تعد محولات الطاقة الشمسية مكونات أساسية لأي نظام شمسي. العاكس الشمسي خارج الشبكة هو قلب النظام الشمسي خارج الشبكة حيث يدير تحويل الطاقة.
الطاقة الشمسية مثل المواد الخام. تمتص الألواح الشمسية لهذه الأنظمة هذه الطاقة غير المخففة وتولد الكهرباء بالتيار المستمر. ومع ذلك ، فإن المنزل القياسي يعمل على التيار الكهربائي المتردد. ومن ثم ، لن يكفي DC. هذا هو المكان الذي تأتي فيه محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة.
تقوم هذه المحولات بتحويل كهرباء التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى تيار متردد لتشغيل أي منزل. توفر محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة مصدرًا بديلاً للكهرباء يمكنه خفض فواتير الكهرباء بهامش كبير.
تابع القراءة لمعرفة المزيد عن سوق العاكس الشمسي وإمكانياته الاستثمارية.
جدول المحتويات
نظرة عامة على سوق العاكس الشمسي
ما هي أنواع محولات الطاقة الشمسية التي يمكن شراؤها؟
محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة: عوامل يجب مراعاتها قبل شرائها
التقريب
نظرة عامة على سوق العاكس الشمسي
في عام 2021 ، قدر الخبراء سوق محولات الطاقة الشمسية العالمية بـ 9.31 مليار دولار أمريكي. وفق تقارير، يتوقعون أن يتوسع بمعدل نمو سنوي مركب 6.2٪ (CAGR) من عام 2022 إلى عام 2030.
منذ التراجع الاقتصادي لأسعار الغاز في عام 2014 ، سلطت الأضواء على مصادر الطاقة البديلة الأخرى. إلى جانب الطلب المتزايد على الطاقة ، الذي يقود الحاجة إلى الطاقة المتجددة ، لم يكن سوق العاكس الشمسي واعدًا أكثر من أي وقت مضى.
في عام 2021 ، قاد قطاع المرافق سوق محولات الطاقة الشمسية بحصة إيرادات بلغت 44.0٪. تعد التكلفة المنخفضة للمعدات والطاقة الشمسية ، وزيادة الإعانات الحكومية ، وارتفاع الطلب على الطاقة المتجددة من العوامل المسؤولة عن إمكانات نمو هذا السوق.
ما هي أنواع محولات الطاقة الشمسية التي يمكن شراؤها؟
محولات موجة جيبية نقية
محولات موجة جيبية نقية ممتازة في إعادة إنتاج الكهرباء عالية الكفاءة ، على غرار ما يمكن أن يحصل عليه المستهلكون من الشبكة. يمكنهم تشغيل جميع الأجهزة في المنزل التي تستخدم التيار المتردد والأجهزة الأخرى مثل أجهزة الراديو التي يمكن أن تعاني من انخفاض الأداء من التداخل.
منذ هذه المحولات استخدام المكونات الإلكترونية المتطورة لإنتاج كهرباء موثوقة ونظيفة ، يمكن أن تكون باهظة الثمن. يمكن أن تكلف مرتين أكثر من العواكس العادية.
مع ذلك، محولات موجة جيبية نقية ستحافظ على المعدات محمية ، مما يساعد على زيادة عمرها الإجمالي. كما أنها عالية الكفاءة وستوفر الطاقة للمستهلكين بنسبة تصل إلى 90٪.
تعمل محولات الموجة الجيبية النقية مع معدات أكثر حساسية مثل أجهزة التلفزيون والثلاجات والمحركات متغيرة السرعة وأجهزة الميكروويف والمعدات الطبية.
هذا ليس كل شئ. بعض محولات موجة جيبية نقية يمكنه التعامل مع التطبيقات الشاقة. إنها قوية بما يكفي لتقديم نظام كامل لتوليد الطاقة للمؤسسات التجارية التي تشغل كل شيء من الأضواء إلى المصاعد والسلالم المتحركة. يمكن لهذه المحولات أيضًا تشغيل أغلى المعدات المكتبية وأكثرها تطورًا وحساسية دون مخاطر التلوث.
محولات موجة جيبية معدلة
محولات موجة جيبية معدلة أقل كفاءة من نظيراتها من الموجات الجيبية النقية. إنها تقدم طريقة فعالة من حيث التكلفة للمستهلكين الذين لديهم ميزانية محدودة للاستمتاع بفوائد الطاقة الشمسية.
ومع ذلك ، فإن الكهرباء من هذه العواكس لا شيء مقارنة بما يمكن أن يحصل عليه المستهلكون من الشبكة. في أحسن الأحوال ، يمكنهم تشغيل أحمال مقاومة نموذجية مثل المصابيح وبعض الأجهزة.
بالرغم ان محولات موجة جيبية معدلة تنتج نسخًا متماثلة غير كاملة من طاقة التيار المتردد ، فهي مناسبة للعديد من تطبيقات الطاقة المتنقلة. لكن لا يمكنهم التعامل مع المكونات الحساسة. لماذا؟ طاقة التيار المتردد التي تنتجها محولات موجة جيبية معدلة متقطع. يتحول قطبيها فجأة من الموجب إلى السلبي ، مما له آثار ضارة على المعدات الأكثر حساسية وحساسية.
لن يستخدم المستهلكون الذين لديهم معدات طبية تحتاج إلى طاقة احتياطية ، مثل أجهزة CPAP ، ملف تعديل موجة جيبية العاكس. ستصدر معظم الأجهزة المتصلة بهذه المحولات صوت طنين وقد ترتفع درجة حرارتها.
بالرغم من ذلك، محولات موجة جيبية معدلة فعالة من حيث التكلفة وجذابة للمستهلكين الذين لا يهتمون بكفاءة أجهزتهم.
يمكن للمستهلكين أيضا استخدام هذه المحولات لتشغيل أنظمة بسيطة لا تحتوي على إلكترونيات حساسة. تشمل الأجهزة الأخرى التي يمكنها العمل أجهزة التلفزيون الأنبوبية القديمة وشواحن الهاتف ومضخات المياه.
سيتم تشغيل الأجهزة مثل الضواغط المزودة بمحركات التيار المتردد والثلاجات وأجهزة الميكروويف ، ولكنها لن تقدم أداءً فعالاً.
محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة: عوامل يجب مراعاتها قبل شرائها
محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة ضرورة مطلقة لأنظمة الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، من المهم وضع بعض الاعتبارات قبل التسرع في اتخاذ أي قرار. فيما يلي ثمانية عوامل يجب على تجار التجزئة مراعاتها قبل شراء محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة.
عامل قدرة الحمل
عامل قدرة الحمل هو قياس متوسط نسبة القدرة إلى ناتج الجهد والتيار RMS. محولات موجة جيبية لها عامل قدرة تحميل يتراوح من 0.7 إلى 0.9 بقيمة مقدرة 0.9. إذا كان لهذه المحولات طاقة تحميل ثابتة ، فسيكون لها أيضًا عامل طاقة منخفض ، مما سيزيد من السعة المطلوبة.
ومع ذلك ، فإن زيادة السعة ستؤدي أيضًا إلى ارتفاع التكاليف. سيؤدي أيضًا إلى زيادة الطاقة الظاهرة وتيار الحلقة للنظام الشمسي. لسوء الحظ ، ستؤدي هذه الزيادة إلى تقليل كفاءة النظام الشمسي وتصعيد فقدان الطاقة.
تشويه شكل الموجة الناتج الجهد
تحتوي جميع محولات الموجة الجيبية على الحد الأقصى المسموح به للمحتوى التوافقي (أو تشويه شكل الموجة). بشكل عام ، يعبرون عنها وفقًا لإجمالي تشوه شكل موجة الجهد الناتج ، والذي يجب ألا يتجاوز 5 ٪ و 10 ٪ للإخراج أحادي الطور.
ناتج تشويه شكل الموجة من هؤلاء محولات موجة جيبية ينتج تيار دوامي وخسائر أخرى على الحمل الاستقرائي. ومن ثم ، فإن أي تشويه مفرط في شكل الموجة سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المكونات. يمكن أن تتسبب مثل هذه المواقف في إتلاف المعدات الكهربائية والتأثير على الكفاءة التشغيلية للنظام.
لهذا السبب ، سيكون شراء محولات موجة جيبية نقية استثمارًا أفضل لأنها توفر تشويهًا موجيًا أقل لجهد الخرج.
كفاءة العاكس الشمسي
نسبة طاقة الإدخال إلى طاقة الخرج (معبرًا عنها بالنسب المئوية) في ظل ظروف عمل محددة هي كفاءة العاكس الشمسي. عادة ، تشير كفاءة العاكس الشمسي إلى مدى كفاءته تحت 80 ٪ من حمل المقاومة الصافي.
نظرًا لمدى تكلفة أنظمة الطاقة الشمسية ، تحاول معظم العلامات التجارية لمحول الطاقة الشمسية زيادة كفاءة منتجاتها. في الآونة الأخيرة ، تتمتع العاكسات السائدة بكفاءة اسمية تتراوح بين 80٪ و 95٪. كفاءة معظم الطاقة المنخفضة العواكس لا تقل عن 85٪.
استقرار الجهد الناتج
أنظمة الطاقة الشمسية لها بطاريات التخزين التي تساعد على تخزين التيار الكهربائي المتولد عن الألواح الشمسية قبل أن يحولها العاكس إلى كهرباء قابلة للاستخدام. ومع ذلك ، فإن شحن وتفريغ هذه البطاريات يؤثران بشكل كبير على استقرار جهد الخرج.
يمكن أن يكون للأنظمة الشمسية مختلفة بطاريات مع الفولتية الإخراج المختلفة. على سبيل المثال ، إذا كانت البطارية ذات قيمة اسمية 12 فولت ، فيمكن أن تختلف قيمة خرجها بين 10.8 فولت و 14.4 فولت. أي شيء يزيد عن هذا النطاق قد يؤدي إلى إتلاف البطاريات.
اي العاكس للطاقة الشمسية لمثل هذه البطاريات يجب ألا تحتوي على أكثر من 5٪ من القيمة المقدرة لجهد خرج الحالة المستقر. إذا كان هناك تغيير في الحمل ، فيجب ألا يتجاوز انحراف الإخراج 10٪ من القيمة المقدرة. خلاف ذلك ، لن يكون النظام الشمسي فعالاً.
ميزات السلامة
محولات الطاقة الشمسية التعامل مع الكهرباء النقية ، لذلك يجب أن يكون لديهم ميزات السلامة أو الحماية. يمكن أن تحدث المواقف غير الطبيعية في أي وقت وتتلف العاكس دون تدابير وقائية. فيما يلي بعض ميزات الأمان التي يجب على تجار التجزئة الانتباه لها قبل الشراء:
- الإفراط في الحماية الحالية
سوف تتجنب العاكسات ذات الحماية من التيار الزائد التلف في حالة ماس كهربائى أو التيار يتجاوز عتبة القيمة.
- الحماية من الحرارة الزائدة
يجب أن تتمتع محولات الطاقة الشمسية بخاصية الأمان هذه لمنع التلف الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة.
- حماية المدخلات من الجهد الزائد
ستعمل هذه الوظيفة على حماية العاكس الشمسي عندما يتجاوز جهد الدخل 130٪.
- حماية المدخلات تحت الجهد الكهربي
سيحمي هذا المقياس العاكس الشمسي إذا انخفض جهد الدخل عن 85 ٪ من الجهد المقنن.
- حماية الانتاج ماس كهربائى
يجب ألا تتجاوز مدة حماية الدائرة القصيرة للعاكس 0.5 ثانية.
- حماية الإضاءة
هناك ميزة أخرى مهمة يجب أن تتمتع بها محولات الأمان وهي الحماية من الصواعق.
- حماية الاتصال العكسي الإدخال
يجب أن يكون لمحولات الطاقة الشمسية هذه الوظيفة للحماية من الأقطاب الموجبة والسالبة المتصلة بشكل عكسي.
ضجيج
العاكسون تحتوي على مكونات مختلفة يمكن أن تنتج الكثير من الضوضاء. ومع ذلك ، يجب ألا تتجاوز محولات الطاقة الشمسية مستوى ضوضاء 80 ديسيبل للعمليات العادية. يجب أن تظل المحولات صغيرة الحجم أيضًا ضمن حد الضوضاء البالغ 65 ديسيبل.
قدرة الانتاج المقدرة
قدرة الانتاج المقدرة تتعامل مع العاكس الشمسي تصنيف التيار الناتج والجهد. تُظهر معظم محولات الطاقة الشمسية قدرتها الإنتاجية المقدرة بوحدات kVA أو VA. يشير أيضًا إلى كمية الطاقة التي يمكن أن يوفرها العاكس الشمسي بشكل مستمر.
An العاكس يجب أن تكون سعة الإخراج المقدرة أكثر من 25٪ كحد أدنى من إجمالي الطاقة المطلوبة لتشغيل جميع الأجهزة في وقت واحد. خلاف ذلك ، فإنها ستعمل فقط على تشغيل الأجهزة في حدود سعتها.
تواتر الناتج المقدر
الخير العاكسون يجب أن يكون لها تردد خرج مقنن ثابت. القيمة المقبولة هي 50 هرتز ، ويجب أن تنحرف أقل من 1٪ فقط من القيمة الأصلية في ظل ظروف العمل.
تحتاج الأحمال مثل الثلاجات والغسالات (ذات المحركات) إلى قيمة التردد المستقرة هذه. إذا تذبذبت القيمة ، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض الكفاءة وارتفاع درجة الحرارة.
التقريب
الطاقة المتجددة هي الاتجاه الجديد ، والطاقة الشمسية هي الرائدة في هذه الصناعة. يبحث المزيد من المستهلكين عن بدائل لتقليل تكاليف الكهرباء أو قطع الاتصال بالشبكة تمامًا.
تعد محولات الطاقة الشمسية ضرورية للأنظمة الكهروضوئية. المستهلكون الذين يبحثون عن كهرباء عالية الكفاءة سيحبون عاكس موجة جيبية نقية. سوف تكون محولات الموجة الجيبية المعدلة كافية لأولئك الذين يتطلعون إلى تشغيل بعض الأضواء والأجهزة.
يجب على تجار التجزئة الاستفادة من الإمكانات الهائلة لـ العاكس للطاقة الشمسية خارج الشبكة السوق لتوليد أرباح أكبر.
