اینورتر در واقع در معنای لغوی به معنای معکوس‌کننده می‌باشد، و از نظر فنی به دستگاهی گفته می‌شود که جریان مستقیم DC (Direct Current) را به جریان متناوب AC (Alternating Current) برای مصرف تبدیل می‌کند.در یک سیستم خورشیدی اینورتر ها مانند قلب سیستم عمل می کنند و برق DC تولید شده را به AC تبدیل می کنند.
طریقه کار اینورتر در یک سیستم خورشیدی
با تابش خورشید به پنل‌ها در یک سیستم خورشیدی، سلول‌های خورشیدی شروع به تولید جریان مستقیم (DC) می‌کنند اما این جریان برای وسایل و تجهیزات برقی معمول بلا استفاده می‌باشد، زیرا جریان مورد استفاده در این موارد جریان متناوب (AC) می‌باشد، به همین منظور جریان تولید شده در سلول‌های خورشیدی از طریق اینورتر به جریان (AC) تبدیل می‌شود.
انواع اینورتر ها از نظر شکل موج تولیدی
اینورتر موج مربعی (square wave inverters) :
این اینورتر ارزان ترین و در عین حال بدترین نوع اینورترها می باشد. موج مربعی یک موج نامناسب و نامطبوع برای بیشتر وسایل الکتریکی است. این اینورترها معمولاً ارزان، توان هایی کمتر از 500 وات و بیشتر برای جا فندکی ماشین استفاده می شوند. پس این اینورترها برای مصارف خانگی و صنعتی اصلاً کارایی ندارد.
اینورتر سینوسی اصلاح شده (modified sine wave inverters) :
شاید بتوان گفت که اقتصادی ترین و معمول ترین اینورتر همین نوع می باشد. این نوع اینورتر یک موج متناوب تولید می کنند که شکل این موج مابین شکل موج مربعی و شکل موج سینوسی کامل قرار می گیرد. در بسیاری موارد به این نوع اینورترها، اینورتر شبه سینوسی (Quasi-Sine Wave inverters) نیز گفته می شود.
مزیت این نوع اینورتر ها قیمت پایین آنهاست و در کل کارایی خوبی دارند و بیشتر وسایل برقی مانند لوازم روشنایی، رادیو، بسیاری از تلویزیون ها و کامپیوترها و … را می توان با این اینورترها راه اندازی کرد ولی بعضی از وسایل الکتریکی مانند بیشتر موتورها توانایی کار با این اینورترها را ندارند. پس نتیجه می گیریم که این اینورتر برای مصارف کوچک کاربرد دارد.
اینورتر سینوسی خالص (pure sine wave inverter) :
همانطور که از اسم این اینورتر مشخص است یک موج سینوسی کامل یا خالص تولید می کند تا حدی که در بعضی از اینورترها حتی یک موج سینوسی بهتر از برق شهر تولید می کند. این اینورتر قادر به راه اندازی تمامی وسایل الکتریکی در حد توان خود می باشد ولی قیمت این اینورتر گران است. پس می توان گفت بهترین نوع اینورتر این مدل است و می توان از این اینورتر برای تمامی مصارف استفاده کرد.
همان طور که بیان شد بهترین نوع اینورتر، نوع سینوسی خالص آن است ولی چون گران قیمت است نمی توان از آن در بسیاری از مصارف کوچک استفاده کرد. اما از میان دو اینورتر دیگر نوع شبه سینوسی بهتر از مربعی است. چون با اینورتر شبه سینوسی می توان وسایل الکتریکی موتور دار مانند یخچال را راه اندازی کرد فقط تلفات توان این وسایل بالاتر می رود و عمر آنها کمی کاهش پیدا می کند.
اما اینورتر موج مربعی را اصلاً نباید برای وسایل موتوری استفاده کرد زیرا این نوع اینورتر در یک لحضه از مقدار مثبت به مقدار منفی می رود و این تغییر علامت ناگهانی خیلی برای وسایل موتوری خطرناک است. پس در کل تا می شود باید از اینورتر سینوسی خالص و شبه سینوسی استفاده کرد.
در شکل زیر موج تولیدی هر سه اینورتر رسم و مشخص شده است:
انواع اینورتر ها از لحاظ وضعیت اتصال به شبکه
اینورتر متصل به شبکه (grid tie inverter) :
اگر شما به شبکه برق متصل هستید و انرژی خورشیدی را برای کاهش دادن میزان هزینه برق مصرفی از شبکه نصب می کنید و یا اگر به هر دلیلی نمی توانید ارتباط خود را با شبکه برق قطع کنید این اینورترها راه حل خوبی برای شماست. با استفاده از این اینورترها هر چقدر که سیستم خورشیدی شما برق تولید کند به همان میزان برق مصرفی از شبکه کم می شود در واقع هزینه های شما کم می شود. و اگر سیستم شما بیش از نیاز برق تولید کرد می توان ان را به شبکه فروخت.
در این نوع سیستم ها اگر شما نیاز به برق پشتیبان نداشته باشید در نتیجه نیاز به باطری ندارید و هزینه نصب سیستم خورشیدی شما هم کاهش پیدا می کند. یا اگر نیاز به برق پشتیبان برای زمان کمی دارید مثلاً یک ساعت می توان ظرفیت باطری ها را خیلی کم انتخاب کرد.
در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود. بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است. زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است. پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد. در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.
اینورترهای جدا از شبکه (off grid inverte) :
این نوع اینورترها همان گونه که از نامشان مشخص است قابلیت اتصال به شبکه برق را ندارند و نمی توان آنها را به شبکه متصل کرد. تقریباً تمام اینورترهایی که در خودرو و برای سیستم های کوچک استفاده می شود از این نوع اینورتر هستند.
در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از 12 ولت مستقیم به 220 ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود. اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود. این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.
برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:
- ولتاژ ورودی به اینورتر
- توان خروجی از اینورتر
ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است. توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است. این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از 200 وات تا 3000 وات می‌باشد.
برای مشاهده مقالات و پروژه های بیشتر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
