند مشترک آنها باتری ذخیره سازی است که به صورت جریان مستقیم (DC) قدرت را جذب و آزاد می کند. در مقابل ، شبکه برق با جریان متناوب (AC) مصرف کنندگان را تأمین می کند. AC نوع استاندارد برق برای هر چیزی است که به برق متصل می شود (برای انتقال از راه دور عملی تر است).
اینورتر برق DC را به برق متناوب تبدیل کرده و همچنین ولتاژ را تغییر می دهد. به عبارت دیگر ، این یک آداپتور برق است. این می تواند به یک سیستم قدرت مستقل مبتنی بر باتری اجازه دهد لوازم خانگی معمولی را از طریق سیم کشی معمولی منزل اجرا کند. روش های زیادی برای استفاده مستقیم از برق مستقیم وجود دارد ، اما اگر نیازهای الکتریکی شما از ساده ترین سطح “کابین” فراتر باشد ، به یک مبدل برای بسیاری از بارهای خود (دستگاه هایی که از برق استفاده می کنند) نیاز خواهید داشت.
جریان DC در یک جهت واحد جریان دارد. AC چند بار در ثانیه جهت خود را تغییر می دهد. ولتاژهای استاندارد DC برای سیستم های اندازه خانگی ۱۲ ، ۲۴ و ۴۸ ولت است. استاندارد سرویس برق AC در آمریکا ۱۲۰ و ۲۴۰ ولت با سرعت ۶۰ هرتز (چرخه در ثانیه) است. در اروپا و برخی از کشورهای آمریکای لاتین ، آسیا و آفریقا ، این ولتاژ ۲۲۰ ولت یا ۲۳۰ ولت با ۵۰ هرتز است. از اینورتر برای سازش این اختلافات استفاده می شود.
اینورتر یک دستگاه ساده نیست
از نظر ظاهری ، اینورتر مانند جعبه ای است که یک یا دو سوئیچ روی آن قرار دارد ، اما در داخل آن یک جهان کوچک فعالیت پویا قرار دارد. اینورتر خانگی مدرن باید با ولتاژ ورودی که تا ۳۵٪ متغیر است (با وضعیت و فعالیت باتری متفاوت) و همچنین تغییرات زیادی در تقاضای خروجی (از یک چراغ روشنایی شبانه تا یک ولتاژ بزرگ لازم برای راه اندازی پمپ چاه) کنار بیاید. یا یک ابزار قدرت). از همه اینها ، باید کیفیت خروجی خود را در محدودیت های محدود ، با حداقل اتلاف انرژی تنظیم کند. این کار آسانی نیست. بعلاوه ، برخی از اینورترها شارژ پشتیبان باتری را تأمین می کنند و حتی می توانند برق اضافی را به شبکه وارد کنند.
برای بسیاری از خانه هایی که نیازهای ساده دارند کافی است ، اما حدود ۵٪ از بارها خراب است
ممکن است دستگاه های زمان بندی دیجیتال را در برخی از لوازم خانگی اشتباه گرفته باشد
ممکن است مبدلهای برق را در بعضی از لوازم خانگی / رایانه بیش از حد گرم کنید
محافظ های ولتاژ ممکن است بیش از حد گرم شوند (از آنها استفاده نکنید) باعث وزوز برخی دستگاه ها می شود (برخی از چراغ های فلورسنت ، پنکه های سقفی ، ترانسفورماتورها)
بازده انرژی موتورها و ترانسفورماتورها را ۱۰٪ یا بیشتر کاهش می دهد ، باعث می شود موتورها و ترانسفورماتورها داغتر کار کنند
به طور کلی قابلیت اطمینان لوازم خانگی را کاهش می دهد
اینورترها به دو روش ساخته می شوند:
اینورترهای نوع ترانسفورماتور
سنگین ، گران
ظرفیت موج بالا
از نظر تاریخی معتبرترین
صدای وزوز ایجاد می کند
اینورترهای نوع سوئیچینگ با فرکانس بالا
سبک وزن ، ارزان است
در مواردی از واحدهای ارزان قیمت مصرف کننده ، کمتر قابل اعتماد است
بدون سر و صدا شنیدنی
کارایی اینورتر
تبدیل نیرو بدون از دست دادن مقداری از آن امکان پذیر نیست (به “اصطکاک” فکر کنید). بازده ، نسبت برق به برق است که به صورت درصد بیان می شود. اگر بازده ۹۰٪ باشد ، این بدان معناست که ۱۰٪ برق در اینورتر از بین می رود. قدرت از دست رفته به صورت گرما ظاهر می شود. کارایی اینورتر با بار متفاوت است. به طور معمول ، در حدود ۲/۳ ظرفیت اینورتر بالاترین مقدار خواهد بود. این “اوج کارایی” نامیده می شود. اینورتر فقط برای راه اندازی خود نیاز به مقداری برق دارد ، بنابراین هنگام کار با بارهای بسیار کوچک ، بازده اینورتر بزرگ ممکن است کم باشد.
در یک خانه معمولی ، ساعات زیادی از روز وجود دارد که بار الکتریکی بسیار کم است. در این شرایط ، کارایی یک اینورتر ممکن است در حدود ۵۰٪ یا بسیار کمتر باشد. داستان کامل توسط نمودار کارآیی در برابر بار ، همانطور که توسط سازنده اینورتر منتشر شده است ، بیان شده است. این “منحنی کارایی” نامیده می شود.
از آنجا که کارایی با بار متفاوت است ، تصور نکنید که یک اینورتر با حداکثر بازده ۹۳٪ بهتر از یک با بهره وری پیک ۸۵٪ است. به عنوان مثال ، واحد ۸۵٪ کارآمد ممکن است در سطوح کم انرژی کارآمدتر باشد.
همانطور که در بالا گفته شد ، یک اینورتر فقط برای راه اندازی خود مقداری برق مصرف می کند. این “بیکاری” می تواند بار قابل توجهی در یک سیستم کوچک برق ایجاد کند. اینورترهای قابل حمل ارزان قیمت معمولاً دارای سوئیچ دستی / خاموش هستند. اگر فراموش کنید اینورتر را خاموش کنید ، ممکن است بعد از چند روز از یک باتری تخلیه شده شگفت زده شوید. بیشتر اینورترهای ساخته شده برای سیستم های قدرت خانگی دارای سیستم خودکار سنجش بار هستند. اینورتر یک پالس کوتاه از قدرت را در هر ثانیه (کم و بیش) ایجاد می کند. وقتی بار AC را روشن می کنید ، کشش جریان را حس کرده و خود را روشن می کند. سازندگان نام های مختلفی برای این ویژگی دارند ، مانند “تقاضای بار” ، “حالت خواب” ، “صرفه جویی در مصرف برق” یا “آماده به کار”.
این ویژگی می تواند زندگی را کمی ناخوشایند کند زیرا ممکن است بار کمی باعث روشن شدن اینورتر نشود. به عنوان مثال ، شما ماشین لباسشویی خود را روشن می کنید و پس از چرخه اول ، فقط با کارکردن تایمر مکث می کند. زمان سنج ممکن است کمتر از ۱۰ وات باشد.
“آستانه” روشن اینورتر ممکن است ۱۰ یا ۱۵ وات باشد. اینورتر خاموش می شود و روشن نمی شود تا زمانی که بار اضافی از دستگاه دیگر را ببیند. برخی از افراد با روشن کردن چراغ کوچکی هنگام کار با واشر این مشکل را برطرف می کنند.
برخی از کاربران سیستم نمی توانند با این شرایط سازگار شوند. بنابراین ، اینورترهای دارای روشن / خاموش اتوماتیک تنظیمات “همیشه روشن” را دارند. به این ترتیب می توانید چراغ های کم مصرف شبانه خود را روشن (خاموش و روشن نکنند) و ساعتها و سایر بارهای کوچک خود را بدون از دست دادن استمرار ، روشن کنید. سپس یک طراح سیستم خوب جریان بیکار اینورتر را به محاسبه بار اضافه می کند (۲۴ ساعت در روز) ، و هزینه سیستم برق به ترتیب بالاتر خواهد بود.
ویژگی های شارژ باتری
برخی از اینورترها دارای یک شارژر باتری داخلی هستند که هر زمان که برق از یک ژنراتور AC یا از شبکه برق استفاده شود ، شارژ مجدد بانک باتری را انجام می دهد (اگر باتری ها از قبل شارژ نشده اند). این عملکرد برای اکثر سیستم های انرژی تجدیدپذیر ضروری است زیرا احتمالاً مواردی وجود دارد که تأمین انرژی کافی نیست. همچنین اینورتر را به یک سیستم پشتیبان اضطراری کامل برای نیازهای برق درون شبکه تبدیل می کند (فقط باتری ها را اضافه کنید).
گزینه های توسعه
برخی از اینورترها را می توان “انباشته” کرد تا ظرفیت سیستم را گسترش دهد.
گواهینامه آزمایشگاهی
اینورترها باید توسط یک آزمایشگاه تست مستقل تأیید شوند و بر این اساس مهر بزنند. استانداردهای طراحی و رتبه بندی مختلفی برای کاربردهای مختلف وجود دارد ، مانند استفاده در ساختمان ها ، وسایل نقلیه ، قایق ها و غیره. اینها نیز از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. اینورتر مورد استفاده برای سیستم برق خانگی باید دارای امتیاز مناسب برای سیستم باشد تا بتواند از طریق بازرسی برق عبور کند.
بارهای فانتوم
مصرف کنندگان فناوری پیشرفته درگیر وسایلی هستند که تمام مدت زمانی که به برق وصل می شوند نیرو می گیرند. به این شیاطین کوچک “بارهای فانتوم” گفته می شود زیرا کشش قدرت آنها غیرمنتظره ، دیده نشده و به راحتی فراموش می شود. به عنوان مثال تلویزیون با کنترل از راه دور است. چشم الکتریکی آن همیشه روشن است و در حال تماشای سیگنال شما برای روشن کردن صفحه است. نمونه های دیگر شامل هر دستگاهی با ترانسفورماتور پلاگین دیواری خارجی یا ساعت داخلی ، به علاوه ردیاب های دود ، سیستم های دزدگیر ، چراغ های آشکارساز حرکت ، دستگاه های نمابر ، دستگاه های پاسخگویی و کلیه وسایل بی سیم (قابل شارژ) است. سیستم های گرمایش مرکزی دارای یک ترانسفورماتور در مدار ترموستات خود هستند که همیشه روشن می ماند. چند بار فانتوم دارید؟
روش های مختلفی برای کنار آمدن با بارهای فانتوم وجود دارد.
(۱) می توانید از آنها اجتناب کنید.
(۲) با استفاده از سوئیچ های خارجی می توانید حضور آنها را به حداقل برسانید و در صورت عدم نیاز آنها را قطع کنید.
(۳) می توانید در اطراف آنها کار کنید و تجهیزات خاصی را تغییر دهید تا کاملاً خاموش شوند.
(۴) می توانید دستگاههایی را که به جای AC از برق DC استفاده می کنند جایگزین کنید.
(۵) شما می توانید هزینه اضافی را برای یک سیستم قدرت کافی کافی برای تحمل بارهای اضافی به علاوه جریان بیکار اینورتر پرداخت کنید. در هنگام جلوگیری از همه بارهای فانتوم ، بسیار محتاط و صادق باشید.
شما همیشه نمی توانید نیازهای آینده یا رفتارهای انسانی را پیش بینی کنید. فقط یک بار فانتزی طول می کشد تا برنامه عالی خود را بهم بریزید.
تأمین انرژی یک چاه آب یا پمپ فشار
در یک مکان از راه دور ، پمپ تأمین آب اغلب بیشترین بار الکتریکی است. بنا به دلایل مختلف توجه ویژه ای را در پی دارد.
(۱) بیشتر پمپ ها در هنگام راه اندازی جریان بسیار بالایی دارند. اینورتر باید از ظرفیت موج کافی برای کنترل آن در هنگام کار با بارهای دیگری که روشن است ، برخوردار باشد.
(۲) بیشتر پمپ ها برای فشار دادن خودکار استفاده می شوند. در آن صورت ، پمپ به طور غیرمنتظره و چند بار در روز شروع به کار می کند.
سیستم برق (و همچنین اینورتر) برای کنترل بار ممکن است به طور قابل توجهی بزرگتر باشد.
مهم این است که اندازه اینورتر به اندازه کافی اندازه گیری شود ، به ویژه برای کنترل موج شروع. اگر می خواهید پمپ را روشن کند بدون اینکه نور چراغ کم شود یا چشمک بزند ، از آن بیشتر استفاده کنید. برای این کار از ما کمک بخواهید زیرا تولید کنندگان اینورتر داده های کافی برای اندازه گیری در رابطه با پمپ ها را ارائه نمی دهند. برای بدست آوردن ۲۳۰ ولت از اینورتر ۱۱۵ ولتی ، یا از دو اینورتر “انباشته” استفاده کنید (اگر برای آن طراحی شده اند) یا از ترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ استفاده کنید. (سوئیچ فشار باید قبل از ترانس به سیم متصل شود ، بنابراین ترانسفورماتور بار فانتومی نخواهد بود.)
به عنوان یک گزینه جایگزین ، ممکن است استفاده از پمپ مجهز به DC را در نظر بگیرید. کاملاً از اینورتر مستقل خواهد بود. پمپ های کارآمد DC بخصوص برای سیستم های انرژی تجدیدپذیر تولید شده اند. آنها می توانند با استفاده از ۱/۳ تا ۱/۲ انرژی پمپ AC آب را پمپ کنند. پمپ های DC تخصصی هستند و بنابراین از پمپ های AC گران ترند ، اما ۱۰۰۰ دلار اضافی که برای پمپ DC هزینه می شود می تواند ۲۰۰۰ دلار در کل هزینه سیستم صرفه جویی کند.
کیفیت اینورتر – آنچه را که برای آن پرداخت می کنید دریافت می کنید
یک اینورتر خوب قابل اعتماد است و قادر به تحمل بارهای مختلف بدون اتلاف انرژی زیاد است. این به خوبی در برابر موج های ناشی از صاعقه و ایستا در مجاورت محافظت می شود ، و در برابر موجی که در شرایط بیش از حد از موتور برمی گردد. اینورتر خوب دستگاهی با کیفیت صنعتی است که از نظر ایمنی اثبات و تأیید شده باشد و می تواند ده ها سال دوام داشته باشد. اینورتر ارزان قیمت ممکن است به زودی در انبار آشغال قرار بگیرد و حتی می تواند یک خطر آتش سوزی باشد. اینورتر را به عنوان یکی از اجزای پایه در نظر بگیرید. کالای خوبی بخرید که امکان گسترش نیازهای شما را در آینده فراهم کند.
