Гибридный преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей выбор и принципы устройства

Преобразователей напряжения сетевого типа

Характерной спецификой синхронных преобразователей считается характер их работы в отношении к вешней электросети.
Устройства этого типа монтируются в электрическую цепь между фотоэлектрической батареей и электросетью 220/380 В. Установка синхронного преобразователя предусматривает работу электростанции работающей от солнца без наличия накопителей энергии (аккумуляторов), когда выработанный фотоэлектрическими панелями ток идет на питание некоторых потребителей, подключаемых конкретно к преобразователю напряжения, а остатки – во вешнюю сеть. Работа данного устройства выполняется только в дневное время суток, когда есть свет солнца.

Что это устройство?

Рабочий принцип системы, основу которой составляют фотоэлектрические панели, состоит в выработке постоянного тока напряжение от 12 до 48В, который применяется для зарядки аккумуляторов. Но так как домашняя техника нуждается в электрическом токе, то она прикрепляется к источнику питания через инвертор-преобразователь напряжения.
Главной задачей подобного устройства считается переустройство постоянного тока, производимого фотоэлектрическими панелями в переменный. В последующем такая энергия может применяться разными устройствами. Мощность инвертора-преобразователя напряжения может быть от 100 до 8000 Вт. Это дает возможность выбирать прибор, параметры которого соответствуют общей нагрузке в электросети определенного объекта.

Преобразователей напряжения независимого типа

Преобразователей напряжения независимого типа работают в составе электростанций работающих от солнца, которые представляют самостоятельное электрическое снабжение потребителей электроэнергии. Технические устройства этого типа преобразуют накопившуюся в аккумуляторных батареях энергию до требуемых показателей и представляют надежность независимого электрического снабжения.
Все зависит от формы выходного сигнала по току, преобразователей напряжения этого типа делят на: синусоидальные и квази-синусоидальные.
Синусоидальные преобразователей напряжения обладают прекрасными техническими критериями, но больше по габаритным габаритам и стоимости, чем квази-синусоидальные, что определяет область их применения и распространение на рынке аналогичных устройств.

Подключение преобразователя напряжения к фотоэлектрической панели

Комбинированные устройства, которые применяют природную энергию и центральные сети, обладают бесспорными преимуществами. Основой подобных комплексов служит солнечная энергосистема (рис. 1), включающая в себя фотоэлектрические батареи, аккумулятор и контроллер заряда. Важным элементом считается преобразователь напряжения, преобразующий постоянный ток от фотоэлектрических батарей, в переменое напряжение 220 В. Без данного устройства получение природной электрической энергии теряет всякий смысл.
Сами преобразователей напряжения по собственной функциональности условно делят на сетевые (рис. 2), независимые (рис. 3) и смешанные (рис. 4).
Сетевые устройства подсоединяются к общим электросетям. На выходе к преобразователю присоединяются потребители. Это самая простая схема с применением преобразователя напряжения и она имеет конкретные ограничения. Работа системы становится потенциальный исключительно при наличии в сети электротока. Параметры сетевого напряжения обязаны быть относительно стабильными и подходить техническим спецификам преобразователя напряжения.
Приборы сетевого типа наиболее целесообразно подойдут для домов за городом, с электрификацией по так называемому зеленому курсу. Днем при малых нагрузках приборы и оборудование работают от своей энергии, а ночью питание объекта выполняется от централизованного электрического снабжения.

Независимые системы работают через аккумулятор. Первым делом энергия фотоэлектрической батарее скапливается в батарее, а потом отдается потребителям через преобразователь напряжения и контроллер МРРТ. Работа от АКБ выполняется при недостаточной активности солнца, когда панели не справляются с подключенной нагрузкой. Такие системы функционируют независимо от центральных сетей электротока.
Гибридный солнечный преобразователь напряжения хорошо выделяется от сетевых и независимых систем. Он оснащается специализированными работающими от сети схемами, дающими возможность одновременно работать в режиме изменения и быть подключенными к внешним источникам тока. Питание приборов и оборудования происходит от фотоэлектрических батарей и от центральной сети. В данной связке превосходство отводится источнику постоянного тока.

Схемы с применением гибридных преобразователей напряжения выделяются следующими хорошими качествами:

• Электросеть находится в роли своеобразного аккумулятора с самым большим КПД. Вся ненужная электрическая энергия, вырабатываемая панелями, направляется в центральные сети по льготному тарифу.
• Бесперебойное питание. Когда подача ключевой электрической энергии кончается, система начинает работать в независимом режиме, обеспечивая защиту от скачков и скачков напряжения .
• В периоды пиковых нагрузок лимит мощности можно создать больше, добавляя в общую массу энергию, получившуюся через преобразователь напряжения и аккумулятор. При падении нагрузки система переходит в режим зарядки, и после какого она опять готова к применению.

Есть модели универсальных преобразователей напряжения, к которым могут одновременно подключаться несколько линий электротока, выполняющих автоматизированный ввод резерва. Устройства, Сделанные по высоким технологиям, выполняют самостоятельную регулировку уровня заряда АКБ.

Преобразователь напряжения считается устройством, работающим в комбинировании с другими элементами электростанции работающей от солнца, которыми считаются:

• Фотоэлектрическая батарея – источник электроэнергии;
• АК батарея – накопитель выработанной энергии;
• Контроллер заряда – в ответе за состояние батарей аккумулятора, контролирует режим их работы — «заряд-разряд»;
• Провода и кабели – представляют соединение всех устройств в единую электрическую цепь;
• Конструкции несущего типа – представляют качественное крепление устанавливаемого оборудования, некоторые устройства, дают возможность регулировать положение фотоэлектрических батарей в пространстве, в согласии с расположением солнечного света.

Подключение преобразователя напряжения в схему работы электрической станции, зависит от типа устройства, т.е. способности работать в отношении к внешней электросети.
Подключение, в зависимости от типа преобразователя напряжения, делается по следующей схеме, для:

• Независимых («off grid») моделей.
• 

  Модели этого типа монтируются между нагрузкой и аккумулятором, зарядка которого также выполняется через контакты преобразователя напряжения. У определенных моделей, как показано на рисунке, может быть предусматривается отдельный вход для подсоединения к электросети электротока, для обеспечения зарядки аккумуляторов, в случае невозможности их заряда от фотоэлектрических панелей.

• Сетевых («on grid») моделей.

Преобразователей напряжения этого типа, включаются в электрическую цепь между солнечной батарей и элементами нагрузки и внешней электросетью. У этого типа устройств не рассчитано подключение батарей аккумулятора. В вариантах, когда кол-во вырабатываемой электроэнергии превосходит требуемые значения, остатки перераспределяются во внешнюю сеть.
Гибридный вид аналогичных устройств, предусматривает установку преобразователя напряжения между аккумуляторами, внешней сетью и нагрузкой одновременно.Применение преобразователя напряжения, в схемах электростанций работающих от солнца, дает возможность выполнять их работу в автоматизированном режиме, что существенно облегчает их применение и расширяет область использования.
Для организации полностью функционирующей гелиосистемы требуется наличие еще определенных компонентов, в том числе и преобразователя напряжения – сердца всей системы.
Выбор необходимо выполнять исходя из места установки и назначения прибора.

В нашем мире много систем, потребляющих переменое напряжение в 220 В.
В таком случае, нужен преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей для изменения тока в переменный, иначе его изготовление становится бесполезным.
Фотоэлектрические батареи генерируют постоянное электричество с напряжением в 12 В, 24 В и максимальное значение – в 48 В. Собственно преобразователь напряжения выполняет применение подобных батарей подходящим для сети в 220 В.

Рабочий принцип фотоэлектрические панели

Сам преобразователь напряжения состоит из низкочастотного адаптера (диоды и выпрямитель), варикапа (функционирует за счёт триодов проводимостью более 4 мк), динисторов (представляют чувствительность) и обкладки.
Многие варианты подобных агрегатов состоят из необходимого элемента – блока-бесперебойника.
При отсутствии подачи постоянного тока в случае аварий электро сетей, электричество не прекратит поступление в аккумуляторную батарею (заряжается через зарядную установку), дальше в преобразователь напряжения и к месту энергопотребления в электрические приборы.
В структуру источника бесперебойного питания входит прогноз уровня напряжения за счёт микроконтроллера. Он даёт команду к подключению источников питания в случае остановки ключевой подачи электричества.

Наличие преобразователя электрической энергии в конструкции считается необязательным звеном, очень часто утяжеляя ее. Однако, при наличии такого элемента, возникает возможность вызвать сигнал на выходе супервысокого качества.

Есть возможность объединения нескольких преобразователей напряжения в трехфазные агрегаты с увеличенной мощностью и расширенным кругом задач, которые рассчитаны на 380 В (трёхфазная система электроснабжения).
Современные солнечные преобразователей напряжения

Рабочий принцип

В первую очередь фотоэлектрическая панель находится в роли преобразователя солнечных лучей в переменный ток, после правильно происходит заряд аккумуляторной системы током и правильным напряжением, поддержание этого заряда в аккумуляторных батареях, и, за счёт подключения сварочного аппарата постоянный ток превращается в переменный.
Преобразователь напряжения – устройство полупроводникового типа, Другими словами золотая середина между электропроводимостью металлов и диэлектриков (одни имеют очень высокую отметку данного показателя, иные не проводят электричество). Для применения энергии ночью, накопление происходит в аккумуляторе.

• чтобы не было пустой траты энергии, КПД должен превосходить уровень в 90%; усредненное значение доходит до 94%, у оптимальных моделей – до 99%;
• конечное отсутствие радиопомех;
• требование: стабилизированное напряжение на выходе (превосходство отдается трапециевидному типу); малюсенькое напряжение при входе;
• пониженный показатель гармоник;
• диапазон режима температур — чем шире, тем лучше (оказывает влияние на качество работы прибора);
• чувствительность к нагрузкам;
• защита от перегрузок и перегревов;
• минимизация потерь при отсутствии напряжения (при холостом ходе);
• номинальная мощность и довольно высок ток на выходе и входе;
• средне-взвешенная результативность – показатель, показывающий полезность при переменных значениях напряжения;
• диапазон определения максимально потенциального напряжения (точку потенциальный характеристики мощности синхронного преобразователя для фотоэлектрических панелей);
• защитный уровень кода выполнения от внешнего доступа воды и твёрдых объектов.

Выбор преобразователя напряжения

При выборе подходящего преобразователя напряжения для фотоэлектрических батарей стоит иметь ввиду нагрузку мощности на пике активности (номинальные значения в таком случае не берутся во внимание), для этого находим творение пускового тока и напряжения в сети. В упрощенных моделях достаточно проссчитать ток по номиналу. От фотоэлектрической батарее к потребителю тока идет напряжение в 12 В, контролер отправляет сигнал в преобразователь напряжения, где, преобразовывая напряжение, на выходе будет 220 В.

Сетевые варианты

Данная разновидность преобразователей напряжения создается на основе емкостных диодов (варикапов) с низкочастотным модулятором для вариантов.
Применение сетевых конструкций очень часто подходит для фотоэлектрических батарей в виде тарелки. Большинство из них имеют проводимость больше 40 мк, с подкладками в изоляторах, некоторые функционируют сквозь контролер заряда.
Что же касается инверторных выпрямителей, то их частота превосходит критерий в 30 Гц.

Плюсы: компактность, высокая безопасность, подходящая скорость изменения с невысоким уровнем потребления энергии.
Большинство производителей, объединяя в приборе преобразователь напряжения и контроллер, пытаются заверить клиентов, что их преобразователи являются гибридными, хотя это неправда, данные устройства называются комбинированными.

Главные типы преобразователей напряжения и возможности гибридных устройств

При подборе типа преобразователя напряжения и возможности его установки в той либо другой схеме электрического снабжения, важными параметрами, определяющими выбор, служат его технические свойства, какими считаются:

• Мощность – определяет кол-во нагрузки (устройств и приборов), которое можно присоединить к определенному устройству. Номинальная мощность, указывает на продолжительно допустимую нагрузку, при подключении которой преобразователь напряжения способен работать длительное время. Максимально допустимая (пиковая) мощность, определяет способность преобразовывать переменный ток не длительное время, в период запуска электродвигателей либо других устройств, при включении которых в работу происходит скачек электротока (ток запуска).
• Вид выходного сигнала (форма синусоиды) – определяет возможность подсоединения того или другого оборудования к определенной модели преобразователя напряжения. При эксплуатировании более недорогих устройств, с квази-синусоидальной формой сигнала по переменному току, возможны трудности во время работ по эксплуатации приборов и агрегатов, чувствительных к качеству электротока (котлы отопления, насосы, электронные устройства).
• Напряжение при входе и выходе – определяет возможность установки с некоторым видом фотоэлектрических батарей, вырабатывающих переменный ток напряжением 12/24/48 В, и в согласии с этим, напряжением сети питания потребителей – 220 и 380 В.
• Наличие элементов защиты – зависит от определенной модели устройства. Главными видами защиты являются – защита от короткого замыкания и перегрузки.
• Дополнительные опции – также зависит от модели устройства. Это может быть установка встроенной розетки, жидкокристаллического монитора, устройства для зарядки и других компонентов.

Подбирая устройство, самое подходящее для определенной солнечной системы, необходимо внимательно посмотреть на несколько важных критериев. Среди них можно отметить такие:

• Значение номинальной и внушительной мощности.
• КПД – КПД .
• Своя мощность, потребляемая без нагрузки.
• Температурный диапазон, в котором устройство может хорошо работать.
• Размеры и вес устройства.

Более того, мощность преобразователя напряжения напрямую связана с анодным напряжением фотоэлектрической батарее или аккумулятора. При 12 В она в основном будет составлять около 600 Вт, при 24 вольтах – 600-1500 ватт, а при 48 вольтах – более 1500 Вт. Аппаратура дополнительно оснащается защитой от выходных перегрузок и коротких замыканий, перегревов и перепадов входного напряжения.
Технические свойства определенного устройства можно заранее определить в согласии с его массой. В основном, 1 кг веса преобразователя напряжения отвечает 100 ваттам выходной мощности. Этот показатель позволяет установить наличие или отсутствие выходного преобразователя электрической энергии, указывающего на хорошее качество прибора.
Переустройство электрической энергии, поступающей от фотоэлектрической батарее, будет самым эффективным, если КПД инверторной установки в основном будет составлять 90-95%, а своя мощность потребления будет не выше 1% от номинальной мощности.
Мощность преобразователя напряжения должна подходить общей номинальной мощности, потребляемой всеми устройствами которые работают от сети, которые предполагается подсоединять к солнечной энергетической установке. При этом, в расчетах стоит иметь ввиду пусковую мощность устройств и оборудования, действующую в течение первых нескольких секунд, после этого прибор переходит в штатный режим функционирования. Этот показатель ориентировочно в 1,5 раза превосходит номинальную мощность определенного устройства.

Востребованные модели

Среди пользователей очень популярны смешанные преобразователей напряжения отечественных и заграничных изготовителей. Подобными являются модели:

1. Преобразователей напряжения с зарядным устройством серии «Xtender XTH/XTM/XTS» (Швейцария).

Характерными характерностями моделей этого изготовителя считаются:

• Возможность добавление мощности от аккумуляторов к сетевой в любой временной период;
• Индивидуальные настройки потребляемого из внешней сети тока в зависимости от напряжения в данной сети;
• Возможность настройки приоритета для источника постоянного тока;
• Возможность подсоединения сетевого фотоэлектрического преобразователя напряжения к выходу устройства;
• Наличие большого числа настроек;
• Возможность создания трёхфазной системе электроснабжения на выходе, путем установки и настройки трех однотипных устройств.

1. «Sunny Island 5048» (Германия).

Плюсами этой модели считаются:

• Легкость эксплуатации и монтажа;
• Большая эффективность работы;
• Интеллектуальное управление работой батарей аккумулятора;
• Надежность при эксплуатировании;
• Возможность выполнения подсчета выработанной и переданной во внешнюю сеть электроэнергии.

1. «Schnieder Electric Conext серии XW » (Германия).

Дополнительные функции, которыми оборудованы устройства этой серии:

• Наличие 2-х входящих линий от внешнего источника электротока;
• Возможность добавки лимита мощности употребления;
• Наличие интерактивного взаимные действия с внешней сетью;
• Возможно подключение к компьютеру при помощи сетевого моста или по беспроводной сети;

1. Серия «Prosolar PV Hybrid» (КНР).

Характерности моделей этой серии:

• Наличие «чистой синусоиды» на выходе устройства;
• Управление на основе процессора;
• Несколько рабочих режимов: одновременно с сетью, независимо, одновременно с сетью в режиме запасного источника;
• Возможность подсоединения к компьютеру;
• Регулировка тока аккумуляторного заряда.

1. «МАП «Энергия» SIN» (РФ).

Эта серия выпускается мощностью от 1,3 до 15,0 кВт и соответствует всем требованиям, предъявляемым к устройствам этого типа.

МАП «Энергия» SIN

Среди отечественных изделий нужно отметить продукцию от МАП «Энергия» с мощностью от 800 до 1200 ватт.
Возможности российских преобразователей напряжения можно рассмотреть на примере устройства МАП «Энергия» SIN, с тремя важными функциями:

• Возможность изменения напряжения аккумуляторов постоянного тока на 12, 24 и 48 вольт в переменое напряжение 220 вольт, при частоте 50 Гц.
• Преобразователей напряжения для фотоэлектрических панелей может применяться в качестве ИБП одновременно с электронными устройствами, в том числе и компьютерами, включенными в типовую сеть 220 вольт.
• Прибор считается мощным зарядным устройством, рассчитанным на 4 ступеньки и способным заряжать любые аккумуляторы. Параметры и рабочие режимы своими силами программируются пользователем. Эти устройства свободно заряжают аккумуляторы с высокой емкостью.

Главными показателями и техническими свойствами преобразователя напряжения являются такие:

• Мгновенное переключение при помощи автоматики между независимой работой и стационарной сетью, если есть наличие или отсутствии в сети электрической энергии. Поддержание уровня заряда в аккумуляторе также выполняется автоматично.
• Выходной сигнал напряжения собой представляет чистую синусоиду.
• Автоматическая регулировка напряжения. Входное напряжение в диапазоне от 175 до 250 вольт настраевается своими силами. Такие настройки дополнительно оберегают подключенную аппаратуру.
• Может применяться как ИБП для компьютера с большой долговечностью работы в независимом режиме. Если необходимо преобразователь напряжения прикрепляется к компьютеру для его программирования и мониторинга.
• Поддержание внушительной мощности в течение 5 секунд, вдвое превышающей номинальное значение. При наступлении перегрева, перегрузок, разрядов и перезарядов преобразователь напряжения выключается автоматично.

Все данные выводятся на цифровое табло, где отображаются все важные параметры – сила тока, напряжение, рабочие режимы, температура и т.д. Тут же можно исполнять все регулировки очень точно и в большом диапазоне. Вся система помещается в стальном высокопрочном корпусе, надежно защищающим от помех, замыканий и возгораний.

Schneider Electric

Среди зарубежной продукции нужно отметить преобразователей напряжения от французской компании Schneider Electric. Самой популярной считается модель Conext 2524-230, хорошо себя зарекомендовавшая в системах независимого и запасного питания. Эти устройства имеют на выходе чистую синусоиду и самым лучшим образом подойдут для подключения к фотоэлектрическим панелям.
Комфортно они считаются не только преобразователями напряжения, но и могут применяться в качестве многоступенчатых зарядных устройств для АКБ и переключателей с одной цепи на иную без прекращения питания.
К свойствам французских преобразователей напряжения относятся эти параметры:

• Наличие чистой синусоиды на выходе гарантирует постоянную работу всех подключенных устройств электроники. Ток, получившийся через преобразователь, имеет аналогичные характеристики, как и электричество домашней сети.
• Конфигурация, которая состоит из нескольких блоков, позволяет одновременно подсоединять одновременно несколько преобразователей напряжения, чтобы увеличить общую мощность независимой системы.
• Больший коэффициент пусковой мощности, который более чем вдвое больше номинальной выходной мощности прибора. Благодаря этому становится легче пуск насосов, холодильного оборудования, кондиционеров и остальных мощных устройств.
• Возможность поправлять показатель мощности выполняет значение входного электротока очень маленьким и оказывает положительное влияние на способность пропуска. Функция многоступенчатой зарядки существенно уменьшает время ее проведения.
• Температура работы приспособления для фотоэлектрические панели меняется охлаждающими вентиляторами с изменяющейся частотой вращения. Когда внутренняя температура становится меньше до 40 градусов, вентиляторы автоматично отключаются.
• Благодаря специализированным вмонтированным схемам с оптимизированными рабочими алгоритмами, зарядка батарей происходит максимально правильно. Хорошо заряжаются даже целиком разряженные батареи.
• Устройство оборудовано температурным датчиком батарей, дающим возможность автоматично менять схему зарядки в зависимости от фактической температуры заряжаемой батареи. Аналогичным образом, полностью отпадает возможность перезарядки.
• Возможность ручного выравнивания заряда. Через конкретный временной период состояние жидкого электролита в ячейках становится химически неустойчивым. В результате, появляются слабые ячейки, заряженные не до конца, что приводит к уменьшению общей емкости батареи. Избежать аналогичного помогает многоступенчатый цикл с выравнивающими процессами, настраиваемыми вручную.

Abi-Solar

Нереально обойти вниманием продукцию изготовителей из Китая. Очень популярны преобразователей напряжения из Тайваня ряда моделей Abi-Solar. Они относятся к универсальным устройствам, хорошо применяющимся в фотоэлектрических системах. Эти устройства напрямую подсоединяются к фотоэлектрическим батареям, аккумуляторам и потребителям. Они предназначаются для работы исключительно с сетевыми электростанциями работающими от солнца.
Конструкция восполнена 2-мя независимыми MPP-трекерами, а все модели выделяются большим диапазоном входных стрессов. Благодаря данным свойствам, инвертор может выдавать самую большую мощность, не зависимо от погодных условий.

Во многих инверторах вмонтирован солнечный контроллер, фиксирующий степень зарядки и разрядки батарей аккумулятора. Генерация высоких пусковых токов позволяет для подсоединения мощного оборудования. Но не забывайте, что общаяя мощность подключаемых устройств, не должна быть больше номинальную мощность преобразователя. Примерно, КПД преобразователей напряжения Abi-Solar составляет 96-98%.
Не считая функций преобразователя напряжения, данные устройства часто применяются в качестве источников бесперебойного питания и сетевого устройства для зарядки. Все критерии выводятся на жидкокристаллический монитор, размещенный с лицевой стороны прибора.

Любой пользователь подбирает для себя сам какую модель подобрать и где ее приобрести. Разумеется хорошим местом для выбора и приобретения трудных технических устройств, к каковым относится солнечный преобразователь напряжения, являются компании дилеры изготовителей таких изделий, однако не везде они присутствуют, по этому воспользуйтесь сетью интернет, где можно отыскать модель, соответствующую предъявляемым к ней требованиям.

В настоящий момент огромной популярностью пользуются серии и модели:

• «СибВольт» (РФ) – синхронные преобразователи, номинальной мощностью от 1,5 до 3,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
• «Sunrise» (КНР) – гибридного типа, номинальной мощностью 3,2 и 4,0 кВт, на напряжение 48 В.
• «UMA» (РФ) – независимого типа, номинальной мощностью от 2,4 до 4,0 кВт, на напряжение 24/48 В.
• «S300» (Тайвань) – независимого типа, номинальной мощностью 300,0 Вт, на напряжение 12/24 В.
• «Stark Country» (КНР) — гибридного типа, номинальной мощностью от 1,6 до 4,0 кВт, на напряжение 12/24/48 В.
• «Sunville SV15000s» (РФ) – сетевое устройство, номинальной мощностью 15,0 кВт.

Серии и определенные модели, на рынке аналогичных товаров, представлены слишком широко, как в плане технических специфик, так и компаний их выпускающих. По этому всегда можно подобрать устройство в согласии с собственными желаниями пользователя опираясь на параметрах выбора рассмотренных ниже.
Конструктивные отличия преобразователей напряжения напрямую определяются типом, к которому они относятся. Синхронные преобразователи для систем солнечного энергоснабжения без использования дополнительных аккумуляторов, оборудуются регуляторами отбора самой большой мощности и специализированными устройствами для контроля мощности фотоэлектрических панелей.
Такие схемотехнические решения дают возможность преобразователю напряжения включаться автоматично в тот фактор, когда мощность фотоэлектрических панелей достаточна для генерирования электротока. Стоит еще сказать что синхронные преобразователи оборудуются типовыми электро для подсоединения разных устройств.
Независимые преобразователей напряжения конструктивно выделяются от сетевых наличием устройств, которые представляют зарядку батарей аккумулятора. Стоит еще сказать что их оборудуют большим рядом конструктивных узлов, защищающих аккумуляторы от перезаряда, неверной полярности аккумуляторов и недозаряда.

Выбор преобразователя напряжения

Устройство современного преобразователя напряжения

При подборе преобразователя напряжения нужно обращать большое внимание на большой ряд критериев в техническом проекте:

• номинальная и пиковая мощность;
• КПД (КПД);
• мощность потребления без нагрузки;
• величина температурного диапазона;
• масса прибора;

Также стоит обратить собственное внимание на зависимость мощности преобразователя напряжения от анодного напряжения солнечной или батареи аккумулятора системы бесперебойного питания солнечных энергоустановок:

• при 12 В — до 600 Вт;
• при 24 В — от 600 до 1500 Вт;
• при 48 В — более 1500 Вт.;

И на наличие защиты от:

• перегрузки по выходу;
• короткого замыкания;
• перегрева;
• высокого и низкого, поступающего от батарей напряжения;

Заранее оценить технические параметры преобразователя напряжения может даже по его весу. Если взять во внимание то, что на 100 ватт выходной мощности приходится 1 кг своей массы прибора, можно определить, оборудован ли преобразователь напряжения выходным преобразователем электрической энергии. Выходной преобразователь электрической энергии хорошо определяет качественный преобразователь напряжения.
Широкий диапазон температуры преобразователя напряжения также хорошо определяет его способность к труду.
Электрическая энергия, получаемая от фотоэлектрические панели, будет экономиться, если:

1. КПД преобразователя напряжения находится в границах 90-95%.
2. Мощность, потребляемая преобразователем напряжения без нагрузки, не превышает 1% от величины его рабочей (номинальной) мощности.

Мощности преобразователя напряжения должно быть довольно для обеспечения совокупной номинальной используемой мощности всех электробытовых приборов, допустимых для подсоединения к солнечной энергоустановке (расчетное значение).
Однако нужно не забывать про то, что фактически все электрические приборы обладают пусковой мощностью, Другими словами мощностью, нужной для пуска определенного электрического прибора.

Эта мощность применяется в течение нескольких секунд, после этого прибор начинает работать в нормальном режиме. Подбирая преобразователь напряжения, нужно не забывать, что пусковая мощность, указанная в документации, должна примерно в 1,5 раза превосходить величину рабочей (номинальной) мощности.
Хороший выбор инверторного оборудования обеспечивает максимально производительную работу всей системы. По этому подбирать устройства следует, руководствуясь конкретными показателями, параметрами и техническими свойствами.
Одним из главных показателей считается мощность преобразователя. Его номинал лучше подбирать исходя из самой большой расчетной нагрузки и ориентировочного времени независимого режима. Стоит иметь ввиду и пусковой момент, когда мощность значительно увеличивается на некоторое время при включении емкостных нагрузок, к примеру, холодильников или машин для стирки. Номинал самого прибора указывается на его корпусе или в техдокументации.
Важное немаловажна кол-во функций защиты. Качественные модели обязательно оснащаются многоступенчатой защитой от скачков и скачков напряжения, коротких замыканий, перегрева и остальных агрессивных факторов. Крепкий герметичный корпус предохраняет гибридный преобразователь напряжения от попадания в середину влаги и пыли. Свойства защиты прибора подтверждаются подобающей маркировкой.
Стоит иметь ввиду диапазон рабочих температур, при которых устройство сможет хорошо исполнять собственные функции. Тем более это касается моделей, планируемых для применения в холодных помещениях. Необходимо смотреть и на вес прибора, так как полагают, чем больше масса, тем качественнее преобразователь напряжения. Внушительный вес указывает на наличие весомого, отличного преобразователя электрической энергии.

Наверняка любой человек, первый раз столкнувшийся со сложностью выбора преобразователя напряжения для электростанции работающей от солнца или системы запасного питания, задается добавочным вопросом. Какой все таки преобразователь напряжения подобрать — дешовый с псевдосинусоидой или дорогой с чистым синусом на выходе? Впрочем, за данным вопросом жизни и смерти можно потерять очень много моментов, о которых в первую очередь даже и не думаешь.

Выбор входного напряжения нужно координировать с мощностью преобразователя напряжения, так как с увеличением выходной мощности растут входные токи, что приводит к более тяжёлым рабочим условиям транзисторов выходного каскада и к большим потерям на соединительных проводах. Сделать меньше входные токи и по этому сделать меньше потери позволяет выбор намного большего входного напряжения, которое бывает одним из следующих: 12, 24, 48 В.
Мы советуем подбирать напряжение:

• 12 В при мощности до 600 Вт,
• 24 В при мощности от 600 до 1500 Вт,
• 48 В при мощности более 1500 Вт.

Номинальная и пиковая выходная мощность.
В совершенстве, номинальная выходная мощность преобразователя напряжения должна быть равна сумме мощностей всех нагрузок. Но, в реальности чаще выбирают по нагрузке с самой большой мощностью.
При этом стоит иметь ввиду и токи пуска всех нагрузок, которые могут быть на порядок больше рабочих (к примеру у холодильников или насосов).

Необходимо выделить, что если изготовитель не указывает отдельно пиковую мощность на выходе, то быстрее всего указанная в качестве номинальной в реальности считается высокой.
Форма анодного напряжения (чистый синус, квазисинусоида, прямоугольная).
Если у вас есть желание избежать многих проблем, то приобретайте качественный синусоидальный преобразователь напряжения, так как все индуктивные нагрузки (холодильники, насосы, кондиционеры и т.п.) просто не будут работать при четырехугольной форме анодного напряжения.
Квазисинусоида — это как бы компромисс между четырехугольной формой и чистым синусом. Большинство синусоидальных моделей считаются хорошими, но встречаются и ненадежные экземпляры.
Одним из косвенных признаков хороших преобразователей напряжения считается их вес. А а все из-за того, что в недорогих плохого качества моделях применяют бестрансформаторную схему, которая склонна выходу из строя в момент включения нагрузки из-за слишком больших переходных токов. Если из данного исходить, точно такие же модели облегченные.
Все, без исключения, качественные преобразователей напряжения применяют выходной преобразователь электрической энергии, который имеет очень приличный вес. Грубо можно оценить вес по простой формуле — 1 килограмм на 100 Ватт выходной номинальной мощности, т.е. к примеру 600 Вт — 6 кг. Если же 600-Ваттная модель имеет вес лишь только 2-3 кг, то в ней точно нет выходного преобразователя электрической энергии.

Если подобранная Вами модель оборудована вентилятором для принудительного охлаждения, то нужно поинтересоваться, работает ли он всегда или только во время перегрева, меняется ли его скорость? В хороших моделях вентилятор выключается при меньшей нагрузке, делая работу преобразователей напряжения полностью безвучной, что бывает очень важным при домашнем применении.
Защиты.
Качественный преобразователь напряжения должен владеть самым большим количеством защит:

• от высокого и невысокого напряжения батареи аккумулятора,
• от короткого замыкания (КЗ) по выходу,
• от перегрузки по выходу,
• от перегревания.

Наличие защит устранит выход из строя в экстренных ситуациях.
КПД солнечного преобразователя напряжения по окончанию определяет сколько энергии потрачено будет коту под хвост (просто на то, чтобы он работал). Самые новые модели имеют КПД 90-95%. При КПД ниже 90% более 10% энергии будет истрачено коту под хвост, что не позволяется для электростанции работающей от солнца, где любой Ватт на счёту.
Мощность потребления без нагрузки и в режиме ожидания.

Одним из основных показателей также считается мощность потребления без нагрузки. Такой параметр должен быть в районе 1% от номинальной мощности. Говоря по другому к примеру, если номинальная мощность равна 600 Вт, то употребление без нагрузки должно быть около 6 Вт.
Если Вы не готовитесь каждый раз отключать преобразователь напряжения для фотоэлектрические панели после применения, то необходимо подбирать модель с очень маленьким потреблением в режиме ожидания, чтобы минимум энергии тратился на поддержание работы системы. Огромным плюсом в таком случае считается наличие дежурного режима, употребление в котором уменьшается еще более существенно.
Наличие дежурного режима (режима ожидания).

Наличие дежурного режима дает возможность существенно сэкономить энергию, запасенную в аккумуляторных батареях. Впрочем и тут есть невидимый момент.
Чтобы не было проблем с подключением нагрузок небольшой мощности, необходимо, чтобы дежурный режим можно было отключать вручную.
Так как, если его нельзя выключить, то может появиться ситуация, когда преобразователь напряжения не выйдет из дежурного режима при подключении нагрузки (к примеру зарядника мобильного телефона).
Рабочий диапазон температуры.
К примеру если Вы решили применять преобразователь напряжения в холодном помещении, стоит обратить собственное внимание на рабочий диапазон температуры модели которую подобрали. Более того, широкий диапазон температуры в большинстве случаев указывает на то, что это означает не только бытовое, но и профессиональное применение устройства, что со своей стороны косвенно говорит о хорошем качестве.
Надеемся, вышеприведенные рекомендации смогут помочь Вам реализовать выбор преобразователя напряжения!

Преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей и как его подобрать?

Как мы уже рассказывали выше, на рынке аналогичных устройств, показано огромное количество моделей разных изготовителей, которые схожи по личным техническим спецификам. Для того, чтобы подобрать преобразователь напряжения, и при этом не прогадать, стоит следовать показателям выбора, которыми считаются:

1. Номинальная мощность.
2. Довольно высока (пиковая) мощность.
3. Форма выходного сигнала по току.
4. КПД.
5. Показатели эксплуатации (температура, влажность, установочная высота над уровнем моря).
6. Напряжение на «входе» и «выходе» устройства.
7. Наличие средств защиты от токов КЗ и перегрузки.
8. Наличие «спящего» режима, вентилятора охлаждения и дополнительных опций.
9. Размеры и габариты и вес.
10. Бренд и надежность изготовителя.
11. Стоимость.

Опираясь на вышеприведенные показатели и зная параметры сети, любой пользователь может сам подобрать лучшую модель, из представленных, в настоящий момент, в установленном регионе или на интернет ресурсах.

1. Адаптер небольшой частоты в котором много полупроводниковых диодов.
2. Варикап. Эта штучка работает за счёт триодов. Их проводимость может достигать 4-х мк.
3. Динисторов. Они необходимы для чувствительности.
4. Обкладки.
5. Модуль бесперебойник.

В тот фактор, когда из-за чего то кончается поступление электричества из обыкновенной сети к АКБ будет идти ток. Из них он поступит в розетку и электрические приборы будут работать.
Бесперебойник за счёт микроконтроллера мониторит информацию о напряжении. Когда кончается передача тока из ключевой сети — данное устройство отправляет команду присоединить дополнительные источники питания.
Не во всех инверторах есть встроенный преобразователь электрической энергии. С одной стороны, это хорошо так как идет качественный сигнал. Со второй это плохо, так как вес может быть более. Также есть вентилятор для охлаждения, Но тогда стоимость прибора будет слишком высокой.

Если не хватает 1-го преобразователя напряжения можно взять сразу 3-и и соединить их в один модуль на три фазы. В конце концов выйдет много мощности и 380 вольт. Также встречаются на напряжение 400 и 690 v.
В первую очередь происходит переработка солнца при помощи солнечных батарей в ток. Дальше делается подзарядка АКБ. Это выполняется за счёт необходимого напряжения и тока. Для контроля показателей применяют стабилизатор электрического напряжения и контроллер. Дальше с аккумуляторов постоянный поток направленных частиц переходит в преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей и превращается в электрический ток. После чего по цепи проводов он идет к нагрузке.
Энергия, запасенная в аккумуляторных батареях, расходуется ночью или в плохую погоду. Другими словами в период, когда от фотоэлектрических батарей не поступает электричество.

Параметры, на которые необходимо обращать свое внимание:

1. Какую защиту имеет прибор.
2. На сколько нежный к радиопомехам.
3. Какое напряжение он может найти максимум.
4. КПД должен быть от 90-99%.
5. Показатель полезности.
6. Какая мощность и ток при входе и выходе.
7. На выходе он должен выдавать постоянное напряжение (лучше трапециевидный вид). При входе напряжение должно быть маленьким.
8. Потери обязаны быть маленькими, когда нет притока энергии.
9. Гармоники обязаны быть пониженными.
10. Преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей должен быть защищен от нагревания и перегрузок.
11. В каких температурных кривых он может работать. Лучше если они будут достаточно широкими.
12. На сколько нежный к домашним приборам.

Перед покупкой подсчитайте какая нагрузка будет идти на преобразователь напряжения. Чтобы это определить достаточно отыскать творение пускового тока и уровень напряжения в вашей сети. С солнечного модуля поступает напряжение в размере 12 вольт. После чего в работу включается контроллер. Он даёт сигнал преобразователю напряжения. В конце концов происходит переустройство напряжения до 220 вольт.
По мимо всего вышесказанного следует проверять за тем есть ли у прибора система вентиляции и защита. Узнайте можно ли настраивать частота вращения винта и всегда ли он функционирует? В хороших устройствах он выключается, когда нет перегрузки.
Каждый преобразователь обязан иметь очередную защиту:

1. От перегревания.
2. Замка при выходе.
3. Перегрузки.
4. Невысокого и высокого U АКБ.

Также он должен принимать 1% мощности в холостом ходу.
Плюс ко всему не во всех устройствах этого типа есть режим ожиданий. Аналогичное позволяет защищать электрическую энергию в АКБ. Лучше всего чтобы аналогичная функция имела ручное выключение. В другом случае может появиться проблема с домашними устройствами небольшой мощности.

Востребованные модели

Этот тип преобразователя напряжения вовсе не дешовый. Государство изготовитель КНР. Выдаёт чистый синус с низким шумом около 30 децибел. Мощность 1000 ВА, напряжение до 230 вольт. Мощность СБ с данным преобразователем доходит до 1200 ват. Ценник варьирует в границах 40 000 р.

Является недорогим микроинвертором для фотоэлектрических панелей. Выдаёт сигнал в виде чистого синуса. Отлично подходит для приборов небольшой мощности. Может автоматично исполнять переключение. Выходная мощность 200 ВА. Напряжение на выходе 220 v. Делает переход на АКБ за 4 мс. Его стоимость всего около 5000 р.

Voltronicpower

Устройство данной компании имеет встроенный контроллер заряда. Также имеет чистый синус. Он обладает самой большой мощностью в 1600 ват. На выходе напряжение 230 v. Частота 50 герц на выходе. Чтобы его приобрести понадобится выложить около 20 000 р.
Дабы получить довольно высок выхлоп со всей электростанции нужно чтобы любой компонент системы гармонизировал между собой.

МАП «Энергия»

Эта фирма выпускает преобразователи отечественного производства. Она выполняет преобразователей напряжения мощностью от 800 – 1200 Ват.
С ее конвейера выходят следующие варианты преобразователей:

• 3-х фазные.
• Преобразователей напряжения генерирующие чистый синус.
• Приборы заимствовавшие дополнительную энергию с АКБ.

Любой из этих приборов как правило выполняет зарядку аккумулятора. Этот тип применяют везде как для бытовых нужд, также и для промышленных.

Эта фирма выпустила прибор мощностью до 20 квт. Это ее гордость! Он держит нагрузку до 25 квт.

Schneider Electric

Эта фирма делает преобразователей напряжения для фотоэлектрических панелей с достойными характеристиками работы. Данные устройства спокойно можно применять в плохую погоду. Корпус покрыт обработкой против коррозии, это дает возможность противостоять соляным осадкам.
Во время изготовления французская компания отказалась от электрохимических конденсаторов. Это дало ей превосходство на рынке потребителей.
КПД устройств выпускаемых этой компанией составляет 97,5%. Применяя преобразователь напряжения от данной компании действительно можно соорудить электростанцию работающую от солнца на 3-20 квт.

TBS Electronics

Предприятие делает преобразователи с 1996 года. Их приборы подходят к солнечным модулям Poversine мощностью от 175 до 3500 ват. Поверхность из металла оберегает его от различных вредных факторов. Хорошая электроника позволяет ему работать достаточно надежно.
Этот тип устройств защищен от короткого замыкания и перегрузок.

Kostal

Делает преобразователи различного типа и мощности. Не в каждом приборе есть встроенный выключатель электротока. Много приборов уже стоят в это устройство.
Овладеть таким прибором сможет каждый у кого есть желание. Он легко ставиться и совсем неплохой в работе. Изготовитель предоставляет гарантию целых 5 лет. Его формируют по Европейским Гостам.
Это автономники SL/ SLP и гибриды. В них установлены контроллеры для подзарядки АКБ. Тайваньские разработчики соединили в одном устройстве 3 прибора: контроллер, преобразователь напряжения и зарядник.

Встроенный экран позволяет следить за поступающими данными. КПД 93%. Не во всех аналогичных приборах есть защита от различной пыли.
Модель ABi-Solar SL 1012 PWM выдаёт мощность 800 вт. С ним достаточно очень просто сделать автоматизированным процесс зарядки.
Китайский производитель делает качественные устройства и продает их за малую цену в РФ. При помощи специализированного ПО можно сделать расчеты. Это даст возможность выжать из солнечной станции довольно высок КПД.
Проверять работу установки можно при помощи простого мобильного телефона.
Аналогичным образом поставив необходимый преобразователь напряжения для фотоэлектрических панелей можно абсолютно не зависеть от обычного электрического снабжения.
Эти преобразователей напряжения разработаны с целью увеличения эффективности применения фотоэлектрических панелей, устанавливаемых на крышах приватных и многоэтажных домов для жилья. Они выдержали проверки на надежность MEOST (Multiple Environmental over Stressed Testing) и могут использоваться в самых тяжёлых условиях климата. К
ПД преобразователей напряжения Conext составляет 97,5% даже при пиковых нагрузках. Линейка преобразователей напряжения, присутствующих на рынке обеспечивает функционирование солнечных энергоустановок мощностью от 3 до 20 кВт.

Стоимость преобразователей напряжения Conext находится в диапазоне цен 86900-327300 руб.
Компания с 1996 года выпускает только синусоидальные преобразователей напряжения Poversine. Ее продукция представлена как маломощными преобразователями напряжения для некоторых потребителей (номинальная мощность от 175 до 600 Вт) по стоимости 9400-21600 руб., так и более сильными (номинальная мощность от 850 Вт до 3,5 кВт) стоимостью 37050-79800 руб.
Выбор российского изготовителя довольно широк и представлен преобразователями напряжения мощностью от 800 Вт до 1,2 кВт.

Есть несколько серий преобразователей напряжения:

• МАП SIN — преобразователей напряжения с чистым синусом, диапазон цен составляет 22700-130500 руб.;
• МАП HYBRID — синусоидальные преобразователей напряжения с возможностью подкачки добавочной энергии от аккумуляторов, стоимостью от 29700 до 166500 руб.;
• МАП HYBRID 3 фазы — преобразователей напряжения с трехфазной конфигурацией.

Все преобразователей напряжения МАП «Энергия» оборудованы мощным зарядным устройством, дающим возможность выполнять зарядку любых типов аккумуляторов.
Продукция которой представлена синхронными преобразователями разной мощности. Компания отличается от других тем, что одновременно с преобразователями напряжения предоставляет программу для расчета сетевой системы на батареях которые работают от солнечных лучей, которая предусматривает ориентацию фотоэлектрических панелей по углу их наклона, световым сторонам и др.

Более того, установив сетевой солнечный преобразователь напряжения GoodWE, возможный покупатель получает возможность следить за его работой при помощи электронного планшета или смартфона. Чтобы это сделать следует установить специализированное приложение, выстроенное на операционной системе Android. Также китайский изготовитель приятно восхищает низкой ценой на собственную продукцию.
Так, активно используемый на Крымском прибрежье, трехфазный синхронного преобразователя GW20K-DT мощностью 20 кВт стоит 4800 дол. США при установленной гарантии 5 лет. Предлагается также увеличение гарантийного срока до десяти лет, правда тогда его цена начинает увеличиваться до 5500 дол. США.
В общем виде солнечная энергоустановка состоит из:

• фотоэлектрических панелей;
• преобразователя напряжения;
• аккумулятора;
• контроллера заряда;

С целью обеспечения надлежащей работы всей системы, входящие важные части должны подбираться с учетом критериев в техническом проекте любого из устройств. Это полностью относится и к преобразователям напряжения, работающими одновременно с фотоэлектрическими панелями.
Фотоэлектрические панели вырабатывают постоянный ток напряжением 12, 24 и 48 В. Напрямую подключение электробытовых приборов, работающих от сети электротока напряжением 220 Вольт к фотоэлектрическим панелям нереально. По этому постоянный ток, получаемый с помощью фотоэлектрических панелей, нужно преобразовывать в электрический ток напряжением 220 Вольт. Для этого и служат преобразователей напряжения.

Сетевые

Предназначающиеся для установки между фотоэлектрической панелью и сетью электротока напряжением 220 вольт. Применяются они исключительно днем и представляют способность к труду единичных электробытовых приборов, подсоединяемых конкретно к преобразователю напряжения.

Независимые

Применяемые в системах солнечного энергоснабжения с использованием аккумуляторов. В таком случае преобразователь напряжения применяют для изменения постоянного тока от аккумулятора, который заряжается от фотоэлектрических панелей. Эти преобразователей напряжения используют в системах бесперебойного питания, обеспечивая полную независимость потребителя от неустойчивой работы сети энергоснабжения.
Работа преобразователя напряжения отличается формой выходного сигнала электротока.

Сформированный выходной сигнал бывает в виде:

• чистой синусоиды;
• квази-синусоиды (модифицированный синус);

Синусоидальные преобразователей напряжения представляют на выходе замечательную синусоиду сигнала электротока, которая заметно превосходит имеющуюся в обыкновенной сети энергоснабжения. Конкретно данный критерий обеспечивает хорошую работу электробытовых приборов, обладающих высокой чувствительностью к нестабильному напряжению. Такие преобразователей напряжения выделяются большой стоимостью и большими размерами.
Преобразователей напряжения с квази-синусоидой, вырабатывают электрический ток, моделирующий синусоиду в виде сигнала квадратной или формы треугольника, и плюс ко всему формы сигнала в виде трапеции.
Такие преобразователей напряжения больше всего популярны, так как они значительно короче и доступнее синусоидальных преобразователей напряжения.

Правда их применение для электрического питания приборов, чувствительных к перепадам сетевого напряжения очень нежелательно.
Форма сигнала преобразователя напряжения — синусоидальная (слева), модифицированный синус (с права)