Inwertery solarne – jak przekształcają energię słoneczną w prąd zmienny?

Jak inwertery przekształcają energię słoneczną w prąd zmienny?

1. Pobieranie energii słonecznej: Panele solarne składają się z wielu ogniw wykonanych z materiałów półprzekaźnikowych, najczęściej krzemu. Światło składa się z fotonów. Gdy promienie słoneczne padają na ogniwa krzemowe paneli, fotony pobudzają elektrony do ruchu i generują prąd elektryczny stały (DC).

2. Przekazywanie prądu stałego (DC): Wygenerowany w panelach solarnych prąd stały (DC) jest następnie przekazywany do inwertera solarnego. Na tym etapie prąd stały ma niższe napięcie w porównaniu ze standardowym prądem zmiennym płynącym w sieci elektrycznej.

3. Inwersja prądu: Inwerter solarny jest urządzeniem, które jest odpowiedzialne za przekształcanie prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC) o odpowiednich parametrach napięcia, częstotliwości i fazy, które odpowiadają standardom sieci elektrycznej. Proces ten jest realizowany w trzech etapach:

   1. Proces przekształcania (DC-DC): Na początku inwerter solarny przekształca prąd stały o niskim napięciu w prąd stały o wyższym napięciu.

   2. Inwersja (DC-AC): Następnie, inwerter zmienia prąd stały na prąd zmienny, generując odpowiednią falę napięcia i częstotliwości tzw. Czysty Sinus, taką samą jak w sieci energetycznej. Dzięki temu, możemy zasilać szeroki zakres urządzeń RTV-AGD m.in. elektronarzędzia siłowe, sprężarki powietrza, klimatyzatory, lodówki, zamrażarki.

   3. Kontrola i monitorowanie: Inwertery solarne są zazwyczaj wyposażone w zaawansowane systemy kontroli i monitoringu, które m.in. monitorują wydajność systemu (m.in. sprawność konwersji energii słonecznej na energię elektryczną), czy ostrzegają przed awariami.

Rodzaje inwerterów solarnych

Na rynku funkcjonują 3 rodzaje najbardziej popularnych inwerterów solarnych, które w różny sposób magazynują i gospodarują energią.

1. Inwertery sieciowe (ON-GRID):

   • Inwertery sieciowe są podłączone do standardowej sieci energetycznej. Pozwalają na przesyłanie do niej nadwyżek wyprodukowanej energii elektrycznej z paneli solarnych.

   • Są przeznaczone głównie do instalacji fotowoltaicznych w miejscach gdzie jest dostęp do publicznej sieci energetycznej. W razie awarii sieci energetycznej inwertery sieciowe nie są w stanie dostarczać prądu, co oznacza, że bez zewnętrznego źródła energii (np. generatora) prąd elektryczny w instalacji jest niedostępny.

2. Inwertery wyspowe (OFF-GRID):

   • Inwertery wyspowe nie są podłączone do sieci energetycznej i nie przesyłają nadwyżek energii do sieci.

   • Wyprodukowana przez panele solarne energia jest wykorzystywana na miejscu i magazynowana w akumulatorach. Pozwala to na stworzenie niezależnej mini-elektrowni.

   • Bardzo dobrze sprawdzają się w miejscach, gdzie dostęp do publicznej sieci energetycznej jest trudny lub kosztowny.

3. Inwertery hybrydowe:

• Inwertery hybrydowe są wszechstronnym rozwiązaniem, które mogą działać zarówno jako inwertery sieciowe (ON-GRID), jak i jako inwertery wyspowe (OFF-GRID).

• W normalnych warunkach działają jak inwertery sieciowe, przesyłając nadwyżki energii do publicznej sieci energetycznej. W razie awarii prądu mogą działać jako inwertery wyspowe, korzystając z magazynowanych w akumulatorach nadwyżek energii.