قد تكون الشركات التي تتعامل مع إمدادات الطاقة غير المنقطعة ومحولات الطاقة الشمسية على دراية بوحدات الموجة الجيبية النقية والمعدلة. هذه هي أنواع أشكال الموجة المستخدمة لوصف خرج محولات الطاقة ، ويجب على المشترين معرفة الاختلافات عند اختيار المعدات المناسبة لاحتياجاتهم.
تتناول هذه المقالة كيفية عمل محولات الطاقة الشمسية ، وما هي وحدات الموجة الجيبية النقية والمعدلة ، ومزاياها وعيوبها ، واختلافها لمساعدة العلامات التجارية على اتخاذ قرارات شراء مستنيرة.
جدول المحتويات
نظرة عامة على سوق العاكس الشمسي
كيف تعمل محولات الطاقة الشمسية؟
ما هي محولات موجة جيبية نقية؟
ما هي محولات الموجة الجيبية المعدلة؟
كيفية الكشف عن محول موجة جيبية نقي أو معدل
التقريب
نظرة عامة على سوق العاكس الشمسي
إحصائيات السوق
طبقا للاحصائيات، سوق العاكس العالمي للطاقة الشمسية بلغت قيمتها 7.7 مليار دولار أمريكي في عام 2020 ومن المتوقع أن تصل إلى 17.9 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030 ، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 8.8٪ من 2021 إلى 2030.
العوامل المحركة للسوق
الدوافع الرئيسية للسوق هي النمو السريع في النظافة و طاقة متجددة القطاع وسهولة تركيب محولات الطاقة الشمسية في المنازل والمباني. ومع ذلك ، فإن المشكلات مثل التكاليف المرتفعة وفقدان الحرارة والافتقار إلى المراقبة والصيانة المناسبة تهدد بتقييد نمو السوق في المستقبل.
ومع ذلك ، من المرجح أن تخلق الاستثمارات والمبادرات الحكومية في كهربة المناطق الريفية والنائية فرصًا لتوسيع السوق. علاوة على ذلك ، هناك ارتياح كبير من تراجع السوق الناجم عن جائحة COVID-19 بسبب توقف البناء والأنشطة الصناعية.
نوع المنتج
تصدّر قطاع العاكس المركزي بحصة سوقية تقدر بـ 50.9٪ في عام 2020. وبالنظر إلى الطلب المتزايد على المحولات المركزية في التطبيقات الصناعية والمرافق الكبيرة في جميع أنحاء العالم ، فمن المتوقع أن تحافظ على ريادتها.
علاوة على ذلك ، فإن الاقتصادات النامية مثل الصين والهند تمر بتصنيع سريع ، والذي من المتوقع أن يعزز الطلب خلال الفترة المتوقعة.
المستخدمين النهائيين
يسيطر قطاع المرافق العامة على السوق من خلال حصة الإيرادات ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 8.3٪. تعزز الاستثمارات المرتفعة ومشاريع البناء الجديدة مثل محطات الطاقة الشمسية اللامركزية وكهربة الريف نمو القطاع على مستوى العالم.
المناطق
حصلت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أعلى حصة في عام 2020 ومن المتوقع أن تستمر في الصدارة خلال فترة التنبؤ. إن وجود العديد من اللاعبين الرئيسيين وقاعدة كبيرة من المستهلكين في هذه المنطقة هو المحرك الأساسي للسوق.
علاوة على ذلك ، من المرجح أن تؤدي التطورات التكنولوجية والاستثمارات الضخمة إلى توسيع قطاع الطاقة المتجددة. وسيؤدي تجديد البنية التحتية القديمة للطاقة إلى تعزيز نمو السوق المثير في السنوات القادمة.
كيف تعمل محولات الطاقة الشمسية؟
محولات الطاقة الشمسية متصلة بألواح شمسية تحبس أشعة الشمس وتحولها إلى طاقة. يتم إرسال هذه الطاقة إلى العاكسات ، والتي تقوم بتحويل التيار المباشر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية إلى التيار المتردد (AC) لأجهزة الطاقة الكهربائية في المنازل والشركات.
العاكسون يجب أن يغير جهد التيار المستمر إلى موجة جيبية متصلة أعلى وأقل من 0 فولت. يقوم العاكس بتتبع وضبط جهد الألواح الشمسية لضمان عملها بأقصى قدر من الكفاءة.
بعد ذلك ، تتم مزامنة خرج التيار المتردد مع شبكة الكهرباء بحيث يمكن استخدام الكهرباء المولدة محليًا أو توزيعها مرة أخرى على الشبكة للتخزين. يمكن للمستخدمين توصيل الأجهزة بعد التحويل.
محولات الطاقة الشمسية تحتوي على ميزات أمان مدمجة تغلق النظام تلقائيًا في حالة الطوارئ أو انقطاع التيار الكهربائي. لديهم أيضًا شاشات تمكن المستهلكين من تتبع أداء النظام وإنتاج الطاقة.
ما هي محولات موجة جيبية نقية؟
A نقية شرط لموجة العاكس يحول التيار المستمر إلى التيار المتردد في شكل موجة مشابه لطاقة التيار المتردد القياسية التي توفرها الشبكة. قوة موجة جيبية نقية يتحرك في موجات منتظمة ويتدفق بسلاسة شديدة.
بالتالي، فهم مناسب لتشغيل الأجهزة الكهربائية ، بما في ذلك الأجهزة الإلكترونية الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة تلفزيون LED والمعدات الطبية والأحمال الاستقرائية مثل المحركات بدون فرش.
المزايا
وحدات موجة جيبية نقية متوافقة مع مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية ، خاصة تلك الحساسة التي تتطلب مصدر طاقة ثابتًا وعالي الجودة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أكثر كفاءة بشكل عام ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل وزيادة العمر الافتراضي للمعدات.
يتم تصنيع معظم الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية لـ قوة موجة جيبية نقية عملية. ستعمل بعض الأجهزة الكهربائية مثل المعدات الصوتية والمحركات وأفران الميكروويف وأي شيء به ثايرستور بشكل صحيح فقط باستخدام محولات موجة جيبية نقية.
علاوة على ذلك ، فإنها تنتج ضوضاء وتداخل أقل ، مما يعزز الأداء بفضل اتساعها المنتظم.
عيوب
نظرًا لتشابهها الوثيق مع إمدادات شبكة الكهرباء التقليدية ، فإن هذه العواكس أكثر تعقيدًا وتكلفة إنتاجها ، مما يجعلها أقل جاذبية للمستهلكين.
علاوة على ذلك ، نظرًا لوزنها الثقيل ، غالبًا ما تكون محولات الموجة الجيبية النقية شاقة ومرهقة للنقل والتركيب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة الاحتياطية ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل.
ما هي محولات الموجة الجيبية المعدلة؟
تم تصميم المجموعة الأولى من العواكس لإنشاء إشارات مجمعة تجعل الجهد يذهب لأعلى ولأسفل بشكل مستقيم مثل الدرج. هؤلاء أنواع العواكس تُعرف باسم محولات الموجة الجيبية المعدلة. يقومون بتحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد مع شكل موجة ليس سلسًا مثل عاكس موجة جيبية نقية.
محولات موجة جيبية معدلة مناسبة لشحن الإلكترونيات الأساسية والأجهزة الأقل حساسية مثل شواحن الهاتف والسخانات ومكيفات الهواء. ومع ذلك ، لا يزال بإمكانه تشغيل العديد من الأجهزة باستثناء تلك التي تحتوي على الثايرستور وأجهزة ضبط الوقت الإلكترونية والساعات الرقمية.
يحصل هذا الجهاز على توقيته من ذروة الموجة ، والتي أ موجة جيبية معدلة لا يمتلك لأنه يحتوي على قمة مسطحة بدلاً من قمة.
المزايا
على عكس الموجات الجيبية النقية ، فإن محولات الموجة الجيبية المعدلة خفيفة الوزن وسهلة النقل والتركيب. كما أنها أرخص ، مما يجعلها خيارات ممتازة للمستهلكين بميزانية محدودة.
علاوة على ذلك ، بفضل صغر حجمها ، يمكن لهذه العواكس أن توفر طاقة تصاعدية عالية ، وهي مناسبة لتشغيل أجهزة بدء التشغيل عالية التيار مثل الثلاجات.
عيوب
كما ذكرنا سابقًا ، تعد وحدات الموجة الجيبية المعدلة أقل كفاءة ولا تتوافق مع أجهزة معينة. نتيجة لذلك ، قد لا تعمل المعدات الطبية وأجهزة الصوت وأجهزة كمبيوتر معينة بشكل صحيح على مصدر الطاقة هذا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تقصر من عمرها الافتراضي أو حتى تلف الأجهزة.
مرة أخرى ، تنتج أنماط الموجات غير المنتظمة الخاصة بهم مزيدًا من الضوضاء والتداخل ، على غرار صوت الطنين الذي يُسمع في الثلاجات ومراوح السقف.
كيفية الكشف عن محول موجة جيبية نقي أو معدل
تحقق من التكلفة والكفاءة
تعد محولات الموجة الجيبية النقية أكثر تكلفة ويمكنها تشغيل الأجهزة الحساسة دون التعرض لخطر التلف أو الضوضاء.
من ناحية أخرى ، فإن متغيرات الموجة الجيبية المعدلة بها تشوهات وكفاءة أقل. تستهلك الأجهزة الموصولة بهذه المحولات طاقة تزيد بنسبة 30٪ عن ما يكفي ، وبالتالي فهي غير قادرة على العمل بسعة إجمالية. بمرور الوقت ، قد يؤدي ذلك إلى زيادة الحرارة التي قد تؤدي إلى تلف الجهاز.
يمكنك مقارنة وحدة موجة جيبية نقية بسيارة على عجلات بينما وحدات موجة جيبية معدلة بواحدة على عجلات مثمنة أو حتى مربعة. هذا الأخير سيكون له رحلة صعبة وقد لا ينجو حتى إذا كانت مكونات السيارة حساسة.
ومع ذلك ، نظرًا لأنه من الأسهل إنتاجها (مع عدد أقل من المكونات) ، فإن وحدات الموجة الجيبية المعدلة غير مكلفة وصديقة للميزانية.
الملصقات هي أيضًا مؤشرات جيدة
في بعض الأحيان ، قد يضع المصنعون ملصقات تنص صراحة على ما إذا كان العاكس عبارة عن عاكس موجة جيبية نقية أو معدلة. على سبيل المثال ، قد يصف الملصق المصطلح "شبه موجة جيبية" أو "موجة مربعة معدلة" محول موجة جيبية معدلة.
ومع ذلك ، فهو ليس مؤشرًا موثوقًا به لأن جهات التصنيع المختلفة قد تستخدم مصطلحات مختلفة.
افحص التداخل
هذه الطريقة هي الطريقة الأكثر موثوقية لتحديد شكل موجة العاكس. يستخدم الفحص راسم الذبذبات أو محلل شكل الموجة عن طريق توصيله بحمل وقياس ناتج الجهد.
يمكن مقارنة هذا الناتج مع شكل موجة مرجعية لتحديد التشوه. إذا كان شكل موجة مستمرة سلسة ، فهي وحدة موجة جيبية نقية. على العكس من ذلك ، فإن المظهر المتدرج أو الذي يشبه الدرج يشير إلى محول موجة جيبية معدل.
يمكن لمحلل الطاقة أو جهاز القياس المتعدد أيضًا قياس جودة الطاقة وكفاءتها ، حيث ستنتج موجة جيبية نقية طاقة أنظف وعالية الجودة من عاكس الموجة الجيبية المعدل.
من المهم ملاحظة أن الضوضاء الكهربائية من المعدات الأخرى أو الأسلاك السيئة يمكن أن تؤثر على إخراج شكل الموجة للعاكس. لذلك ينصح بإجراء اختبارات متعددة لتأكيد النوع بدقة.
تحقق من السجلات المثبتة
هناك طريقة أخرى للتمييز بين محولات الموجة الجيبية النقية والمعدلة وهي التحقق من سجلات المسار المثبتة. يجب أن تكون العلامات التجارية منفتحة على الكشف عن سجل منتجاتها ، لذلك يجب على المستهلكين تجنب أي شخص يرفض تقديمها.
بالنسبة لمحولات الموجة الجيبية النقية ، يجب أن تُظهر سجلات المسار الجهاز المستخدم في المنازل والمكاتب والمؤسسات الأخرى التي تتطلب مصدر طاقة مناسب. يجب أن تُظهر أيضًا المحولات التي تتعامل مع الأجهزة والأجهزة الحساسة ، مثل أجهزة التلفزيون والثلاجات.
من ناحية أخرى ، يجب أن يكون لمحولات الموجة الجيبية المعدلة سجلات تتبع تظهر فعاليتها للاستخدام المنزلي والخارجي المنتظم. نظرًا لأنهم ليسوا بنفس قوة نظرائهم البحتين ، فإنهم سيتعاملون فقط مع الأضواء والمعدات الأساسية الأخرى.
التقريب
تتمتع كلتا وحدتي العاكس الشمسي بمزايا وعيوب ، لذا فإن اختيار الوحدة المناسبة يعتمد على متطلبات الطاقة والميزانية ومواصفات الجهاز.
كلما كانت الأجهزة أكثر تعقيدًا وحساسية ، زادت احتمالية الحاجة إلى عاكس موجة جيبية نقية. بدلاً من ذلك ، إذا كان الطلب على الطاقة بسيطًا ، فقد تكون الموجة الجيبية المعدلة خيارًا أفضل لأنها أخف وزنًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة.
