เครื่องแปลงพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไรและทำงานอย่างไร?

อินเวอร์เตอร์โซลาร์ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ อินเวอร์เตอร์ PV เป็น "หัวใจ" ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของมันมีความสัมพันธ์โดยตรงกับ การทำงานอย่างราบรื่น ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพการแปลงของมันมีผลโดยตรงต่อ ประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน และอายุการใช้งานของมันมีความสัมพันธ์โดยตรงกับ อายุขัย ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์อย่างลึกซึ้งก่อนที่จะทำการซื้อและหาตัวที่เหมาะสมที่สุด.

 

"อินเวอร์เตอร์โซลาร์กับอินเวอร์เตอร์ปกติมีความแตกต่างกันอย่างไร?"

"เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ อินเวอร์เตอร์ทั่วไปใช้วงจรควบคุม หม้อแปลง และสวิตช์ในการแปลงพลังงาน DC เป็น AC แต่สิ่งที่ทำให้แตกต่างคือ: ไดโอดบล็อกและตัวควบคุมการชาร์จ."

อินเวอร์เตอร์โซลาร์มีไดโอดบล็อกและตัวควบคุมการชาร์จในตัวที่อนุญาตให้กระแสไฟไหลจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม, มันป้องกันไม่ให้กระแสไฟไหลจากแบตเตอรี่ไปยังแผงโซลาร์เซลล์และอาจทำให้ส่วนอื่น ๆ ของระบบเสียหาย.

อันหลังคือสิ่งที่ตรงข้ามกับไดโอดบล็อกและมีหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะไม่ถูกชาร์จเกิน

 

อินเวอร์เตอร์โซลาร์ทำอะไร?

อินเวอร์เตอร์ PV คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์กับกริดและทำให้ซิงโครไนซ์กับแผงโซลาร์เซลล์ โดยมีวงจรสวิตช์ ไดโอดบล็อก แบตเตอรี่ และตัวควบคุมการชาร์จ ฟังก์ชันหลักของพวกเขาคือการแปลงกระแสตรงที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นกระแสสลับ แต่พวกเขาไม่ผลิตพลังงานเพิ่มเติมและจึงไม่ถือว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

 

มีประเภทของอินเวอร์เตอร์โซลาร์อะไรบ้าง?

จัดประเภทตามฟังก์ชัน

• อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า:

  เครื่องแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (inverter) มักใช้เพื่อแปลงกระแสตรง (DC) ที่เก็บอยู่ในแบตเตอรี่ให้เป็นกระแสสลับ (AC) มาตรฐานในบ้าน.

 

• ไมโครอินเวอร์เตอร์:

  นอกจากการแปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับแล้ว ยังสามารถส่งพลังงาน AC กลับไปยังระบบสาธารณูปโภคได้อีกด้วย ผลิตภัณฑ์ AC ของไมโครอินเวอร์เตอร์สามารถซิงโครไนซ์กับความถี่และเฟสของระบบสาธารณูปโภคได้

 

• เครื่องชาร์จอินเวอร์เตอร์:
  เครื่องชาร์จอินเวอร์เตอร์เป็นชื่อรวมของ อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด, อินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกับกริด, และอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด โดยการรวมฟังก์ชันของ การผลิตพลังงานจาก PV และการเก็บพลังงานไปยังแบตเตอรี่ มันสามารถเอาชนะข้อบกพร่องของการผลิตพลังงานที่ไม่เสถียรจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ โดยการเก็บพลังงานในช่วงต่ำและส่งออกพลังงานในช่วงสูง การผลิตพลังงานสูงสุดจากสาธารณูปโภคสามารถลดลงได้อย่างมากและความสามารถของกริดสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก ซึ่งสามารถปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานของกริดได้.
  
  อินเวอร์เตอร์ยังสามารถจำแนกได้เป็น อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์และอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ที่ปรับเปลี่ยน ตามรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้าที่ออก ซึ่งสามารถดูรายละเอียดได้ในบทความนี้.

อินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างไร?

ในขณะที่แผงโซลาร์เซลล์ส่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงไปยังอินเวอร์เตอร์ กระแสไฟฟ้ากระแสตรงจะถ่ายโอนพลังงานไปมาอย่างรวดเร็วผ่านอินเวอร์เตอร์ ในระหว่างกระบวนการนี้ อินเวอร์เตอร์จะบังคับให้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระแสสี่เหลี่ยม อย่างไรก็ตาม รูปคลื่นกระแสไฟฟ้ากระแสสี่เหลี่ยมไม่เรียบและแรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์.

ดังนั้น อินเวอร์เตอร์จึงแปลงพลังงาน DC เป็นพลังงาน AC โดยการเพิ่มความเร็วในการส่งผ่านและสร้างการส่งออกกระแสซายโนซอยด์โดย การปรับความกว้างของพัลส์ซายโนซอยด์ (PWM) หรือการติดตามจุดพลังงานสูงสุด (MPPT) ทำให้กระแส AC คลื่นสี่เหลี่ยมสามารถกลายเป็นกระแส AC ซายโนซอยด์ได้สำเร็จ.

 

ทำไมคุณถึงต้องการอินเวอร์เตอร์?

ไฟฟ้ากระแสตรงมีข้อจำกัดสำคัญในแอปพลิเคชันประจำวัน เช่น โหลด AC ของเครื่องใช้ในบ้านไม่สามารถใช้ไฟฟ้ากระแสตรงได้ และการขนส่งระยะไกลจะสูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ ดังนั้น เพื่อให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างกว้างขวาง อุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าที่สามารถเปลี่ยนกระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้ให้เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้.

อินเวอร์เตอร์ไม่เพียงแต่สามารถแปลงพลังงาน DC และ AC ได้ แต่ยังมีฟังก์ชันในการเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ รวมถึงฟังก์ชันการปรับระบบและการบำรุงรักษา ฟังก์ชันการติดตามพลังงานสูงสุดและการควบคุม ฟังก์ชันป้องกันการทำงานเดี่ยว ฟังก์ชันการปรับแรงดันไฟฟ้าแบบแอคทีฟ ฟังก์ชันการตรวจจับ DC ฟังก์ชันการตรวจจับการกราวด์ DC เป็นต้น

 

คุณต้องการขนาดของอินเวอร์เตอร์เท่าไหร่?

"อินเวอร์เตอร์เป็นส่วนที่ต้องเลือกอย่างระมัดระวังที่สุด เราต้องคำนวณกำลังไฟฟ้าที่ระบุของเครื่องใช้ในบ้านที่ใช้พร้อมกันและพิจารณาสถานการณ์ที่เครื่องใช้ทั้งหมดทำงานสลับกัน และเมื่อใช้พร้อมกัน กำลังไฟที่ต้องการจากเครื่องใช้ในช่วงเริ่มต้นจะเป็นกำลังไฟสูงสุด ซึ่งมากกว่ากำลังไฟที่ระบุอย่างมาก ตัวอย่างเช่น เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น เครื่องซักผ้า เตาแม่เหล็กไฟฟ้า เตาไมโครเวฟ เป็นต้น."

ตัวอย่างเช่น หากกำลังไฟรวมของโหลดคือ 1600 วัตต์ แนะนำให้ใช้เครื่องแปลงไฟฟ้าขนาด 3000 วัตต์ขึ้นไป เพราะ กำลังไฟสูงสุดจะมีผลต่อการส่งออกของเครื่องแปลงไฟฟ้าและการเก็บพลังงาน กำลังการรับจริงของเครื่องแปลงไฟฟ้าก็เป็นปัญหาใหญ่ ซึ่งมักต้องการการเลือกเครื่องแปลงไฟฟ้าคุณภาพดี เครื่องแปลงไฟฟ้าหลายตัวที่มีคุณภาพต่ำมีพลังงานที่ระบุไว้ต่ำกว่ากำลังการรับจริงมาก