Napelemes mikroinverterek: mik ezek pontosan?

A napelemes mikroinverterként ismert fotovoltaikus plug-and-play eszköz az egyetlen napelem modul által termelt egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítja át. A szokásos láncos és központi szoláris inverterek, amelyekben egyetlen inverter több napelemhez csatlakozik, ellentétben állnak a mikroinverterekkel. Számos mikroinverter kimenete összesíthető, és gyakran betáplálható az elektromos hálózatba.

A normál inverterekhez képest a mikroinverterek számos előnnyel rendelkeznek. A legfontosabb előny az, hogy elektromosan elszigetelik egymástól a paneleket, így még a teljes modul meghibásodása vagy kisebb mennyiségű árnyék, törmelék vagy hóvonalak egy napelem modulon sem csökkentik jelentősen a teljes tömb teljesítményét.

Mi az a napelemes mikroinverter?

Egy nagyon apró invertert, az úgynevezett mikroinvertert úgy készítenek, hogy minden egyes napelemre felszereljék. A tipikus string szoláris mikroinverter, amelyet gyakran falra szerelnek a napelemsortól távolabb, és egyenáramú kábelen keresztül csatlakoztatják, nagyon eltér ettől. A string invertert használó rendszerekben az inverter a panelek sorából származó egyenáramot váltakozó árammá alakítja át. Mindegyik napelem panel a napelemsor többi részétől függetlenül működik, a hozzájuk csatlakoztatott mikroinvertereknek köszönhetően, és a tetőn az egyenáramú áramot azonnal váltakozó árammá alakítják át.

Hogyan működik a napelemes mikroinverter?

Hasznos megérteni a mikroinverter funkcióját a napenergia előállításában.

Dióhéjban, a napelemek napelemei a napenergiát egyenáramú (DC) elektromossággá alakítják. Az embereknek szükségük van egy technikára, amellyel a napenergiát azonnal háztartási árammá alakíthatják át, mivel a legtöbb otthont használnak Váltakozó áramú (AC) energia. mikroinvertert vezetnek be.

A mikroinverter hihetetlenül hatékonyan alakítja át az egyenáramot váltóárammá. Ez annak köszönhető, hogy minden napelem panel hátulja közvetlenül egy mikroinverterhez csatlakozik. A többi napelemtől való függetlenségüknek köszönhetően hatékonyabban termelnek áramot.

Típusai 

Napelemes mikroinverterek rendeltetésszerű használatuk alapján kategorizálhatók, amely a következőket tartalmazza:

• Mikroinverterek – Ezek az inverterek mind lakossági, mind üzleti alkalmazásokhoz megfelelő választást jelentenek. Ezek modulszintű elektronikák, akárcsak a teljesítményoptimalizálók, hiszen minden panelre egy inverter kerül. A mikroinverterekhez nincs szükség sztring típusú inverterre, mert pontosan a panelen alakítják át az egyenáramról váltakozó áramra az áramot. A hagyományos inverterekhez képest a szoláris mikroinverterek számos előnnyel rendelkeznek. A legfontosabb előny az, hogy elektromosan elválasztják egymástól a paneleket, így még a teljes modul meghibásodása, vagy egy napelem modulon lévő kisebb mértékű árnyék, törmelék vagy hóvonalak sem csökkentik jelentősen a teljes hatótávolságot.
• Akkumulátorral működő inverter – Napról napra bővül az akkumulátoros inverterek piaca. Ezek egyirányúak, akkumulátortöltővel és inverterrel rendelkeznek. Ez akkumulátor segítségével működtethető. Az UL tervezés és besorolás alapján ezek az inverterek hálózatra kapcsolt, grid-interaktív és hálózaton kívüli kategóriába sorolhatók. 

Napelemes mikroinverterekre van szükség

Egy olyan mechanizmusra van szükség, amely a napelemekből származó energiát közvetlenül a házban lévő elektromos megszakító dobozba továbbítja, csakúgy, mint bármely más napelemes telepítésnél. Véleményünk szerint a mikroinverter hatékonyságát és hatásfokát tekintve felülmúlja a régebbi string invertereket.

A tipikus string inverter hátránya, hogy a napelemes rendszer csak annyi áramot termel, amennyi a legkevésbé termelékeny panelje. A többi is összeomlik, ha az egyik panel megteszi. Például a tetőn található nyolc napelemből hét maximális kapacitással működik. Ebben az esetben a panelek által termelt energiának csak 25%-a érkezik be, ha a nyolcadik panel csak 25%-os hatásfokkal termel.

Másrészt minden panel alatt egy mikroinvertert helyeznek el a napelem és a tető közötti területen. A rendszer képes lesz felhasználni az egyes napelemek által termelt villamos energiát, mivel minden napelemnek saját mikroinvertere van.

Minden panel a maximális teljesítményt kapja, mivel a mikroinverteres rendszernek nincs egyetlen meghibásodási pontja. A fokozott biztonságról nem is beszélve. A napelemek mikroinverterei távol tartják a nagyfeszültségű egyenáramot a tetőtől, így biztonságosabbak, mint a többi inverter.

További előnyök a következők:

• Könnyű bővítés: A napelemes rendszer egyszerűen bővíthető egyetlen panelről több panelre, amelyek modularitása miatt függetlenek egymástól.
• Alkalmas lakóépületekhez: Méretének és moduláris felépítésének köszönhetően ideális lakóépületekbe, mert minden panelnek eltérő nappali árnyékolási mintája lehet, vagy eltérően helyezhető el.
• Egyszerű telepítés: Mivel a napelemek keletkezésének nincs különösebb korlátozása, mikro-inverteres napelem telepítése grid rendszereken bárki elég gyorsan és egyszerűen elvégezheti.
• Kiterjesztett garancia: A mikroinverterek gyakran sokkal tovább élnek, mint a központi inverterek, mivel nincsenek kitéve ugyanolyan nagy teljesítmény- és hőterhelésnek. A mikroinverterek normál garanciális ideje 20-25 év, ami 10-15 évvel hosszabb, mint a központi invertereké.

A csatlakozási lépésekkel kapcsolatos részletes útmutatóért lásd: Napelemek bekötése mikroinverterekkel.

Meddig tartanak?

Egy hazai napelemes inverter a produktív élettartamot számos tényező befolyásolja. Míg az inverterek élettartama általában rövidebb a napelemeknél gyorsabban öregedő alkatrészek miatt, 25-30 évig vagy tovább is bírják. 

A string inverterekre vonatkozó szabványos jótállás jellemzően 5-10 év, és sok közülük 20 évre is meghosszabbítható. Az inverterek kiválasztásakor érdemes figyelembe venni, hogy a szoláris szerződésben szerepel-e az ingyenes karbantartás és felügyelet.

Karbantartás 

A napelemes mikroinverternek az a legjobb hely, ahol hideg, száraz és bőségesen áramlik a friss levegő, ha azt szeretnénk, hogy hosszabb ideig hatékonyabban működjön. Bár bizonyos kültéri inverterek gyártói úgy épültek, hogy jobban tolerálják a napfényt, mint mások, ezért azt is tanácsos kerülni, hogy közvetlen napfénynek kitett területekre telepítsék őket. Ezen túlmenően, a többinverteres telepítéseknél kulcsfontosságú az egyes inverterek közötti hézag ellenőrzése, hogy megakadályozzuk a köztük lévő hőátadást.

Ezenkívül ajánlott az inverter rendszeres karbantartása. A bevált gyakorlatok szerint az inverter külsejét (ha hozzáférhető) háromhavonta ellenőrizni kell, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nincsenek nyilvánvaló sérülések, és hogy minden szellőzőnyílás és hűtőborda mentes-e a törmeléktől.

Ezen túlmenően ajánlatos ötévente egy minősített napelem-szerelőn keresztül elvégeztetni az ellenőrzést. Bár egyes napenergia-szerződések 20–25 évre ingyenes karbantartást és felügyeletet tartalmaznak, ezek a standupok gyakran 200–300 dollárba kerülnek. Az ellenőrnek az ellenőrzés során be kell néznie az inverter belsejébe, hogy nincs-e benne korrózió, sérülés vagy hiba.

Költség

Több forrás szerint egy központi inverter átlagos költsége 0.40 USD/Wp (wattcsúcs), míg egy mikroinverter ára 0.52 USD/Wp volt. A mikroinverterek kezdetben többe kerülhetnek watt-csúcsonként, de ez nem garantálja, hogy hosszú távon többet fognak fizetni. Rengeteg más dolgot is figyelembe kell venni.

A mikroinverteres napkollektoros telepítések gyorsabban és könnyebben kivitelezhetők, ami gyakran 15%-kal csökkenti a telepítési költségeket. Ezenkívül figyelembe kell venni a jobb élettartamot és tartósságot.

Két szám segít meghatározni a költségelemzést vagy a mikroinverterek hasznosságát:

• Folyamatos költségek ($)
• Energiatermelés egy élettartam alatt (kWh)

Lényegében így működik: oszd el a költségeket az energiatermeléssel, hogy megkapd a napelemes rendszer által termelt kilowattóránkénti (kWh) költséget. Minden körülmény más – sok változót kell figyelembe venni e két szám megtalálásához. Az összehasonlítás megismeréséhez olvasd el a következő cikket: String Inverter vs Microinverter: Melyik a legjobb választás a napelemes beállításhoz?

Összegzés

Amikor a panelek mérete kicsi, és problémát jelent a maximális teljesítmény kiaknázása minden egyes panelből, a mikroinverterek népszerűvé váltak. A lakossági szektorban a mikroinverterek a legnagyobb sikert érték el, mivel kevesebb hely van a paneleknek, ami korlátozza a panelek méretét, és gyakran problémát jelent az árnyékolás a környező fák vagy más tárgyak miatt. Ismerkedjen meg ezekkel az előnyökkel részletesebben a bejegyzésünkben. A mikroinverterek szerepe a fotovoltaikus rendszerekben: a legfontosabb előnyök bemutatása.

Emellett, gyártók A mikroinverterek többsége azt állítja, hogy bár technológiájuk kezdeti költsége magasabb, mint a sztring invertereknek, végül összességében kevesebbe fog kerülni. Érthető, hogy a mikroelemek idővel jobban megtérülnének, ha javítanák a napelemes rendszer hatékonyságát és teljesítményét, és megbízhatóbbak lennének. Ennek mértéke számos tényezőtől függ, beleértve a szálinverteres rendszer költségét, a rendszer árnyékolását és szennyeződését, valamint a villamosenergia-tarifákat.