Microinverter مقابل سلسلة العاكس: كل ما تحتاج إلى معرفته 

تعمل الأداة الإلكترونية المعروفة باسم العاكس الشمسي كوحدة تحكم رئيسية في المجموعة الشمسية. إنه يشبه "أدمغة" الجهاز بأكمله. تخيل أن الألواح الكهروضوئية للنظام الشمسي هي بمثابة العمود الفقري لها على السطح أو في أي ممتلكات أخرى. وهم مسؤولون عن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عن طريق الاستيلاء عليها. 

ومع ذلك ، لا يمكن حاليًا استخدام التيار الكهربائي المباشر (DC) الذي تولده الألواح (باستثناء بعض المواقف خارج الشبكة). يجب تحويلها إلى تيار متناوب قبل أن تتمكن من تشغيل الثلاجة أو تبريد المنزل (AC). يتم تحويل التيار الكهربائي المباشر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متناوب (AC) باستخدام محول الطاقة الشمسية الذي تستخدمه الأجهزة وأنظمة HVAC في المنازل.

ما هو المحول الصغير؟

للتحكم في انعكاس الطاقة DC إلى التيار المتردد للوحة شمسية واحدة ، فإن العاكس الصغير هو عاكس يتزاوج مع اللوحة. لا يوجد عاكس مركزي في الأنظمة التي تستخدم المحولات الدقيقة ، وهذا هو سبب اختلافها عن الأنظمة التي تستخدم المحولات المركزية. يتم توصيل كل لوحة بعاكس صغير منفصل بدلاً من ذلك.

Microinverters هي إلكترونيات طاقة على مستوى الوحدة (MLPEs) تقوم بتحويل الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية إلى تيار متردد يمكن استخدامه بواسطة الأجهزة المنزلية وأنظمة HVAC. تعتبر منتجات فاخرة عالية التقنية.

بعبارة أخرى ، يعمل محول microinverter بشكل مشابه لعاكس سلسلة صغير لشخص واحد PV اللوحة الموجودة على لوحة معينة. قبل الانعكاس ، يقومون أيضًا بإجراء تحسين DC.

كيف يعمل؟

تعمل كل لوحة شمسية بشكل مستقل عن اللوحات الأخرى عندما يتم توصيلها بشكل متوازٍ. في هذا الإعداد ، أ مايكرو إينفيرتر يتم تركيبه خلف أو بالقرب من تحويل الطاقة الشمسية المولدة بواسطة كل لوحة فردية من التيار المستمر إلى كهرباء التيار المتردد.

تعمل محولات الطاقة الشمسية الدقيقة الحديثة على تحسين إنتاج الطاقة الشمسية لكل لوحة في نظام منزلك باستخدام تقنية MPPT وغيرها من التقنيات المتطورة. وينتج عن هذا أفضل تحسين وأسلس تحويل.

بعد الانعكاس ، تدخل كهرباء التيار المتردد إلى منزلك ، حيث يمكن استخدامها لتشغيل أجهزتك وتدفئة المكان أو تبريده. يتم تسليم أي شيء إضافي إلى شبكة المرافق. (أو ، إذا تم تكوين أحدهم لاستقبال التيار الكهربائي ، إلى بطارية.)

إيجابيات وسلبيات المحول الصغير 

الايجابيات

• القدرة على الإغلاق بسرعة - يمكن إغلاقها بسهولة وبسرعة لتتوافق مع الرموز الكهربائية في مواقع مختلفة.
• الفحص على مستوى اللوحة - يمكن مراقبة أداء Microinverter لوحة واحدة في كل مرة ، ولكن العاكسات القياسية يمكنها فقط مراقبة النظام بأكمله. هذا يعني أنه حتى المشكلات البسيطة في اللوحات يمكن العثور عليها وحلها بسرعة.
• تعمل بشكل جيد حتى في منطقة مظللة - لا تواجه المحولات الصغيرة أي مشكلة في التشغيل والاستفادة إلى أقصى حد من أشعة الشمس حتى في المواقع ذات الظل الجزئي وعندما تواجه الألواح اتجاهات مختلفة نظرًا لوجود محولات خلف كل لوحة. بالمقارنة مع مُحسِّن ، لديهم ميزة طفيفة.

سلبيات

• نظرًا لوجود العديد من المحولات ، فإن الصيانة صعبة.
• عند مقارنتها بعاكس سلسلة ، فهي ليست فعالة من حيث التكلفة ، خاصة بالنسبة للتركيب المنزلي النموذجي 5 كيلو واط.
• غير مناسب للأماكن العاصفة حيث يمكن أن تتضاعف المحولات الدقيقة مثل قضبان الصواعق المصغرة.

ما هو سلسلة العاكس؟

يُعرف العاكس المركزي الذي يحتوي على مدخلات لـ "سلاسل" من الألواح التي يتم تشغيلها في وحدة واحدة باسم عاكس السلسلة. العاكس متصل بنهاية سلسلة من اللوحات المتصلة الموصلة بأسلاك في سلسلة. يمكن رؤية المدخلات المتعددة في محولات السلسلة.

اعتمادًا على حجم نظام الطاقة الشمسية بالكامل ، قد يشتمل كل تركيب شمسي منزلي على عاكس واحد فقط أو ما يصل إلى اثنين من محولات السلسلة.

"سلسلة سلسلة" من الألواح الشمسية ، والمعروفة أيضًا باسم مجموعة من 6 إلى 12 لوحًا شمسيًا ، هو ما يستخدمه محول السلسلة للعمل في دائرة متسلسلة.

كيف يعمل؟ 

تُنشئ الألواح الشمسية ما يُشار إليه باسم "سلسلة" أو مجموعة عندما يتم ربطها في سلسلة. قد يكون هناك أكثر من سلسلة واحدة ، اعتمادًا على أقصى خرج للطاقة للصفيف وموقع الألواح. تتكون السلسلة الواحدة عادةً من 8-15 لوحة.

يجب أن تكون جميع الوحدات في السلسلة من نفس النوع ، ولها نفس تصنيف القوة الكهربائية ، وتواجه الشمس بنفس الزاوية والاتجاه من أجل إنتاج أكبر قدر ممكن من الكهرباء.

يحمل كل سلك كهرباء تيار مستمر عالي الجهد من الألواح إلى العاكس، والذي غالبًا ما يوجد في الطابق الأرضي من منزلك بجوار اللوحة الكهربائية. يمكنك وضع العاكس في الخارج أو في المرآب الخاص بك أو في الطابق السفلي.

يتم توصيل العاكس بكل سلسلة ، عادةً كمدخل منفصل. قد تحتاج حتى إلى أكثر من محول سلسلة واحد لإدارة جميع السلاسل العديدة ، اعتمادًا على حجم وتخطيط مجموعة الطاقة الشمسية الخاصة بك. يقوم العاكس بتحويل التيار المستمر ونقله عبر الأوتار إلى كهرباء التيار المتردد.

إيجابيات وسلبيات سلسلة العاكس 

الايجابيات

• أخطاء قليلة جدًا في الأسلاك - نظرًا لوجود عاكس واحد فقط ، يكون توصيل أسلاك النظام واضحًا إلى حد ما. نتيجة لذلك ، هناك احتمال ضئيل جدًا لحدوث أخطاء في الأسلاك.
• فعالة من حيث التكلفة - من حيث تكاليف التركيب ، فإن محولات السلسلة غير مكلفة إلى حد ما.
• حل سهل للمشكلات - من السهل جدًا استكشاف عمليات التثبيت باستخدام محولات السلسلة نظرًا لوجود واحد منها فقط للتعامل معه عند حدوث انقطاع في إنتاج الطاقة.

سلبيات

• تحديات مع الامتثال بسبب الإغلاق البطيء
• غير فعال في الظل
• نظرًا للتكلفة الباهظة لإضافة عاكس من السلسلة الثانية ، من الصعب زيادة الطاقة الإنتاجية.
• ضمان لمدة 25 عامًا على أجهزة microinverters مقارنة بضمان قصير من 8 إلى 12 عامًا.
• مراقبة غير كافية على مستوى اللوحة

الاراضي المشتركة

تندرج محولات الطاقة الشمسية السكنية المتاحة حاليًا في واحدة من ثلاث فئات: microinverters؛ محولات سلسلة ومحولات هجينة.

سواء كانت مرتبطة بالشبكة أو خارج الشبكة ، فإن محولات السلسلة والمحولات الدقيقة تشترك في سمة مماثلة. كلاهما يحولان الكهرباء بالتيار المستمر إلى كهرباء قابلة للاستخدام قبل توصيلها إلى أجهزتك.

كما أنهم يوجهون أي تيار متردد إضافي إلى شبكة المرافق عندما يتم ربطهم بالشبكة. مع الخيوط أو المحولات الدقيقة ، لا يوجد طلب لتخزين البطاريات في الموقع. (ومع ذلك ، يوجد اتصال حزمة البطارية لمعظم التطبيقات خارج الشبكة على الأقل.)

كما سيتم تفصيله أدناه ، تختلف محولات السلسلة عن المحولات الدقيقة من حيث مكان حدوث التحويل من التيار المباشر إلى التيار المتردد.

الخلافات

يجب أن يتغير العاكسان من التيار المستمر إلى التيار المتردد. موقع هذا يحدث فرقًا. تقوم محولات الأوتار بتحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد على مستوى السلسلة ، بينما تقوم المحولات الدقيقة بذلك في الجزء الخلفي من كل لوحة شمسية على السطح. تحتوي أجهزة Microinverters مقابل محولات السلسلة على بعض النقاط الأخرى-

• الإنتاج - بسبب التحسين على مستوى اللوحة ، فإن العواكس الدقيقة تعمل بشكل أفضل في المنازل ذات الأسقف المعقدة ومشاكل التظليل أو الاتساخ. ومع ذلك ، نظرًا لكفاءتها الكبيرة ، قد تعمل محولات السلسلة بشكل جيد للمنازل ذات السقف المباشر والتوجيه اللائق. تحتوي أحدث محولات السلسلة على تقنية MPPT المزدوجة. 
• التكلفة الأولية: بالمقارنة مع محولات السلسلة ، غالبًا ما يكون للمحولات الدقيقة تكاليف معدات أولية أكبر. يتمتع أحد أكثر المحولات الدقيقة شهرة بضمان لمدة 25 عامًا ويكلف حوالي 0.7 دولارًا أمريكيًا / وات. مع ضمان لمدة 10 سنوات ، تتوفر محولات السلسلة بحوالي ثلث هذا السعر.
• الصيانة - نظرًا لجهد التيار المتردد المنخفض الذي تحمله ، تشتهر العواكس الدقيقة بمعدل فشل فردي منخفض. ومع ذلك ، فإن معدل الفشل يرتفع مع عدد المكونات في النظام ، والنظام الشمسي بقدرة 5 كيلو وات ، على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي على 23 عاكسًا صغيرًا. يحتاج الشخص إلى الصعود إلى السطح ، وإزالة الألواح الشمسية ، وتركيب عاكس صغير جديد عند فشل أحدهم. إن العاكس الخيطي المثبت على الحائط يلغي الحاجة إلى أفراد الصيانة لتوسيع نطاق الأسطح.

واحد الذي هو بالنسبة لك؟

غالبية الشركات المصنعة للمحولات الدقيقة ورغم معدلات الفشل المنخفضة للغاية، إلا أنها لا تزال متشككة في هذه التأكيدات. العاكس، وهو المكون الإلكتروني الأكثر تعقيدًا في النظام الشمسي، هو أيضًا العنصر الذي يفشل بشكل متكرر، وفقًا لمصادر تتمتع بخبرة تمتد لعقود من الزمن في صناعة التركيبات الشمسية. بدلاً من تركيب عاكس سلسلة واحد، سيكون من المتردد تماماً تركيب 20 عاكساً. يوصى بالقيام بذلك فقط في الحالات القصوى من مشاكل التظليل الكبيرة.

على الرغم من أن القدرة على مراقبة كل لوحة يتم تسويقها كميزة بواسطة صانعي microinverter (وهي كذلك) ، إلا أنها لا توفر المراقبة التي تمكن المستخدم من تحقيق ذلك. ما لم توافق على شراء المستوى الأعلى من المراقبة كترقية ، فإنها تسمح فقط للمثبت برؤية البيانات على مستوى اللوحة من نظامك وليس أنت كعميل.

هذا يعني أنه كعميل ، فإن جميع بيانات المراقبة التي يتم عرضها لك هي معلومات حول النظام ككل. قد يرد أحد المتشككين على أنهم يفعلون ذلك من أجل حماية أنفسهم ومركبيهم من مكالمات الدعم المتعلقة بالعاكسات المعطلة. من الصعب للغاية معرفة ما إذا كان هناك فقط 1 أو 2 من العاكس من أصل 25 أو نحو ذلك معطلة باستخدام بيانات المراقبة على مستوى النظام فقط.

بعد قولي هذا ، يُفضل التحويل الدقيق ، ولكن من وجهة نظر العميل ، يُفضل شراء نظام به دفعة نقدية إضافية لمستوى المراقبة الذي يوفر تحليلًا على مستوى اللوحة. يتوقف النظام بأكمله مؤقتًا عند فشل محول سلسلة ، مما يجعل من السهل ملاحظة ذلك.

خاتمة

من المحتمل أن تحدد قيود مشروعك نوع العاكس الذي تستخدمه - مُحسِّن الطاقة أو الخيطي أو الصغير. إذا كان بإمكانك تطوير نظامك في ضوء الشمس المباشر ، فاختر محول سلسلة. إذا كنت بحاجة إلى أن تبدأ صغيرًا وتنمو لاحقًا ، فاستخدم المحولات الدقيقة. تشير إلى Beny.com للحصول على حل مثالي لنظامك الكهربائي.