میکرواینورتر در مقابل اینورتر رشته: همه آنچه که باید بدانید 

ابزار الکترونیکی معروف به اینورتر خورشیدی به عنوان کنترل کننده اصلی آرایه خورشیدی عمل می کند. این شبیه "مغز" کل دستگاه است. تصور کنید که پانل های فتوولتائیک (PV) منظومه شمسی به عنوان اسباب کار آن بر روی پشت بام یا سایر اموال است. آنها مسئول تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی با گرفتن آن هستند. 

با این حال، در حال حاضر امکان استفاده از جریان مستقیم (DC) الکتریسیته ای که پانل ها تولید می کنند وجود ندارد (بدون احتساب برخی موقعیت های خارج از شبکه). قبل از اینکه بتواند یخچال را تغذیه کند یا خانه ای را خنک کند، باید به یک جریان متناوب تبدیل شود. جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تولید شده توسط پنل های خورشیدی با استفاده از یک اینورتر خورشیدی به برق جریان متناوب (AC) تبدیل می شود که توسط دستگاه ها و سیستم های HVAC در خانه ها استفاده می شود.

میکرو اینورتر چیست؟

برای کنترل وارونگی برق DC به AC برای یک پنل خورشیدی، یک میکرو اینورتر یک اینورتر است که با پنل جفت می شود. در سیستم هایی که از میکرو اینورتر استفاده می کنند، هیچ اینورتر متمرکز وجود ندارد، به همین دلیل است که آنها با سیستم هایی که از اینورتر مرکزی استفاده می کنند متفاوت هستند. هر پانل به جای آن به یک میکرو اینورتر جداگانه متصل است.

میکرواینورترها الکترونیک قدرت در سطح ماژول (MLPE) هستند که الکتریسیته DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی را به برق AC تبدیل می کنند که می تواند توسط لوازم خانگی و سیستم های HVAC استفاده شود. آنها به عنوان محصولات لوکس با تکنولوژی بالا در نظر گرفته می شوند.

به بیان دیگر، یک میکرواینورتر مشابه یک اینورتر رشته کوچک برای یک تک کار می کند PV پانلی که روی یک پانل خاص قرار دارد. قبل از وارونگی، آنها همچنین بهینه سازی DC را انجام می دهند.

چگونه کار می کند؟

هر پنل خورشیدی زمانی که به صورت موازی به هم متصل می شود، مستقل از بقیه کار می کند. در این تنظیمات، یک ریز مبدل نصب شده در پشت یا نزدیک، انرژی خورشیدی تولید شده توسط هر پنل جداگانه را از برق DC به برق AC تبدیل می کند.

میکرواینورترهای خورشیدی مدرن با استفاده از MPPT و سایر تکنیک های پیشرفته، خروجی خورشیدی هر پنل را در سیستم خانه شما بهینه می کنند. این منجر به بهترین بهینه سازی و صاف ترین تبدیل می شود.

پس از وارونگی، برق AC وارد خانه شما می شود، جایی که می توان از آن برای برق رسانی به وسایل برقی و گرم کردن یا خنک کردن فضا استفاده کرد. هر چیز اضافی به شبکه برق تحویل داده می شود. (یا اگر یکی برای دریافت جریان الکتریکی پیکربندی شده است، به یک بسته باتری.)

مزایا و معایب میکرواینورتر 

مزایا

• قابلیت خاموش شدن سریع - می توانند به راحتی و به سرعت خاموش شوند تا از کدهای برق در مکان های مختلف پیروی کنند.
• بازرسی پانل- عملکرد میکرواینورتر ممکن است یک پانل در یک زمان نظارت شود، اما اینورترهای استاندارد فقط می توانند کل سیستم را نظارت کنند. این بدان معناست که حتی مشکلات جزئی با پانل ها را می توان به سرعت پیدا کرد و برطرف کرد.
• حتی در یک منطقه سایه دار به خوبی عمل می کند - میکرواینورترها هیچ مشکلی در کار و استفاده حداکثری از نور خورشید حتی در مکان هایی با سایه جزئی و زمانی که پانل ها همه رو به جهات مختلف هستند ندارند زیرا اینورتر در پشت هر پانل وجود دارد. در مقایسه با یک بهینه ساز، آنها حتی یک مزیت جزئی دارند.

منفی

• از آنجایی که اینورترهای زیادی وجود دارد، تعمیر و نگهداری دشوار است.
• در مقایسه با یک اینورتر رشته ای، مقرون به صرفه نیست، به خصوص برای نصب خانگی معمولی 5 کیلووات.
• برای مکان های طوفانی مناسب نیست زیرا میکرواینورترها ممکن است به عنوان میله های صاعقه مینیاتوری عمل کنند.

اینورتر رشته چیست؟

یک اینورتر مرکزی با ورودی‌هایی برای «رشته‌های» پانل‌ها که باید در یک واحد اجرا شوند، به عنوان اینورتر رشته شناخته می‌شوند. اینورتر به انتهای زنجیره ای از پانل های متصل متصل است که به صورت سری سیم کشی شده اند. ورودی های چندگانه را می توان در اینورترهای رشته ای مشاهده کرد.

بسته به اندازه کل سیستم انرژی خورشیدی، هر تاسیسات خورشیدی خانگی ممکن است فقط یک اینورتر یا دو اینورتر رشته ای داشته باشد.

مجموعه ای از پنل های خورشیدی که به عنوان گروهی از 6 تا 12 پنل خورشیدی نیز شناخته می شود، چیزی است که یک اینورتر رشته ای برای کار در مدار سری استفاده می کند.

چگونه کار می کند؟ 

پانل های خورشیدی هنگامی که به صورت سری به هم متصل می شوند، چیزی را ایجاد می کنند که به آن "رشته" یا گروه گفته می شود. بسته به حداکثر انرژی خروجی آرایه و محل پانل ها ممکن است بیش از یک رشته وجود داشته باشد. یک رشته معمولاً از 8 تا 15 پانل تشکیل شده است.

همه ماژول‌های یک رشته باید از یک نوع باشند، دارای توان وات یکسانی باشند و در یک زاویه و جهت به سمت خورشید باشند تا بیشترین برق ممکن را تولید کنند.

هر رشته برق DC با ولتاژ بالا را از پانل ها به یک اینورتر می برد، که اغلب در طبقه همکف خانه شما در مجاورت تابلو برق یافت می شود. می توانید اینورتر را در بیرون، در گاراژ خود یا در زیرزمین قرار دهید.

اینورتر معمولاً به عنوان ورودی جداگانه به هر رشته متصل می شود. حتی ممکن است برای مدیریت تمام رشته های متعدد، بسته به اندازه و طرح آرایه خورشیدی خود، به بیش از یک اینورتر رشته نیاز داشته باشید. اینورتر برق DC را تبدیل می کند و آن را از طریق رشته ها به برق AC منتقل می کند.

مزایا و معایب یک اینورتر رشته 

مزایا

• خطاهای سیم کشی بسیار کم- چون فقط یک اینورتر وجود دارد، سیم کشی سیستم نسبتاً ساده است. در نتیجه، احتمال وقوع خطاهای سیم کشی بسیار کم است.
• مقرون به صرفه- از نظر هزینه نصب، اینورترهای رشته ای نسبتاً ارزان هستند.
• حل آسان مشکل- عیب‌یابی نصب با استفاده از اینورترهای رشته‌ای نسبتاً ساده است، زیرا زمانی که در تولید انرژی وقفه ایجاد می‌شود تنها یکی از آنها وجود دارد.

منفی

• چالش های مربوط به انطباق به دلیل خاموش شدن آهسته
• در سایه ناکارآمد است
• با توجه به هزینه زیاد اضافه کردن یک اینورتر رشته دوم، افزایش ظرفیت تولید چالش برانگیز است.
• ضمانت 25 ساله میکرو اینورترها در مقایسه با ضمانت کوتاه 8 تا 12 ساله.
• نظارت کافی در سطح پانل

زمینه های مشترک

اینورترهای خورشیدی مسکونی موجود در حال حاضر به یکی از سه دسته تقسیم می شوند: میکرواینورترها. اینورترهای رشته ای و اینورترهای هیبرید.

اینورترهای رشته ای و میکرواینورترها چه به شبکه متصل باشند و چه خارج از شبکه، ویژگی مشابهی دارند. هر دوی آنها برق DC را قبل از تحویل به وسایل برقی به برق AC قابل استفاده تبدیل می کنند.

آنها همچنین هر AC اضافی را هنگامی که به شبکه متصل هستند به شبکه برق هدایت می کنند. با رشته یا میکرواینورترها، هیچ تقاضایی برای ذخیره سازی باتری در محل وجود ندارد. (با این حال، حداقل برای اکثر برنامه های خارج از شبکه، اتصال بسته باتری وجود دارد.)

همانطور که در ادامه توضیح داده خواهد شد، اینورترهای رشته ای از نظر مکانی که تبدیل DC به AC انجام می شود با میکرواینورترها متفاوت است.

تفاوت

دو اینورتر باید از DC به AC تغییر کنند. محل این تفاوت ایجاد می کند. اینورترهای رشته ای DC را در سطح رشته به AC تبدیل می کنند، در حالی که میکرو اینورترها این کار را در پشت هر پنل خورشیدی روی سقف انجام می دهند. میکرواینورترها در مقابل اینورترهای رشته‌ای حاوی نکات دیگری هستند.

• تولید- به دلیل بهینه سازی سطح پانل، میکرو اینورترها اغلب برای خانه هایی با سقف های پیچیده و مشکلات سایه یا کثیفی عملکرد بهتری دارند. با این حال، به دلیل کارایی زیاد، اینورترهای رشته ای ممکن است برای خانه هایی با سقف ساده و جهت گیری مناسب به خوبی کار کنند. جدیدترین اینورترهای رشته ای دارای فناوری MPPT دوگانه هستند. 
• هزینه اولیه: در مقایسه با اینورترهای رشته ای، میکرو اینورترها اغلب هزینه تجهیزات اولیه بیشتری دارند. یکی از محبوب ترین میکرو اینورترها دارای 25 سال ضمانت است و حدود 0.7 دلار در هر وات قیمت دارد. با گارانتی 10 ساله، اینورترهای رشته ای با حدود یک سوم این قیمت در دسترس هستند.
• تعمیر و نگهداری: میکرو اینورترها به دلیل ولتاژ AC پایینی که حمل می کنند به دلیل داشتن نرخ خرابی فردی پایین مشهور هستند. با این حال، نرخ خرابی با تعداد اجزای یک سیستم افزایش می‌یابد، و برای مثال یک سیستم خورشیدی 5 کیلوواتی می‌تواند دارای 23 میکرو اینورتر باشد. یک فرد باید به پشت بام برود، پانل های خورشیدی را جدا کند و در صورت خرابی یک میکرو اینورتر جدید نصب کند. اینورتر رشته ای نصب شده بر روی دیوار، نیاز به پرسنل تعمیر و نگهداری برای مقیاس بندی سقف ها را بی نیاز می کند.

کدام یک برای شما مناسب است؟

اکثریت تولید کنندگان میکرو اینورتر با این حال، این ادعاها همچنان مشکوک هستند. اینورتر، که پیچیده‌ترین قطعه الکترونیکی در یک سیستم خورشیدی است، همچنین طبق منابعی که چندین دهه تخصص در صنعت تاسیسات خورشیدی دارند، اغلب از کار می‌افتد. به جای نصب یک اینورتر رشته ای، نصب 20 اینورتر کاملاً مردد است. فقط در موارد شدید مشکلات سایه چشم توصیه می شود این کار را انجام دهید.

اگرچه توانایی نظارت بر هر پانل به عنوان یک ویژگی توسط سازندگان میکرواینورتر به بازار عرضه شده است (و همینطور است)، آنها نظارتی را ارائه نمی دهند که کاربر را قادر به انجام این کار کند. مگر اینکه با خرید سطح بالاتر نظارت به عنوان ارتقا موافقت کنید، آنها فقط به نصب کننده اجازه می دهند که داده های سطح پانل را از سیستم شما ببیند و نه شما به عنوان مشتری.

این بدان معناست که به عنوان یک مشتری، تمام داده های نظارتی که به شما نمایش داده می شود، اطلاعاتی در مورد سیستم به عنوان یک کل است. یک شکاک پاسخ می دهد که آنها این کار را برای محافظت از خود و نصب کنندگانشان در برابر تماس های پشتیبانی مربوط به اینورترهای خراب انجام می دهند. بسیار چالش برانگیز است که بگوییم تنها 1 یا 2 اینورتر از 25 یا بیشتر با استفاده از داده های نظارتی در سراسر سیستم دچار مشکل هستند.

با این حال، میکرواینورتر ترجیح داده می شود، اما از نظر مشتری، ترجیح داده می شود سیستمی با سیستمی با پرداخت نقدی اضافی برای سطح نظارتی که تجزیه و تحلیل در سطح پانل را ارائه می دهد خریداری کنید. هنگامی که یک اینورتر رشته ای از کار می افتد، کل سیستم متوقف می شود، که باعث می شود به راحتی متوجه شوید.

نتیجه

محدودیت‌های پروژه شما احتمالاً تعیین می‌کند که از چه نوع اینورتر استفاده می‌کنید – میکرو، رشته یا بهینه‌ساز قدرت. اگر می توانید سیستم خود را در نور مستقیم خورشید توسعه دهید، یک اینورتر رشته ای انتخاب کنید. اگر می خواهید از کوچک شروع کنید و دیرتر رشد کنید، از میکرو اینورترها استفاده کنید. رجوع شود به Benyگفتمان تا یک راه حل عالی برای سیستم الکتریکی خود به دست آورید.