Capítulo 35 / Chapter 35
Inversores
35.1 Introducción a los Inversores
Los inversores son dispositivos electrónicos esenciales en cualquier sistema solar fotovoltaico con baterías. Su función principal es convertir la corriente continua (DC) de las baterías en corriente alterna (AC) para alimentar los aparatos eléctricos convencionales de 230V/50Hz.
Sin un inversor adecuado, la energía almacenada en las baterías no podría utilizarse para alimentar la mayoría de los electrodomésticos y equipos eléctricos convencionales que funcionan con corriente alterna.
Inversores Solener - Onda Pura Senoidal - Máxima Eficiencia
35.2 Tipos de Inversores
Existen dos tipos principales de inversores según la forma de onda de salida:
A) Inversores de Onda Modificada (Modified Sine Wave)
Producen una onda cuadrada modificada que simula aproximadamente una onda senoidal. Son más económicos pero pueden causar problemas con algunos equipos sensibles.
- Forma de onda: Onda cuadrada modificada (escalonada)
- Coste: Bajo (50-200€)
- Eficiencia: 85-90%
- Aplicaciones: Cargas resistivas (bombillas, resistencias)
- Ventajas: Económicos, simples
- Desventajas: Pueden dañar equipos sensibles, zumbidos
B) Inversores de Onda Pura Senoidal (Pure Sine Wave)
Producen una onda senoidal pura, idéntica a la de la red eléctrica. Son más caros pero compatibles con todos los equipos eléctricos.
- Forma de onda: Onda senoidal pura (idéntica a la red)
- Coste: Medio-alto (200-1500€)
- Eficiencia: 90-95%
- Aplicaciones: Todos los equipos eléctricos, incluyendo sensibles
- Ventajas: Compatibles con todos los equipos, sin zumbidos
- Desventajas: Más caros, más complejos
35.3 Comparación: Onda Modificada vs Onda Pura
| Característica | Onda Modificada | Onda Pura |
|---|---|---|
| Forma de onda | Cuadrada modificada | Senoidal pura |
| Coste | 50-200€ | 200-1500€ |
| Eficiencia | 85-90% | 90-95% |
| Compatibilidad | Cargas resistivas | Todos los equipos |
| Zumbidos | Sí (en algunos equipos) | No |
| Equipos sensibles | Pueden dañarse | Compatibles |
| Recomendación | Solo cargas simples | Recomendado siempre |
RECOMENDACIÓN SOLÉNER: Siempre
utilizar inversores de onda pura senoidal. La diferencia de precio se
compensa con la compatibilidad total y la protección de los equipos
sensibles.
35.4 Funciones Principales del Inversor
- Conversión DC-AC: Convierte corriente continua de baterías en corriente alterna
- Regulación de voltaje: Mantiene voltaje de salida estable (230V ±5%)
- Regulación de frecuencia: Mantiene frecuencia estable (50Hz ±0.5%)
- Protección contra sobrecargas: Protege contra sobrecargas
- Protección contra cortocircuitos: Protege contra cortocircuitos
- Protección contra sobrecalentamiento: Protege contra sobrecalentamiento
- Protección contra bajo voltaje: Protege baterías contra sobredescarga
- Protección contra alto voltaje: Protege contra sobretensiones
35.5 Tipos de Inversores según Aplicación
| Tipo | Función | Aplicación | Coste |
|---|---|---|---|
| Inversor standalone | Solo convierte DC-AC | Sistemas aislados | Bajo |
| Inversor/cargador | Convierte DC-AC y carga baterías | Sistemas con generador | Medio |
| Inversor híbrido | Gestiona paneles, baterías y red | Sistemas híbridos | Alto |
| Inversor de red | Vierte a red eléctrica | Autoconsumo con compensación | Medio-alto |
35.6 Selección del Inversor
La selección del inversor depende de varios factores:
- Potencia continua: Debe ser superior a la potencia total de las cargas continuas
- Potencia de pico: Debe soportar picos de arranque de motores (3-5 veces la potencia nominal)
- Voltaje de entrada: Debe coincidir con el voltaje del banco de baterías (12V, 24V, 48V)
- Voltaje de salida: 230V/50Hz para Europa
- Forma de onda: Onda pura senoidal (recomendado)
- Eficiencia: Superior al 90%
35.7 Dimensionamiento del Inversor
Potencia continua necesaria:
P_inversor ≥ Σ P_cargas_continuas × 1.25
Ejemplo:
- Iluminación: 200W
- TV: 100W
- Ordenador: 150W
- Frigorífico: 150W (continuo)
- Total cargas continuas: 600W
- P_inversor ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Seleccionar: Inversor 800W o 1000W
Potencia de pico necesaria:
P_pico ≥ Σ P_arranque_motores
Ejemplo:
- Lavadora: 2000W (arranque)
- Bomba agua: 1500W (arranque)
- Total picos: 3500W
- P_inversor debe soportar: 3500W en pico
- Seleccionar: Inversor 1500W con pico 4000W
P_inversor ≥ Σ P_cargas_continuas × 1.25
Ejemplo:
- Iluminación: 200W
- TV: 100W
- Ordenador: 150W
- Frigorífico: 150W (continuo)
- Total cargas continuas: 600W
- P_inversor ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Seleccionar: Inversor 800W o 1000W
Potencia de pico necesaria:
P_pico ≥ Σ P_arranque_motores
Ejemplo:
- Lavadora: 2000W (arranque)
- Bomba agua: 1500W (arranque)
- Total picos: 3500W
- P_inversor debe soportar: 3500W en pico
- Seleccionar: Inversor 1500W con pico 4000W
35.8 Voltaje del Banco de Baterías
El voltaje del banco de baterías determina el voltaje de entrada del inversor:
| Potencia Inversor | Voltaje Baterías | Corriente Máxima | Sección Cable |
|---|---|---|---|
| hasta 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 Eficiencia del Inversor
La eficiencia del inversor es la relación entre la potencia de salida (AC) y la potencia de entrada (DC):
Eficiencia:
η = (P_salida_AC / P_entrada_DC) × 100%
Ejemplo:
- Potencia entrada (DC): 1000W
- Potencia salida (AC): 920W
- Eficiencia: (920/1000) × 100% = 92%
Pérdidas del inversor:
- Pérdidas en conversión: 5-10%
- Pérdidas en vacío (consumo propio): 10-30W
- Eficiencia típica: 90-95%
Recomendación:
- Elegir inversores con eficiencia > 90%
- Bajo consumo en vacío (< 20W)
- Curva de eficiencia plana
η = (P_salida_AC / P_entrada_DC) × 100%
Ejemplo:
- Potencia entrada (DC): 1000W
- Potencia salida (AC): 920W
- Eficiencia: (920/1000) × 100% = 92%
Pérdidas del inversor:
- Pérdidas en conversión: 5-10%
- Pérdidas en vacío (consumo propio): 10-30W
- Eficiencia típica: 90-95%
Recomendación:
- Elegir inversores con eficiencia > 90%
- Bajo consumo en vacío (< 20W)
- Curva de eficiencia plana
35.10 Protecciones del Inversor
- Protección contra sobrecargas: Desconecta si se supera la potencia nominal
- Protección contra cortocircuitos: Desconecta inmediatamente en cortocircuito
- Protección contra sobrecalentamiento: Desconecta si la temperatura es excesiva
- Protección contra bajo voltaje: Desconecta si voltaje baterías < 10.5V (12V)
- Protección contra alto voltaje: Desconecta si voltaje baterías > 15V (12V)
- Protección contra inversión de polaridad: Protege contra conexión invertida
35.11 Instalación del Inversor
- Ubicación:
- Lugar seco y ventilado
- Temperatura ambiente (5-40°C)
- Lejos de fuentes de calor
- Cerca de las baterías (cables cortos)
- Montaje:
- Fijación en pared o soporte
- Ventilación adecuada (espacio alrededor)
- Accesible para mantenimiento
- Conexiones:
- Cables cortos y gruesos a baterías
- Conexiones firmes y limpias
- Polaridad correcta (+/-)
- Fusibles o disyuntores en ambos polos
35.12 Dimensionamiento de Cables
Sección del cable (batería-inversor):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Donde:
S = Sección del cable (mm²)
I = Corriente máxima (A)
L = Longitud del cable (m)
2 = Factor ida y vuelta
σ = Conductividad del cobre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Caída de tensión admisible (V)
Ejemplo:
- Inversor 2000W a 24V
- Corriente: 2000W / 24V = 83.3A
- Longitud: 2m
- Caída admisible: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Seleccionar: Cable 25 mm² o 35 mm²
Recomendación:
- Caída de tensión máxima: 1-3%
- Usar cable flexible de cobre
- Longitud mínima posible
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Donde:
S = Sección del cable (mm²)
I = Corriente máxima (A)
L = Longitud del cable (m)
2 = Factor ida y vuelta
σ = Conductividad del cobre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Caída de tensión admisible (V)
Ejemplo:
- Inversor 2000W a 24V
- Corriente: 2000W / 24V = 83.3A
- Longitud: 2m
- Caída admisible: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Seleccionar: Cable 25 mm² o 35 mm²
Recomendación:
- Caída de tensión máxima: 1-3%
- Usar cable flexible de cobre
- Longitud mínima posible
35.13 Configuración del Inversor
- Voltaje de entrada: Configurar según banco de baterías (12V/24V/48V)
- Voltaje de salida: 230V (Europa) o 120V (América)
- Frecuencia: 50Hz (Europa) o 60Hz (América)
- Voltaje bajo: 10.5V (12V), 21V (24V), 42V (48V)
- Voltaje alto: 15V (12V), 30V (24V), 60V (48V)
- Modo de ahorro: Activar si está disponible
35.14 Consumo en Vacío
Los inversores consumen energía incluso cuando no hay carga conectada (consumo en vacío):
Consumo en vacío típico:
- Inversores pequeños (300-500W): 5-10W
- Inversores medianos (1000-2000W): 10-20W
- Inversores grandes (3000W+): 20-40W
Consumo diario en vacío:
Consumo_día = P_vacío × 24h
Ejemplo:
- Inversor 1500W con consumo vacío 15W
- Consumo diario: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/día
- Consumo anual: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/año
Recomendación:
- Elegir inversores con bajo consumo en vacío
- Activar modo de ahorro/standby
- Apagar inversor si no se usa por largo tiempo
- Inversores pequeños (300-500W): 5-10W
- Inversores medianos (1000-2000W): 10-20W
- Inversores grandes (3000W+): 20-40W
Consumo diario en vacío:
Consumo_día = P_vacío × 24h
Ejemplo:
- Inversor 1500W con consumo vacío 15W
- Consumo diario: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/día
- Consumo anual: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/año
Recomendación:
- Elegir inversores con bajo consumo en vacío
- Activar modo de ahorro/standby
- Apagar inversor si no se usa por largo tiempo
35.15 Inversores/Cargadores
Los inversores/cargadores combinan las funciones de inversor y cargador de baterías:
- Función inversor: Convierte DC de baterías en AC para cargas
- Función cargador: Carga baterías desde red eléctrica o generador
- Función transfer: Transfiere automáticamente entre fuentes
- Aplicación: Sistemas con generador de respaldo
- Ventaja: Un solo equipo para dos funciones
35.16 Inversores Híbridos
Los inversores híbridos gestionan múltiples fuentes de energía (paneles, baterías y red):
- Gestión de paneles: Regula carga de paneles a baterías
- Gestión de baterías: Controla carga y descarga de baterías
- Gestión de red: Gestiona conexión con red eléctrica
- Función UPS: Funciona como SAI (Sin Interrupciones)
- Aplicación: Autoconsumo con baterías y conexión a red
- Ventaja: Gestión inteligente de todas las fuentes
35.17 Selección para Sistemas Solener
| Tipo Sistema | Tipo Inversor | Potencia | Modelo Recomendado |
|---|---|---|---|
| Aislado pequeño | Inversor onda pura | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| Aislado mediano | Inversor onda pura | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| Con generador | Inversor/cargador | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| Autoconsumo | Inversor híbrido | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 Mantenimiento del Inversor
- Limpieza: Limpiar ventiladores y rejillas de ventilación
- Verificación conexiones: Verificar conexiones firmes y limpias
- Verificación ventilación: Asegurar ventilación adecuada
- Verificación temperatura: Verificar que no se sobrecalienta
- Verificación funcionamiento: Verificar correcto funcionamiento
- Limpieza filtros: Limpiar filtros de aire si los tiene
35.19 Problemas Comunes y Soluciones
| Problema | Causa | Solución |
|---|---|---|
| No enciende | Baterías descargadas, conexión invertida | Cargar baterías, verificar polaridad |
| Se apaga con carga | Sobrecarga, baterías descargadas | Reducir carga, cargar baterías |
| Se sobrecalienta | Mala ventilación, sobrecarga | Mejorar ventilación, reducir carga |
| Zumbido | Onda modificada, carga incompatible | Usar inversor onda pura |
| Alto consumo vacío | Modo ahorro desactivado | Activar modo ahorro/standby |
35.20 Recomendaciones Solener
Recomendaciones para sistemas Solener:
Selección del inversor:
- Siempre usar inversores de onda pura senoidal
- Elegir eficiencia > 90%
- Bajo consumo en vacío (< 20W)
- Potencia adecuada a las cargas
Instalación:
- Cables cortos y gruesos a baterías
- Buena ventilación alrededor del inversor
- Conexiones firmes y limpias
- Fusibles o disyuntores en ambos polos
Mantenimiento:
- Limpieza periódica de ventiladores
- Verificación de conexiones
- Verificación de temperatura
- Activar modo ahorro cuando no se use
Selección del inversor:
- Siempre usar inversores de onda pura senoidal
- Elegir eficiencia > 90%
- Bajo consumo en vacío (< 20W)
- Potencia adecuada a las cargas
Instalación:
- Cables cortos y gruesos a baterías
- Buena ventilación alrededor del inversor
- Conexiones firmes y limpias
- Fusibles o disyuntores en ambos polos
Mantenimiento:
- Limpieza periódica de ventiladores
- Verificación de conexiones
- Verificación de temperatura
- Activar modo ahorro cuando no se use
35.1 Introduction aux Onduleurs
Les onduleurs sont des dispositifs électroniques essentiels dans tout système solaire photovoltaïque avec batteries. Leur fonction principale est de convertir le courant continu (DC) des batteries en courant alternatif (AC) pour alimenter les appareils électriques conventionnels de 230V/50Hz.
Sans un onduleur approprié, l'énergie stockée dans les batteries ne pourrait pas être utilisée pour alimenter la plupart des appareils électroménagers et équipements électriques conventionnels qui fonctionnent avec du courant alternatif.
Onduleurs Solener - Onde Sinusoïdale Pure - Efficacité Maximale
35.2 Types d'Onduleurs
Il existe deux types principaux d'onduleurs selon la forme d'onde de sortie:
A) Onduleurs à Onde Modifiée (Modified Sine Wave)
Ils produisent une onde carrée modifiée qui simule approximativement une onde sinusoïdale. Ils sont plus économiques mais peuvent causer des problèmes avec certains équipements sensibles.
- Forme d'onde: Onde carrée modifiée (échelonnée)
- Coût: Bas (50-200€)
- Efficacité: 85-90%
- Applications: Charges résistives (ampoules, résistances)
- Avantages: Économiques, simples
- Désavantages: Peuvent endommager équipements sensibles, bourdonnements
B) Onduleurs à Onde Pure Sinusoïdale (Pure Sine Wave)
Ils produisent une onde sinusoïdale pure, identique à celle du réseau électrique. Ils sont plus chers mais compatibles avec tous les équipements électriques.
- Forme d'onde: Onde sinusoïdale pure (identique au réseau)
- Coût: Moyen-élevé (200-1500€)
- Efficacité: 90-95%
- Applications: Tous les équipements électriques, y compris sensibles
- Avantages: Compatibles avec tous les équipements, sans bourdonnements
- Désavantages: Plus chers, plus complexes
35.3 Comparaison: Onde Modifiée vs Onde Pure
| Caractéristique | Onde Modifiée | Onde Pure |
|---|---|---|
| Forme d'onde | Carrée modifiée | Sinusoïdale pure |
| Coût | 50-200€ | 200-1500€ |
| Efficacité | 85-90% | 90-95% |
| Compatibilité | Charges résistives | Tous les équipements |
| Bourdonnements | Oui (dans certains équipements) | Non |
| Équipements sensibles | Peuvent s'endommager | Compatibles |
| Recommandation | Seulement charges simples | Toujours recommandé |
RECOMMANDATION SOLÉNER:
Toujours utiliser des onduleurs à onde pure sinusoïdale. La différence
de prix se compense avec la compatibilité totale et la protection des
équipements sensibles.
35.4 Fonctions Principales de l'Onduleur
- Conversion DC-AC: Convertit le courant continu des batteries en courant alternatif
- Régulation de tension: Maintient une tension de sortie stable (230V ±5%)
- Régulation de fréquence: Maintient une fréquence stable (50Hz ±0.5%)
- Protection contre surcharges: Protège contre les surcharges
- Protection contre courts-circuits: Protège contre les courts-circuits
- Protection contre surchauffe: Protège contre la surchauffe
- Protection contre basse tension: Protège les batteries contre la décharge profonde
- Protection contre haute tension: Protège contre les surtensions
35.5 Types d'Onduleurs selon Application
| Type | Fonction | Application | Coût |
|---|---|---|---|
| Onduleur standalone | Seulement convertit DC-AC | Systèmes isolés | Bas |
| Onduleur/chargeur | Convertit DC-AC et charge batteries | Systèmes avec générateur | Moyen |
| Onduleur hybride | Gère panneaux, batteries et réseau | Systèmes hybrides | Élevé |
| Onduleur de réseau | Injecte au réseau électrique | Autoconsommation avec compensation | Moyen-élevé |
35.6 Sélection de l'Onduleur
La sélection de l'onduleur dépend de plusieurs facteurs:
- Puissance continue: Doit être supérieure à la puissance totale des charges continues
- Puissance de pic: Doit supporter les pics de démarrage des moteurs (3-5 fois la puissance nominale)
- Tension d'entrée: Doit coïncider avec la tension du banc de batteries (12V, 24V, 48V)
- Tension de sortie: 230V/50Hz pour l'Europe
- Forme d'onde: Onde pure sinusoïdale (recommandé)
- Efficacité: Supérieure à 90%
35.7 Dimensionnement de l'Onduleur
Puissance continue nécessaire:
P_onduleur ≥ Σ P_charges_continues × 1.25
Exemple:
- Éclairage: 200W
- TV: 100W
- Ordinateur: 150W
- Réfrigérateur: 150W (continu)
- Total charges continues: 600W
- P_onduleur ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Sélectionner: Onduleur 800W ou 1000W
Puissance de pic nécessaire:
P_pic ≥ Σ P_démarrage_moteurs
Exemple:
- Machine à laver: 2000W (démarrage)
- Pompe eau: 1500W (démarrage)
- Total pics: 3500W
- P_onduleur doit supporter: 3500W en pic
- Sélectionner: Onduleur 1500W avec pic 4000W
P_onduleur ≥ Σ P_charges_continues × 1.25
Exemple:
- Éclairage: 200W
- TV: 100W
- Ordinateur: 150W
- Réfrigérateur: 150W (continu)
- Total charges continues: 600W
- P_onduleur ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Sélectionner: Onduleur 800W ou 1000W
Puissance de pic nécessaire:
P_pic ≥ Σ P_démarrage_moteurs
Exemple:
- Machine à laver: 2000W (démarrage)
- Pompe eau: 1500W (démarrage)
- Total pics: 3500W
- P_onduleur doit supporter: 3500W en pic
- Sélectionner: Onduleur 1500W avec pic 4000W
35.8 Tension du Banc de Batteries
La tension du banc de batteries détermine la tension d'entrée de l'onduleur:
| Puissance Onduleur | Tension Batteries | Courant Maximum | Section Câble |
|---|---|---|---|
| jusqu'à 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 Efficacité de l'Onduleur
L'efficacité de l'onduleur est le rapport entre la puissance de sortie (AC) et la puissance d'entrée (DC):
Efficacité:
η = (P_sortie_AC / P_entrée_DC) × 100%
Exemple:
- Puissance entrée (DC): 1000W
- Puissance sortie (AC): 920W
- Efficacité: (920/1000) × 100% = 92%
Pertes de l'onduleur:
- Pertes en conversion: 5-10%
- Pertes à vide (consommation propre): 10-30W
- Efficacité typique: 90-95%
Recommandation:
- Choisir onduleurs avec efficacité > 90%
- Faible consommation à vide (< 20W)
- Courbe d'efficacité plate
η = (P_sortie_AC / P_entrée_DC) × 100%
Exemple:
- Puissance entrée (DC): 1000W
- Puissance sortie (AC): 920W
- Efficacité: (920/1000) × 100% = 92%
Pertes de l'onduleur:
- Pertes en conversion: 5-10%
- Pertes à vide (consommation propre): 10-30W
- Efficacité typique: 90-95%
Recommandation:
- Choisir onduleurs avec efficacité > 90%
- Faible consommation à vide (< 20W)
- Courbe d'efficacité plate
35.10 Protections de l'Onduleur
- Protection contre surcharges: Déconnecte si on dépasse la puissance nominale
- Protection contre courts-circuits: Déconnecte immédiatement en court-circuit
- Protection contre surchauffe: Déconnecte si la température est excessive
- Protection contre basse tension: Déconnecte si tension batteries < 10.5V (12V)
- Protection contre haute tension: Déconnecte si tension batteries > 15V (12V)
- Protection contre inversion polarité: Protège contre connexion inversée
35.11 Installation de l'Onduleur
- Emplacement:
- Lieu sec et ventilé
- Température ambiante (5-40°C)
- Loin des sources de chaleur
- Près des batteries (câbles courts)
- Montage:
- Fixation au mur ou support
- Ventilation adéquate (espace autour)
- Accessible pour maintenance
- Connexions:
- Câbles courts et épais aux batteries
- Connexions fermes et propres
- Polarité correcte (+/-)
- Fusibles ou disjoncteurs aux deux pôles
35.12 Dimensionnement des Câbles
Section du câble (batterie-onduleur):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Où:
S = Section du câble (mm²)
I = Courant maximum (A)
L = Longueur du câble (m)
2 = Facteur aller-retour
σ = Conductivité du cuivre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Chute de tension admissible (V)
Exemple:
- Onduleur 2000W à 24V
- Courant: 2000W / 24V = 83.3A
- Longueur: 2m
- Chute admissible: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Sélectionner: Câble 25 mm² ou 35 mm²
Recommandation:
- Chute de tension maximale: 1-3%
- Utiliser câble flexible de cuivre
- Longueur minimale possible
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Où:
S = Section du câble (mm²)
I = Courant maximum (A)
L = Longueur du câble (m)
2 = Facteur aller-retour
σ = Conductivité du cuivre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Chute de tension admissible (V)
Exemple:
- Onduleur 2000W à 24V
- Courant: 2000W / 24V = 83.3A
- Longueur: 2m
- Chute admissible: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Sélectionner: Câble 25 mm² ou 35 mm²
Recommandation:
- Chute de tension maximale: 1-3%
- Utiliser câble flexible de cuivre
- Longueur minimale possible
35.13 Configuration de l'Onduleur
- Tension d'entrée: Configurer selon banc de batteries (12V/24V/48V)
- Tension de sortie: 230V (Europe) ou 120V (Amérique)
- Fréquence: 50Hz (Europe) ou 60Hz (Amérique)
- Tension basse: 10.5V (12V), 21V (24V), 42V (48V)
- Tension haute: 15V (12V), 30V (24V), 60V (48V)
- Mode économie: Activer si disponible
35.14 Consommation à Vide
Les onduleurs consomment de l'énergie même quand il n'y a pas de charge connectée (consommation à vide):
Consommation à vide typique:
- Onduleurs petits (300-500W): 5-10W
- Onduleurs moyens (1000-2000W): 10-20W
- Onduleurs grands (3000W+): 20-40W
Consommation quotidienne à vide:
Consommation_jour = P_vide × 24h
Exemple:
- Onduleur 1500W avec consommation vide 15W
- Consommation quotidienne: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/jour
- Consommation annuelle: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/an
Recommandation:
- Choisir onduleurs avec faible consommation à vide
- Activer mode économie/standby
- Éteindre onduleur si on ne l'utilise pas longtemps
- Onduleurs petits (300-500W): 5-10W
- Onduleurs moyens (1000-2000W): 10-20W
- Onduleurs grands (3000W+): 20-40W
Consommation quotidienne à vide:
Consommation_jour = P_vide × 24h
Exemple:
- Onduleur 1500W avec consommation vide 15W
- Consommation quotidienne: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/jour
- Consommation annuelle: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/an
Recommandation:
- Choisir onduleurs avec faible consommation à vide
- Activer mode économie/standby
- Éteindre onduleur si on ne l'utilise pas longtemps
35.15 Onduleurs/Chargeurs
Les onduleurs/chargeurs combinent les fonctions d'onduleur et de chargeur de batteries:
- Fonction onduleur: Convertit DC des batteries en AC pour charges
- Fonction chargeur: Charge batteries depuis réseau électrique ou générateur
- Fonction transfer: Transfère automatiquement entre sources
- Application: Systèmes avec générateur de secours
- Avantage: Un seul équipement pour deux fonctions
35.16 Onduleurs Hybrides
Les onduleurs hybrides gèrent plusieurs sources d'énergie (panneaux, batteries et réseau):
- Gestion de panneaux: Régule charge de panneaux à batteries
- Gestion de batteries: Contrôle charge et décharge de batteries
- Gestion de réseau: Gère connexion avec réseau électrique
- Fonction UPS: Fonctionne comme ASI (Sans Interruptions)
- Application: Autoconsommation avec batteries et connexion au réseau
- Avantage: Gestion intelligente de toutes les sources
35.17 Sélection pour Systèmes Solener
| Type Système | Type Onduleur | Puissance | Modèle Recommandé |
|---|---|---|---|
| Isolé petit | Onduleur onde pure | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| Isolé moyen | Onduleur onde pure | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| Avec générateur | Onduleur/chargeur | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| Autoconsommation | Onduleur hybride | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 Maintenance de l'Onduleur
- Nettoyage: Nettoyer ventilateurs et grilles de ventilation
- Vérification connexions: Vérifier connexions fermes et propres
- Vérification ventilation: Assurer ventilation adéquate
- Vérification température: Vérifier qu'il ne surchauffe pas
- Vérification fonctionnement: Vérifier correct fonctionnement
- Nettoyage filtres: Nettoyer filtres d'air si les a
35.19 Problèmes Communs et Solutions
| Problème | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Ne s'allume pas | Batteries déchargées, connexion inversée | Charger batteries, vérifier polarité |
| S'éteint avec charge | Surcharge, batteries déchargées | Réduire charge, charger batteries |
| Surchauffe | Mauvaise ventilation, surcharge | Améliorer ventilation, réduire charge |
| Bourdonnement | Onde modifiée, charge incompatible | Utiliser onduleur onde pure |
| Haute consommation vide | Mode économie désactivé | Activer mode économie/standby |
35.20 Recommandations Solener
Recommandations pour systèmes Solener:
Sélection de l'onduleur:
- Toujours utiliser onduleurs à onde pure sinusoïdale
- Choisir efficacité > 90%
- Faible consommation à vide (< 20W)
- Puissance adaptée aux charges
Installation:
- Câbles courts et épais aux batteries
- Bonne ventilation autour de l'onduleur
- Connexions fermes et propres
- Fusibles ou disjoncteurs aux deux pôles
Maintenance:
- Nettoyage périodique des ventilateurs
- Vérification des connexions
- Vérification de la température
- Activer mode économie quand on ne l'utilise pas
Sélection de l'onduleur:
- Toujours utiliser onduleurs à onde pure sinusoïdale
- Choisir efficacité > 90%
- Faible consommation à vide (< 20W)
- Puissance adaptée aux charges
Installation:
- Câbles courts et épais aux batteries
- Bonne ventilation autour de l'onduleur
- Connexions fermes et propres
- Fusibles ou disjoncteurs aux deux pôles
Maintenance:
- Nettoyage périodique des ventilateurs
- Vérification des connexions
- Vérification de la température
- Activer mode économie quand on ne l'utilise pas
35.1 Introduction to Inverters
Inverters are essential electronic devices in any photovoltaic solar system with batteries. Their main function is to convert direct current (DC) from batteries into alternating current (AC) to power conventional 230V/50Hz electrical appliances.
Without a proper inverter, the energy stored in batteries could not be used to power most conventional household appliances and electrical equipment that operate on alternating current.
Solener Inverters - Pure Sine Wave - Maximum Efficiency
35.2 Types of Inverters
There are two main types of inverters according to the output waveform:
A) Modified Sine Wave Inverters
They produce a modified square wave that approximately simulates a sine wave. They are more economical but can cause problems with some sensitive equipment.
- Waveform: Modified square wave (stepped)
- Cost: Low (50-200€)
- Efficiency: 85-90%
- Applications: Resistive loads (light bulbs, resistances)
- Advantages: Economical, simple
- Disadvantages: Can damage sensitive equipment, buzzing
B) Pure Sine Wave Inverters
They produce a pure sine wave, identical to that of the electrical grid. They are more expensive but compatible with all electrical equipment.
- Waveform: Pure sine wave (identical to the grid)
- Cost: Medium-high (200-1500€)
- Efficiency: 90-95%
- Applications: All electrical equipment, including sensitive
- Advantages: Compatible with all equipment, no buzzing
- Disadvantages: More expensive, more complex
35.3 Comparison: Modified vs Pure Wave
| Characteristic | Modified Wave | Pure Wave |
|---|---|---|
| Waveform | Modified square | Pure sine |
| Cost | 50-200€ | 200-1500€ |
| Efficiency | 85-90% | 90-95% |
| Compatibility | Resistive loads | All equipment |
| Buzzing | Yes (in some equipment) | No |
| Sensitive equipment | Can be damaged | Compatible |
| Recommendation | Only simple loads | Always recommended |
SOLÉNER RECOMMENDATION: Always
use pure sine wave inverters. The price difference is compensated with
full compatibility and protection of sensitive equipment.
35.4 Main Functions of the Inverter
- DC-AC conversion: Converts direct current from batteries to alternating current
- Voltage regulation: Maintains stable output voltage (230V ±5%)
- Frequency regulation: Maintains stable frequency (50Hz ±0.5%)
- Overload protection: Protects against overloads
- Short circuit protection: Protects against short circuits
- Overheating protection: Protects against overheating
- Low voltage protection: Protects batteries against deep discharge
- High voltage protection: Protects against overvoltages
35.5 Types of Inverters according to Application
| Type | Function | Application | Cost |
|---|---|---|---|
| Standalone inverter | Only converts DC-AC | Isolated systems | Low |
| Inverter/charger | Converts DC-AC and charges batteries | Systems with generator | Medium |
| Hybrid inverter | Manages panels, batteries and grid | Hybrid systems | High |
| Grid inverter | Feeds into electrical grid | Self-consumption with compensation | Medium-high |
35.6 Inverter Selection
Inverter selection depends on several factors:
- Continuous power: Must be higher than total power of continuous loads
- Peak power: Must withstand motor starting peaks (3-5 times nominal power)
- Input voltage: Must match battery bank voltage (12V, 24V, 48V)
- Output voltage: 230V/50Hz for Europe
- Waveform: Pure sine wave (recommended)
- Efficiency: Higher than 90%
35.7 Inverter Sizing
Required continuous power:
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
Example:
- Lighting: 200W
- TV: 100W
- Computer: 150W
- Refrigerator: 150W (continuous)
- Total continuous loads: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Select: 800W or 1000W inverter
Required peak power:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
Example:
- Washing machine: 2000W (starting)
- Water pump: 1500W (starting)
- Total peaks: 3500W
- P_inverter must withstand: 3500W peak
- Select: 1500W inverter with 4000W peak
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
Example:
- Lighting: 200W
- TV: 100W
- Computer: 150W
- Refrigerator: 150W (continuous)
- Total continuous loads: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Select: 800W or 1000W inverter
Required peak power:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
Example:
- Washing machine: 2000W (starting)
- Water pump: 1500W (starting)
- Total peaks: 3500W
- P_inverter must withstand: 3500W peak
- Select: 1500W inverter with 4000W peak
35.8 Battery Bank Voltage
Battery bank voltage determines inverter input voltage:
| Inverter Power | Battery Voltage | Maximum Current | Cable Section |
|---|---|---|---|
| up to 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 Inverter Efficiency
Inverter efficiency is the ratio between output power (AC) and input power (DC):
Efficiency:
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
Example:
- Input power (DC): 1000W
- Output power (AC): 920W
- Efficiency: (920/1000) × 100% = 92%
Inverter losses:
- Conversion losses: 5-10%
- No-load losses (self-consumption): 10-30W
- Typical efficiency: 90-95%
Recommendation:
- Choose inverters with efficiency > 90%
- Low no-load consumption (< 20W)
- Flat efficiency curve
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
Example:
- Input power (DC): 1000W
- Output power (AC): 920W
- Efficiency: (920/1000) × 100% = 92%
Inverter losses:
- Conversion losses: 5-10%
- No-load losses (self-consumption): 10-30W
- Typical efficiency: 90-95%
Recommendation:
- Choose inverters with efficiency > 90%
- Low no-load consumption (< 20W)
- Flat efficiency curve
35.10 Inverter Protections
- Overload protection: Disconnects if nominal power is exceeded
- Short circuit protection: Disconnects immediately on short circuit
- Overheating protection: Disconnects if temperature is excessive
- Low voltage protection: Disconnects if battery voltage < 10.5V (12V)
- High voltage protection: Disconnects if battery voltage > 15V (12V)
- Polarity reversal protection: Protects against reversed connection
35.11 Inverter Installation
- Location:
- Dry and ventilated place
- Ambient temperature (5-40°C)
- Away from heat sources
- Near batteries (short cables)
- Mounting:
- Wall or support mounting
- Adequate ventilation (space around)
- Accessible for maintenance
- Connections:
- Short and thick cables to batteries
- Firm and clean connections
- Correct polarity (+/-)
- Fuses or circuit breakers on both poles
35.12 Cable Sizing
Cable section (battery-inverter):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Where:
S = Cable section (mm²)
I = Maximum current (A)
L = Cable length (m)
2 = Round trip factor
σ = Copper conductivity (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Admissible voltage drop (V)
Example:
- 2000W inverter at 24V
- Current: 2000W / 24V = 83.3A
- Length: 2m
- Admissible drop: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Select: 25 mm² or 35 mm² cable
Recommendation:
- Maximum voltage drop: 1-3%
- Use flexible copper cable
- Minimum possible length
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Where:
S = Cable section (mm²)
I = Maximum current (A)
L = Cable length (m)
2 = Round trip factor
σ = Copper conductivity (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Admissible voltage drop (V)
Example:
- 2000W inverter at 24V
- Current: 2000W / 24V = 83.3A
- Length: 2m
- Admissible drop: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Select: 25 mm² or 35 mm² cable
Recommendation:
- Maximum voltage drop: 1-3%
- Use flexible copper cable
- Minimum possible length
35.13 Inverter Configuration
- Input voltage: Configure according to battery bank (12V/24V/48V)
- Output voltage: 230V (Europe) or 120V (America)
- Frequency: 50Hz (Europe) or 60Hz (America)
- Low voltage: 10.5V (12V), 21V (24V), 42V (48V)
- High voltage: 15V (12V), 30V (24V), 60V (48V)
- Energy saving mode: Activate if available
35.14 No-Load Consumption
Inverters consume energy even when there is no connected load (no-load consumption):
Typical no-load consumption:
- Small inverters (300-500W): 5-10W
- Medium inverters (1000-2000W): 10-20W
- Large inverters (3000W+): 20-40W
Daily no-load consumption:
Consumption_day = P_no-load × 24h
Example:
- 1500W inverter with 15W no-load consumption
- Daily consumption: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/day
- Annual consumption: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/year
Recommendation:
- Choose inverters with low no-load consumption
- Activate energy saving/standby mode
- Turn off inverter if not used for long time
- Small inverters (300-500W): 5-10W
- Medium inverters (1000-2000W): 10-20W
- Large inverters (3000W+): 20-40W
Daily no-load consumption:
Consumption_day = P_no-load × 24h
Example:
- 1500W inverter with 15W no-load consumption
- Daily consumption: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/day
- Annual consumption: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/year
Recommendation:
- Choose inverters with low no-load consumption
- Activate energy saving/standby mode
- Turn off inverter if not used for long time
35.15 Inverter/Chargers
Inverter/chargers combine inverter and battery charger functions:
- Inverter function: Converts DC from batteries to AC for loads
- Charger function: Charges batteries from electrical grid or generator
- Transfer function: Automatically transfers between sources
- Application: Systems with backup generator
- Advantage: Single equipment for two functions
35.16 Hybrid Inverters
Hybrid inverters manage multiple energy sources (panels, batteries and grid):
- Panel management: Regulates panel charging to batteries
- Battery management: Controls battery charge and discharge
- Grid management: Manages connection with electrical grid
- UPS function: Works as UPS (Uninterruptible Power Supply)
- Application: Self-consumption with batteries and grid connection
- Advantage: Intelligent management of all sources
35.17 Selection for Solener Systems
| System Type | Inverter Type | Power | Recommended Model |
|---|---|---|---|
| Small isolated | Pure wave inverter | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| Medium isolated | Pure wave inverter | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| With generator | Inverter/charger | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| Self-consumption | Hybrid inverter | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 Inverter Maintenance
- Cleaning: Clean fans and ventilation grilles
- Connection verification: Verify firm and clean connections
- Ventilation verification: Ensure adequate ventilation
- Temperature verification: Verify it doesn't overheat
- Operation verification: Verify correct operation
- Filter cleaning: Clean air filters if it has them
35.19 Common Problems and Solutions
| Problem | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Doesn't turn on | Discharged batteries, reversed connection | Charge batteries, verify polarity |
| Turns off with load | Overload, discharged batteries | Reduce load, charge batteries |
| Overheats | Poor ventilation, overload | Improve ventilation, reduce load |
| Buzzing | Modified wave, incompatible load | Use pure wave inverter |
| High no-load consumption | Energy saving mode disabled | Activate energy saving/standby mode |
35.20 Solener Recommendations
Recommendations for Solener systems:
Inverter selection:
- Always use pure sine wave inverters
- Choose efficiency > 90%
- Low no-load consumption (< 20W)
- Power adequate to loads
Installation:
- Short and thick cables to batteries
- Good ventilation around inverter
- Firm and clean connections
- Fuses or circuit breakers on both poles
Maintenance:
- Periodic fan cleaning
- Connection verification
- Temperature verification
- Activate energy saving mode when not in use
Inverter selection:
- Always use pure sine wave inverters
- Choose efficiency > 90%
- Low no-load consumption (< 20W)
- Power adequate to loads
Installation:
- Short and thick cables to batteries
- Good ventilation around inverter
- Firm and clean connections
- Fuses or circuit breakers on both poles
Maintenance:
- Periodic fan cleaning
- Connection verification
- Temperature verification
- Activate energy saving mode when not in use
35.1 مقدمة عن العواكس
العواكس هي أجهزة إلكترونية أساسية في أي نظام شمسي كهروضوئي مع بطاريات. وظيفتها الرئيسية هي تحويل التيار المستمر (DC) من البطاريات إلى تيار متردد (AC) لتشغيل الأجهزة الكهربائية التقليدية 230V/50Hz.
بدون عاكس مناسب، لا يمكن استخدام الطاقة المخزنة في البطاريات لتشغيل معظم الأجهزة المنزلية والمعدات الكهربائية التقليدية التي تعمل بالتيار المتردد.
عواكس Solener - موجة جيبية نقية - أقصى كفاءة
35.2 أنواع العواكس
هناك نوعان رئيسيان من العواكس حسب شكل موجة الخرج:
أ) عواكس الموجة المعدلة (Modified Sine Wave)
تنتج موجة مربعة معدلة تحاكي تقريبًا موجة جيبية. هي أكثر اقتصادًا ولكن يمكن أن تسبب مشاكل مع بعض المعدات الحساسة.
- شكل الموجة: موجة مربعة معدلة (متدرجة)
- التكلفة: منخفضة (50-200€)
- الكفاءة: 85-90%
- التطبيقات: الأحمال المقاومة (المصابيح، المقاومات)
- المزايا: اقتصادية، بسيطة
- العيوب: يمكن أن تتلف المعدات الحساسة، أزيز
ب) عواكس الموجة الجيبية النقية (Pure Sine Wave)
تنتج موجة جيبية نقية، مطابقة لشبكة الكهرباء. هي أغلى ولكن متوافقة مع جميع المعدات الكهربائية.
- شكل الموجة: موجة جيبية نقية (مطابقة للشبكة)
- التكلفة: متوسطة-عالية (200-1500€)
- الكفاءة: 90-95%
- التطبيقات: جميع المعدات الكهربائية، بما في ذلك الحساسة
- المزايا: متوافقة مع جميع المعدات، بدون أزيز
- العيوب: أغلى، أكثر تعقيدًا
35.3 المقارنة: الموجة المعدلة مقابل الموجة النقية
| الخاصية | الموجة المعدلة | الموجة النقية |
|---|---|---|
| شكل الموجة | مربعة معدلة | جيبية نقية |
| التكلفة | 50-200€ | 200-1500€ |
| الكفاءة | 85-90% | 90-95% |
| التوافق | الأحمال المقاومة | جميع المعدات |
| الأزيز | نعم (في بعض المعدات) | لا |
| المعدات الحساسة | يمكن أن تتلف | متوافقة |
| التوصية | فقط الأحمال البسيطة | موصى به دائمًا |
توصية SOLÉNER: استخدم دائمًا عواكس الموجة الجيبية النقية. فرق السعر يعوض بالتوافق الكامل وحماية المعدات الحساسة.
35.4 الوظائف الرئيسية للعاكس
- تحويل DC-AC: يحول التيار المستمر من البطاريات إلى تيار متردد
- تنظيم الجهد: يحافظ على جهد خرج مستقر (230V ±5%)
- تنظيم التردد: يحافظ على تردد مستقر (50Hz ±0.5%)
- حماية من الحمل الزائد: يحمي من الحمل الزائد
- حماية من الدوائر القصيرة: يحمي من الدوائر القصيرة
- حماية من السخونة الزائدة: يحمي من السخونة الزائدة
- حماية من الجهد المنخفض: يحمي البطاريات من التفريغ العميق
- حماية من الجهد العالي: يحمي من ارتفاع الجهد
35.5 أنواع العواكس حسب التطبيق
| النوع | الوظيفة | التطبيق | التكلفة |
|---|---|---|---|
| عاكس مستقل | يحول DC-AC فقط | الأنظمة المعزولة | منخفضة |
| عاكس/شاحن | يحول DC-AC ويشحن البطاريات | الأنظمة مع مولد | متوسطة |
| عاكس هجين | يدير الألواح والبطاريات والشبكة | الأنظمة الهجينة | عالية |
| عاكس الشبكة | يغذي الشبكة الكهربائية | الاستهلاك الذاتي مع التعويض | متوسطة-عالية |
35.6 اختيار العاكس
يعتمد اختيار العاكس على عدة عوامل:
- القدرة المستمرة: يجب أن تكون أعلى من القدرة الإجمالية للأحمال المستمرة
- قدرة الذروة: يجب أن تتحمل ذروات بدء المحركات (3-5 مرات القدرة الاسمية)
- جهد الإدخال: يجب أن يتطابق مع جهد بنك البطاريات (12V، 24V، 48V)
- جهد الخرج: 230V/50Hz لأوروبا
- شكل الموجة: موجة جيبية نقية (موصى به)
- الكفاءة: أعلى من 90%
35.7 تحجيم العاكس
القدرة المستمرة المطلوبة:
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
مثال:
- الإضاءة: 200W
- التلفزيون: 100W
- الكمبيوتر: 150W
- الثلاجة: 150W (مستمر)
- إجمالي الأحمال المستمرة: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- اختر: عاكس 800W أو 1000W
قدرة الذروة المطلوبة:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
مثال:
- غسالة: 2000W (بدء)
- مضخة ماء: 1500W (بدء)
- إجمالي الذروات: 3500W
- P_inverter يجب أن يتحمل: 3500W ذروة
- اختر: عاكس 1500W مع ذروة 4000W
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
مثال:
- الإضاءة: 200W
- التلفزيون: 100W
- الكمبيوتر: 150W
- الثلاجة: 150W (مستمر)
- إجمالي الأحمال المستمرة: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- اختر: عاكس 800W أو 1000W
قدرة الذروة المطلوبة:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
مثال:
- غسالة: 2000W (بدء)
- مضخة ماء: 1500W (بدء)
- إجمالي الذروات: 3500W
- P_inverter يجب أن يتحمل: 3500W ذروة
- اختر: عاكس 1500W مع ذروة 4000W
35.8 جهد بنك البطاريات
جهد بنك البطاريات يحدد جهد إدخال العاكس:
| قدرة العاكس | جهد البطاريات | التيار الأقصى | مقطع الكابل |
|---|---|---|---|
| حتى 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 كفاءة العاكس
كفاءة العاكس هي النسبة بين قدرة الخرج (AC) وقدرة الإدخال (DC):
الكفاءة:
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
مثال:
- قدرة الإدخال (DC): 1000W
- قدرة الخرج (AC): 920W
- الكفاءة: (920/1000) × 100% = 92%
فقد العاكس:
- فقد التحويل: 5-10%
- فقد بدون حمل (الاستهلاك الذاتي): 10-30W
- الكفاءة النموذجية: 90-95%
توصية:
- اختر عواكس بكفاءة > 90%
- استهلاك منخفض بدون حمل (< 20W)
- منحنى كفاءة مسطح
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
مثال:
- قدرة الإدخال (DC): 1000W
- قدرة الخرج (AC): 920W
- الكفاءة: (920/1000) × 100% = 92%
فقد العاكس:
- فقد التحويل: 5-10%
- فقد بدون حمل (الاستهلاك الذاتي): 10-30W
- الكفاءة النموذجية: 90-95%
توصية:
- اختر عواكس بكفاءة > 90%
- استهلاك منخفض بدون حمل (< 20W)
- منحنى كفاءة مسطح
35.10 حمايات العاكس
- حماية من الحمل الزائد: يفصل إذا تجاوزت القدرة الاسمية
- حماية من الدوائر القصيرة: يفصل فورًا في الدائرة القصيرة
- حماية من السخونة الزائدة: يفصل إذا كانت الحرارة زائدة
- حماية من الجهد المنخفض: يفصل إذا كان جهد البطاريات < 10.5V (12V)
- حماية من الجهد العالي: يفصل إذا كان جهد البطاريات > 15V (12V)
- حماية من عكس القطبية: يحمي من الاتصال المعكوس
35.11 تركيب العاكس
- الموقع:
- مكان جاف ومهوى
- درجة حرارة محيطة (5-40°م)
- بعيدًا عن مصادر الحرارة
- قرب البطاريات (كابلات قصيرة)
- التركيب:
- تركيب على الحائط أو حامل
- تهوية مناسبة (مساحة حول)
- قابل للوصول للصيانة
- الاتصالات:
- كابلات قصيرة وسميكة للبطاريات
- اتصالات ثابتة ونظيفة
- قطبية صحيحة (+/-)
- مصاهر أو قواطع دائرة على كلا القطبين
35.12 تحجيم الكابلات
مقطع الكابل (بطارية-عاكس):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
حيث:
S = مقطع الكابل (mm²)
I = التيار الأقصى (A)
L = طول الكابل (م)
2 = عامل ذهاب وإياب
σ = موصلية النحاس (56 م/Ω·mm²)
ΔV = هبوط الجهد المسموح (V)
مثال:
- عاكس 2000W عند 24V
- التيار: 2000W / 24V = 83.3A
- الطول: 2م
- هبوط مسموح: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- اختر: كابل 25 mm² أو 35 mm²
توصية:
- هبوط الجهد الأقصى: 1-3%
- استخدم كابل نحاس مرن
- أقل طول ممكن
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
حيث:
S = مقطع الكابل (mm²)
I = التيار الأقصى (A)
L = طول الكابل (م)
2 = عامل ذهاب وإياب
σ = موصلية النحاس (56 م/Ω·mm²)
ΔV = هبوط الجهد المسموح (V)
مثال:
- عاكس 2000W عند 24V
- التيار: 2000W / 24V = 83.3A
- الطول: 2م
- هبوط مسموح: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- اختر: كابل 25 mm² أو 35 mm²
توصية:
- هبوط الجهد الأقصى: 1-3%
- استخدم كابل نحاس مرن
- أقل طول ممكن
35.13 تكوين العاكس
- جهد الإدخال: قم بالتهيئة حسب بنك البطاريات (12V/24V/48V)
- جهد الخرج: 230V (أوروبا) أو 120V (أمريكا)
- التردد: 50Hz (أوروبا) أو 60Hz (أمريكا)
- جهد منخفض: 10.5V (12V)، 21V (24V)، 42V (48V)
- جهد عالي: 15V (12V)، 30V (24V)، 60V (48V)
- وضع توفير الطاقة: فعّل إذا كان متاحًا
35.14 الاستهلاك بدون حمل
العواكس تستهلك الطاقة حتى عندما لا يكون هناك حمل متصل (الاستهلاك بدون حمل):
الاستهلاك النموذجي بدون حمل:
- عواكس صغيرة (300-500W): 5-10W
- عواكس متوسطة (1000-2000W): 10-20W
- عواكس كبيرة (3000W+): 20-40W
الاستهلاك اليومي بدون حمل:
Consumption_day = P_no-load × 24h
مثال:
- عاكس 1500W مع استهلاك بدون حمل 15W
- الاستهلاك اليومي: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/يوم
- الاستهلاك السنوي: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/سنة
توصية:
- اختر عواكس باستهلاك منخفض بدون حمل
- فعّل وضع توفير الطاقة/الاستعداد
- أطفئ العاكس إذا لم يُستخدم لفترة طويلة
- عواكس صغيرة (300-500W): 5-10W
- عواكس متوسطة (1000-2000W): 10-20W
- عواكس كبيرة (3000W+): 20-40W
الاستهلاك اليومي بدون حمل:
Consumption_day = P_no-load × 24h
مثال:
- عاكس 1500W مع استهلاك بدون حمل 15W
- الاستهلاك اليومي: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/يوم
- الاستهلاك السنوي: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/سنة
توصية:
- اختر عواكس باستهلاك منخفض بدون حمل
- فعّل وضع توفير الطاقة/الاستعداد
- أطفئ العاكس إذا لم يُستخدم لفترة طويلة
35.15 عواكس/شواحن
عواكس/شواحن تجمع بين وظائف العاكس وشاحن البطاريات:
- وظيفة العاكس: تحول DC من البطاريات إلى AC للأحمال
- وظيفة الشاحن: تشحن البطاريات من الشبكة الكهربائية أو المولد
- وظيفة النقل: تنقل تلقائيًا بين المصادر
- التطبيق: الأنظمة مع مولد احتياطي
- الميزة: جهاز واحد لوظيفتين
35.16 العواكس الهجينة
العواكس الهجينة تدير مصادر طاقة متعددة (الألواح والبطاريات والشبكة):
- إدارة الألواح: تنظم شحن الألواح إلى البطاريات
- إدارة البطاريات: تتحكم في شحن وتفريغ البطاريات
- إدارة الشبكة: تدير الاتصال مع الشبكة الكهربائية
- وظيفة UPS: تعمل كـ UPS (مزود طاقة غير منقطع)
- التطبيق: الاستهلاك الذاتي مع البطاريات والاتصال بالشبكة
- الميزة: إدارة ذكية لجميع المصادر
35.17 الاختيار لأنظمة Solener
| نوع النظام | نوع العاكس | القدرة | النموذج الموصى به |
|---|---|---|---|
| معزول صغير | عاكس موجة نقية | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| معزول متوسط | عاكس موجة نقية | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| مع مولد | عاكس/شاحن | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| استهلاك ذاتي | عاكس هجين | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 صيانة العاكس
- التنظيف: نظف المراوح وشبكات التهوية
- التحقق من الاتصالات: تحقق من الاتصالات الثابتة والنظيفة
- التحقق من التهوية: تأكد من التهوية المناسبة
- التحقق من الحرارة: تحقق من عدم السخونة الزائدة
- التحقق من التشغيل: تحقق من التشغيل الصحيح
- تنظيف الفلاتر: نظف فلاتر الهواء إذا كانت موجودة
35.19 المشاكل الشائعة والحلول
| المشكلة | السبب | الحل |
|---|---|---|
| لا يشتعل | بطاريات مفروغة، اتصال معكوس | اشحن البطاريات، تحقق من القطبية |
| ينطفئ مع الحمل | حمل زائد، بطاريات مفروغة | قلل الحمل، اشحن البطاريات |
| يسخن | تهوية سيئة، حمل زائد | حسّن التهوية، قلل الحمل |
| أزيز | موجة معدلة، حمل غير متوافق | استخدم عاكس موجة نقية |
| استهلاك عالي بدون حمل | وضع توفير الطاقة معطل | فعّل وضع توفير الطاقة/الاستعداد |
35.20 توصيات Solener
توصيات لأنظمة Solener:
اختيار العاكس:
- استخدم دائمًا عواكس الموجة الجيبية النقية
- اختر كفاءة > 90%
- استهلاك منخفض بدون حمل (< 20W)
- قدرة مناسبة للأحمال
التركيب:
- كابلات قصيرة وسميكة للبطاريات
- تهوية جيدة حول العاكس
- اتصالات ثابتة ونظيفة
- مصاهر أو قواطع دائرة على كلا القطبين
الصيانة:
- تنظيف دوري للمراوح
- التحقق من الاتصالات
- التحقق من درجة الحرارة
- فعّل وضع توفير الطاقة عند عدم الاستخدام
اختيار العاكس:
- استخدم دائمًا عواكس الموجة الجيبية النقية
- اختر كفاءة > 90%
- استهلاك منخفض بدون حمل (< 20W)
- قدرة مناسبة للأحمال
التركيب:
- كابلات قصيرة وسميكة للبطاريات
- تهوية جيدة حول العاكس
- اتصالات ثابتة ونظيفة
- مصاهر أو قواطع دائرة على كلا القطبين
الصيانة:
- تنظيف دوري للمراوح
- التحقق من الاتصالات
- التحقق من درجة الحرارة
- فعّل وضع توفير الطاقة عند عدم الاستخدام
35.1 مقدمهای بر اینورترها
اینورترها دستگاههای الکترونیکی اساسی در هر سیستم خورشیدی فتوولتائیک با باتریها هستند. عملکرد اصلی آنها تبدیل جریان مستقیم (DC) از باتریها به جریان متناوب (AC) برای تغذیه دستگاههای الکتریکی متعارف 230V/50Hz است.
بدون اینورتر مناسب، انرژی ذخیره شده در باتریها نمیتواند برای تغذیه بیشتر دستگاههای خانگی و تجهیزات الکتریکی متعارف که با جریان متناوب کار میکنند، استفاده شود.
اینورترهای Solener - موج سینوسی خالص - حداکثر کارایی
35.2 انواع اینورترها
دو نوع اصلی اینورتر بر اساس شکل موج خروجی وجود دارد:
الف) اینورترهای موج اصلاح شده (Modified Sine Wave)
آنها موج مربعی اصلاح شدهای تولید میکنند که تقریباً یک موج سینوسی را شبیهسازی میکند. آنها اقتصادیتر هستند اما میتوانند با برخی تجهیزات حساس مشکل ایجاد کنند.
- شکل موج: موج مربعی اصلاح شده (پلهای)
- هزینه: کم (50-200€)
- کارایی: 85-90%
- کاربردها: بارهای مقاوم (لامپها، مقاومتها)
- مزایا: اقتصادی، ساده
- معایب: میتوانند تجهیزات حساس را خراب کنند، وزوز
ب) اینورترهای موج سینوسی خالص (Pure Sine Wave)
آنها موج سینوسی خالصی تولید میکنند، مشابه شبکه الکتریکی. آنها گرانتر هستند اما با تمام تجهیزات الکتریکی سازگار هستند.
- شکل موج: موج سینوسی خالص (مشابه شبکه)
- هزینه: متوسط-بالا (200-1500€)
- کارایی: 90-95%
- کاربردها: تمام تجهیزات الکتریکی، شامل حساس
- مزایا: با تمام تجهیزات سازگار، بدون وزوز
- معایب: گرانتر، پیچیدهتر
35.3 مقایسه: موج اصلاح شده در مقابل موج خالص
| ویژگی | موج اصلاح شده | موج خالص |
|---|---|---|
| شکل موج | مربعی اصلاح شده | سینوسی خالص |
| هزینه | 50-200€ | 200-1500€ |
| کارایی | 85-90% | 90-95% |
| سازگاری | بارهای مقاوم | تمام تجهیزات |
| وزوز | بله (در برخی تجهیزات) | خیر |
| تجهیزات حساس | میتواند آسیب ببیند | سازگار |
| توصیه | فقط بارهای ساده | همیشه توصیه شده |
توصیه SOLÉNER: همیشه از اینورترهای موج سینوسی خالص استفاده کنید. تفاوت قیمت با سازگاری کامل و حفاظت از تجهیزات حساس جبران میشود.
35.4 عملکردهای اصلی اینورتر
- تبدیل DC-AC: جریان مستقیم از باتریها را به جریان متناوب تبدیل میکند
- تنظیم ولتاژ: ولتاژ خروجی پایدار را حفظ میکند (230V ±5%)
- تنظیم فرکانس: فرکانس پایدار را حفظ میکند (50Hz ±0.5%)
- حفاظت در برابر بار بیش از حد: در برابر بار بیش از حد محافظت میکند
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه: در برابر اتصال کوتاه محافظت میکند
- حفاظت در برابر گرمای بیش از حد: در برابر گرمای بیش از حد محافظت میکند
- حفاظت در برابر ولتاژ پایین: باتریها را در برابر تخلیه عمیق محافظت میکند
- حفاظت در برابر ولتاژ بالا: در برابر ولتاژهای بیش از حد محافظت میکند
35.5 انواع اینورترها بر اساس کاربرد
| نوع | عملکرد | کاربرد | هزینه |
|---|---|---|---|
| اینورتر مستقل | فقط DC-AC را تبدیل میکند | سیستمهای منزوی | کم |
| اینورتر/شارژر | DC-AC را تبدیل میکند و باتریها را شارژ میکند | سیستمها با مولد | متوسط |
| اینورتر هیبریدی | پنلها، باتریها و شبکه را مدیریت میکند | سیستمهای هیبریدی | بالا |
| اینورتر شبکه | به شبکه الکتریکی تغذیه میکند | خودمصرفی با جبران | متوسط-بالا |
35.6 انتخاب اینورتر
انتخاب اینورتر به چندین عامل بستگی دارد:
- قدرت مداوم: باید بالاتر از توان کل بارهای مداوم باشد
- قدرت پیک: باید پیکهای شروع موتورها را تحمل کند (3-5 برابر توان اسمی)
- ولتاژ ورودی: باید با ولتاژ بانک باتری مطابقت داشته باشد (12V، 24V، 48V)
- ولتاژ خروجی: 230V/50Hz برای اروپا
- شکل موج: موج سینوسی خالص (توصیه شده)
- کارایی: بالاتر از 90%
35.7 اندازهگیری اینورتر
قدرت مداوم مورد نیاز:
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
مثال:
- روشنایی: 200W
- تلویزیون: 100W
- کامپیوتر: 150W
- یخچال: 150W (مداوم)
- کل بارهای مداوم: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- انتخاب: اینورتر 800W یا 1000W
قدرت پیک مورد نیاز:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
مثال:
- ماشین لباسشویی: 2000W (شروع)
- پمپ آب: 1500W (شروع)
- کل پیکها: 3500W
- P_inverter باید تحمل کند: 3500W پیک
- انتخاب: اینورتر 1500W با پیک 4000W
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
مثال:
- روشنایی: 200W
- تلویزیون: 100W
- کامپیوتر: 150W
- یخچال: 150W (مداوم)
- کل بارهای مداوم: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- انتخاب: اینورتر 800W یا 1000W
قدرت پیک مورد نیاز:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
مثال:
- ماشین لباسشویی: 2000W (شروع)
- پمپ آب: 1500W (شروع)
- کل پیکها: 3500W
- P_inverter باید تحمل کند: 3500W پیک
- انتخاب: اینورتر 1500W با پیک 4000W
35.8 ولتاژ بانک باتری
ولتاژ بانک باتری ولتاژ ورودی اینورتر را تعیین میکند:
| قدرت اینورتر | ولتاژ باتریها | جریان حداکثر | مقطع کابل |
|---|---|---|---|
| تا 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 کارایی اینورتر
کارایی اینورتر نسبت بین توان خروجی (AC) و توان ورودی (DC) است:
کارایی:
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
مثال:
- توان ورودی (DC): 1000W
- توان خروجی (AC): 920W
- کارایی: (920/1000) × 100% = 92%
تلفات اینورتر:
- تلفات تبدیل: 5-10%
- تلفات بدون بار (مصرف خود): 10-30W
- کارایی معمولی: 90-95%
توصیه:
- اینورترهایی با کارایی > 90% انتخاب کنید
- مصرف بدون بار کم (< 20W)
- منحنی کارایی مسطح
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
مثال:
- توان ورودی (DC): 1000W
- توان خروجی (AC): 920W
- کارایی: (920/1000) × 100% = 92%
تلفات اینورتر:
- تلفات تبدیل: 5-10%
- تلفات بدون بار (مصرف خود): 10-30W
- کارایی معمولی: 90-95%
توصیه:
- اینورترهایی با کارایی > 90% انتخاب کنید
- مصرف بدون بار کم (< 20W)
- منحنی کارایی مسطح
35.10 حفاظتهای اینورتر
- حفاظت در برابر بار بیش از حد: اگر توان اسمی تجاوز شود قطع میکند
- حفاظت در برابر اتصال کوتاه: در اتصال کوتاه فوراً قطع میکند
- حفاظت در برابر گرمای بیش از حد: اگر دما بیش از حد باشد قطع میکند
- حفاظت در برابر ولتاژ پایین: اگر ولتاژ باتریها < 10.5V (12V) قطع میکند
- حفاظت در برابر ولتاژ بالا: اگر ولتاژ باتریها > 15V (12V) قطع میکند
- حفاظت در برابر وارونگی قطبیت: در برابر اتصال وارونه محافظت میکند
35.11 نصب اینورتر
- مکان:
- مکان خشک و تهویه شده
- دمای محیط (5-40°س)
- دور از منابع گرما
- نزدیک باتریها (کابلهای کوتاه)
- نصب:
- نصب روی دیوار یا پایه
- تهویه مناسب (فضا اطراف)
- قابل دسترسی برای نگهداری
- اتصالات:
- کابلهای کوتاه و ضخیم به باتریها
- اتصالات محکم و تمیز
- قطبیت صحیح (+/-)
- فیوزها یا قطعکنندههای مدار در هر دو قطب
35.12 اندازهگیری کابلها
مقطع کابل (باتری-اینورتر):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
که در آن:
S = مقطع کابل (mm²)
I = جریان حداکثر (A)
L = طول کابل (م)
2 = فاکتور رفت و برگشت
σ = رسانایی مس (56 م/Ω·mm²)
ΔV = افت ولتاژ مجاز (V)
مثال:
- اینورتر 2000W در 24V
- جریان: 2000W / 24V = 83.3A
- طول: 2م
- افت مجاز: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- انتخاب: کابل 25 mm² یا 35 mm²
توصیه:
- حداکثر افت ولتاژ: 1-3%
- از کابل مس انعطافپذیر استفاده کنید
- کمترین طول ممکن
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
که در آن:
S = مقطع کابل (mm²)
I = جریان حداکثر (A)
L = طول کابل (م)
2 = فاکتور رفت و برگشت
σ = رسانایی مس (56 م/Ω·mm²)
ΔV = افت ولتاژ مجاز (V)
مثال:
- اینورتر 2000W در 24V
- جریان: 2000W / 24V = 83.3A
- طول: 2م
- افت مجاز: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- انتخاب: کابل 25 mm² یا 35 mm²
توصیه:
- حداکثر افت ولتاژ: 1-3%
- از کابل مس انعطافپذیر استفاده کنید
- کمترین طول ممکن
35.13 پیکربندی اینورتر
- ولتاژ ورودی: بر اساس بانک باتری پیکربندی کنید (12V/24V/48V)
- ولتاژ خروجی: 230V (اروپا) یا 120V (آمریکا)
- فرکانس: 50Hz (اروپا) یا 60Hz (آمریکا)
- ولتاژ پایین: 10.5V (12V)، 21V (24V)، 42V (48V)
- ولتاژ بالا: 15V (12V)، 30V (24V)، 60V (48V)
- حالت صرفهجویی انرژی: اگر موجود است فعال کنید
35.14 مصرف بدون بار
اینورترها حتی وقتی باری متصل نیست انرژی مصرف میکنند (مصرف بدون بار):
مصرف بدون بار معمولی:
- اینورترهای کوچک (300-500W): 5-10W
- اینورترهای متوسط (1000-2000W): 10-20W
- اینورترهای بزرگ (3000W+): 20-40W
مصرف روزانه بدون بار:
Consumption_day = P_no-load × 24h
مثال:
- اینورتر 1500W با مصرف بدون بار 15W
- مصرف روزانه: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/روز
- مصرف سالانه: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/سال
توصیه:
- اینورترهایی با مصرف بدون بار کم انتخاب کنید
- حالت صرفهجویی انرژی/استندبای را فعال کنید
- اگر برای مدت طولانی استفاده نمیشود اینورتر را خاموش کنید
- اینورترهای کوچک (300-500W): 5-10W
- اینورترهای متوسط (1000-2000W): 10-20W
- اینورترهای بزرگ (3000W+): 20-40W
مصرف روزانه بدون بار:
Consumption_day = P_no-load × 24h
مثال:
- اینورتر 1500W با مصرف بدون بار 15W
- مصرف روزانه: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/روز
- مصرف سالانه: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/سال
توصیه:
- اینورترهایی با مصرف بدون بار کم انتخاب کنید
- حالت صرفهجویی انرژی/استندبای را فعال کنید
- اگر برای مدت طولانی استفاده نمیشود اینورتر را خاموش کنید
35.15 اینورترها/شارژرها
اینورترها/شارژرها عملکردهای اینورتر و شارژر باتری را ترکیب میکنند:
- عملکرد اینورتر: DC از باتریها را به AC برای بارها تبدیل میکند
- عملکرد شارژر: باتریها را از شبکه الکتریکی یا مولد شارژ میکند
- عملکرد انتقال: به طور خودکار بین منابع انتقال میدهد
- کاربرد: سیستمها با مولد پشتیبان
- مزیت: یک دستگاه برای دو عملکرد
35.16 اینورترهای هیبریدی
اینورترهای هیبریدی منابع انرژی متعدد را مدیریت میکنند (پنلها، باتریها و شبکه):
- مدیریت پنلها: شارژ پنلها به باتریها را تنظیم میکند
- مدیریت باتریها: شارژ و تخلیه باتریها را کنترل میکند
- مدیریت شبکه: اتصال با شبکه الکتریکی را مدیریت میکند
- عملکرد UPS: به عنوان UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) کار میکند
- کاربرد: خودمصرفی با باتریها و اتصال به شبکه
- مزیت: مدیریت هوشمند تمام منابع
35.17 انتخاب برای سیستمهای Solener
| نوع سیستم | نوع اینورتر | قدرت | مدل توصیه شده |
|---|---|---|---|
| منزوی کوچک | اینورتر موج خالص | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| منزوی متوسط | اینورتر موج خالص | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| با مولد | اینورتر/شارژر | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| خودمصرفی | اینورتر هیبریدی | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 نگهداری اینورتر
- تمیزکاری: فنها و شبکههای تهویه را تمیز کنید
- تأیید اتصالات: اتصالات محکم و تمیز را تأیید کنید
- تأیید تهویه: تهویه مناسب را تضمین کنید
- تأیید دما: تأیید کنید که گرم نمیشود
- تأیید عملکرد: عملکرد صحیح را تأیید کنید
- تمیزکاری فیلترها: فیلترهای هوا را اگر دارد تمیز کنید
35.19 مشکلات معمول و راهحلها
| مشکل | علت | راهحل |
|---|---|---|
| روشن نمیشود | باتریهای تخلیه شده، اتصال وارونه | باتریها را شارژ کنید، قطبیت را تأیید کنید |
| با بار خاموش میشود | بار بیش از حد، باتریهای تخلیه شده | بار را کاهش دهید، باتریها را شارژ کنید |
| گرم میشود | تهویه ضعیف، بار بیش از حد | تهویه را بهبود دهید، بار را کاهش دهید |
| وزوز | موج اصلاح شده، بار ناسازگار | از اینورتر موج خالص استفاده کنید |
| مصرف بدون بار بالا | حالت صرفهجویی انرژی غیرفعال | حالت صرفهجویی انرژی/استندبای را فعال کنید |
35.20 توصیههای Solener
توصیهها برای سیستمهای Solener:
انتخاب اینورتر:
- همیشه از اینورترهای موج سینوسی خالص استفاده کنید
- کارایی > 90% انتخاب کنید
- مصرف بدون بار کم (< 20W)
- توان مناسب به بارها
نصب:
- کابلهای کوتاه و ضخیم به باتریها
- تهویه خوب اطراف اینورتر
- اتصالات محکم و تمیز
- فیوزها یا قطعکنندههای مدار در هر دو قطب
نگهداری:
- تمیزکاری دورهای فنها
- تأیید اتصالات
- تأیید دما
- وقتی استفاده نمیشود حالت صرفهجویی انرژی را فعال کنید
انتخاب اینورتر:
- همیشه از اینورترهای موج سینوسی خالص استفاده کنید
- کارایی > 90% انتخاب کنید
- مصرف بدون بار کم (< 20W)
- توان مناسب به بارها
نصب:
- کابلهای کوتاه و ضخیم به باتریها
- تهویه خوب اطراف اینورتر
- اتصالات محکم و تمیز
- فیوزها یا قطعکنندههای مدار در هر دو قطب
نگهداری:
- تمیزکاری دورهای فنها
- تأیید اتصالات
- تأیید دما
- وقتی استفاده نمیشود حالت صرفهجویی انرژی را فعال کنید
35.1 Introdução aos Inversores
Os inversores são dispositivos eletrônicos essenciais em qualquer sistema solar fotovoltaico com baterias. Sua função principal é converter a corrente contínua (DC) das baterias em corrente alternada (AC) para alimentar os aparelhos elétricos convencionais de 230V/50Hz.
Sem um inversor adequado, a energia armazenada nas baterias não poderia ser utilizada para alimentar a maioria dos eletrodomésticos e equipamentos elétricos convencionais que funcionam com corrente alternada.
Inversores Solener - Onda Senoidal Pura - Máxima Eficiência
35.2 Tipos de Inversores
Existem dois tipos principais de inversores segundo a forma de onda de saída:
A) Inversores de Onda Modificada (Modified Sine Wave)
Produzem uma onda quadrada modificada que simula aproximadamente uma onda senoidal. São mais econômicos mas podem causar problemas com alguns equipamentos sensíveis.
- Forma de onda: Onda quadrada modificada (escalonada)
- Custo: Baixo (50-200€)
- Eficiência: 85-90%
- Aplicações: Cargas resistivas (lâmpadas, resistências)
- Vantagens: Econômicos, simples
- Desvantagens: Podem danificar equipamentos sensíveis, zumbidos
B) Inversores de Onda Pura Senoidal (Pure Sine Wave)
Produzem uma onda senoidal pura, idêntica à da rede elétrica. São mais caros mas compatíveis com todos os equipamentos elétricos.
- Forma de onda: Onda senoidal pura (idêntica à rede)
- Custo: Médio-alto (200-1500€)
- Eficiência: 90-95%
- Aplicações: Todos os equipamentos elétricos, incluindo sensíveis
- Vantagens: Compatíveis com todos os equipamentos, sem zumbidos
- Desvantagens: Mais caros, mais complexos
35.3 Comparação: Onda Modificada vs Onda Pura
| Característica | Onda Modificada | Onda Pura |
|---|---|---|
| Forma de onda | Quadrada modificada | Senoidal pura |
| Custo | 50-200€ | 200-1500€ |
| Eficiência | 85-90% | 90-95% |
| Compatibilidade | Cargas resistivas | Todos os equipamentos |
| Zumbidos | Sim (em alguns equipamentos) | Não |
| Equipamentos sensíveis | Podem danificar-se | Compatíveis |
| Recomendação | Só cargas simples | Sempre recomendado |
RECOMENDAÇÃO SOLÉNER: Sempre
usar inversores de onda pura senoidal. A diferença de preço se compensa
com a compatibilidade total e a proteção dos equipamentos sensíveis.
35.4 Funções Principais do Inversor
- Conversão DC-AC: Converte corrente contínua das baterias em corrente alternada
- Regulação de tensão: Mantém tensão de saída estável (230V ±5%)
- Regulação de frequência: Mantém frequência estável (50Hz ±0.5%)
- Proteção contra sobrecargas: Protege contra sobrecargas
- Proteção contra curto-circuitos: Protege contra curto-circuitos
- Proteção contra superaquecimento: Protege contra superaquecimento
- Proteção contra baixa tensão: Protege baterias contra sobredescarga
- Proteção contra alta tensão: Protege contra sobretensões
35.5 Tipos de Inversores segundo Aplicação
| Tipo | Função | Aplicação | Custo |
|---|---|---|---|
| Inversor standalone | Só converte DC-AC | Sistemas isolados | Baixo |
| Inversor/cargador | Converte DC-AC e carrega baterias | Sistemas com gerador | Médio |
| Inversor híbrido | Gerencia painéis, baterias e rede | Sistemas híbridos | Alto |
| Inversor de rede | Verte à rede elétrica | Autoconsumo com compensação | Médio-alto |
35.6 Seleção do Inversor
A seleção do inversor depende de vários fatores:
- Potência contínua: Deve ser superior à potência total das cargas contínuas
- Potência de pico: Deve suportar picos de arranque de motores (3-5 vezes a potência nominal)
- Tensão de entrada: Deve coincidir com a tensão do banco de baterias (12V, 24V, 48V)
- Tensão de saída: 230V/50Hz para Europa
- Forma de onda: Onda pura senoidal (recomendado)
- Eficiência: Superior a 90%
35.7 Dimensionamento do Inversor
Potência contínua necessária:
P_inversor ≥ Σ P_cargas_contínuas × 1.25
Exemplo:
- Iluminação: 200W
- TV: 100W
- Computador: 150W
- Geladeira: 150W (contínuo)
- Total cargas contínuas: 600W
- P_inversor ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Selecionar: Inversor 800W ou 1000W
Potência de pico necessária:
P_pico ≥ Σ P_arranque_motores
Exemplo:
- Máquina de lavar: 2000W (arranque)
- Bomba água: 1500W (arranque)
- Total picos: 3500W
- P_inversor deve suportar: 3500W em pico
- Selecionar: Inversor 1500W com pico 4000W
P_inversor ≥ Σ P_cargas_contínuas × 1.25
Exemplo:
- Iluminação: 200W
- TV: 100W
- Computador: 150W
- Geladeira: 150W (contínuo)
- Total cargas contínuas: 600W
- P_inversor ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Selecionar: Inversor 800W ou 1000W
Potência de pico necessária:
P_pico ≥ Σ P_arranque_motores
Exemplo:
- Máquina de lavar: 2000W (arranque)
- Bomba água: 1500W (arranque)
- Total picos: 3500W
- P_inversor deve suportar: 3500W em pico
- Selecionar: Inversor 1500W com pico 4000W
35.8 Tensão do Banco de Baterias
A tensão do banco de baterias determina a tensão de entrada do inversor:
| Potência Inversor | Tensão Baterias | Corrente Máxima | Seção Cabo |
|---|---|---|---|
| até 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 Eficiência do Inversor
A eficiência do inversor é a relação entre a potência de saída (AC) e a potência de entrada (DC):
Eficiência:
η = (P_saída_AC / P_entrada_DC) × 100%
Exemplo:
- Potência entrada (DC): 1000W
- Potência saída (AC): 920W
- Eficiência: (920/1000) × 100% = 92%
Perdas do inversor:
- Perdas em conversão: 5-10%
- Perdas em vazio (consumo próprio): 10-30W
- Eficiência típica: 90-95%
Recomendação:
- Escolher inversores com eficiência > 90%
- Baixo consumo em vazio (< 20W)
- Curva de eficiência plana
η = (P_saída_AC / P_entrada_DC) × 100%
Exemplo:
- Potência entrada (DC): 1000W
- Potência saída (AC): 920W
- Eficiência: (920/1000) × 100% = 92%
Perdas do inversor:
- Perdas em conversão: 5-10%
- Perdas em vazio (consumo próprio): 10-30W
- Eficiência típica: 90-95%
Recomendação:
- Escolher inversores com eficiência > 90%
- Baixo consumo em vazio (< 20W)
- Curva de eficiência plana
35.10 Proteções do Inversor
- Proteção contra sobrecargas: Desconecta se se supera a potência nominal
- Proteção contra curto-circuitos: Desconecta imediatamente em curto-circuito
- Proteção contra superaquecimento: Desconecta se a temperatura é excessiva
- Proteção contra baixa tensão: Desconecta se tensão baterias < 10.5V (12V)
- Proteção contra alta tensão: Desconecta se tensão baterias > 15V (12V)
- Proteção contra inversão de polaridade: Protege contra conexão invertida
35.11 Instalação do Inversor
- Localização:
- Lugar seco e ventilado
- Temperatura ambiente (5-40°C)
- Longe de fontes de calor
- Perto das baterias (cabos curtos)
- Montagem:
- Fixação em parede ou suporte
- Ventilação adequada (espaço ao redor)
- Acessível para manutenção
- Conexões:
- Cabos curtos e grossos a baterias
- Conexões firmes e limpas
- Polaridade correta (+/-)
- Fusíveis ou disjuntores em ambos polos
35.12 Dimensionamento de Cabos
Seção do cabo (bateria-inversor):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Onde:
S = Seção do cabo (mm²)
I = Corrente máxima (A)
L = Comprimento do cabo (m)
2 = Fator ida e volta
σ = Condutividade do cobre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Queda de tensão admissível (V)
Exemplo:
- Inversor 2000W a 24V
- Corrente: 2000W / 24V = 83.3A
- Comprimento: 2m
- Queda admissível: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Selecionar: Cabo 25 mm² ou 35 mm²
Recomendação:
- Queda de tensão máxima: 1-3%
- Usar cabo flexível de cobre
- Comprimento mínimo possível
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Onde:
S = Seção do cabo (mm²)
I = Corrente máxima (A)
L = Comprimento do cabo (m)
2 = Fator ida e volta
σ = Condutividade do cobre (56 m/Ω·mm²)
ΔV = Queda de tensão admissível (V)
Exemplo:
- Inversor 2000W a 24V
- Corrente: 2000W / 24V = 83.3A
- Comprimento: 2m
- Queda admissível: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Selecionar: Cabo 25 mm² ou 35 mm²
Recomendação:
- Queda de tensão máxima: 1-3%
- Usar cabo flexível de cobre
- Comprimento mínimo possível
35.13 Configuração do Inversor
- Tensão de entrada: Configurar segundo banco de baterias (12V/24V/48V)
- Tensão de saída: 230V (Europa) ou 120V (América)
- Frequência: 50Hz (Europa) ou 60Hz (América)
- Tensão baixa: 10.5V (12V), 21V (24V), 42V (48V)
- Tensão alta: 15V (12V), 30V (24V), 60V (48V)
- Modo economia: Ativar se está disponível
35.14 Consumo em Vazio
Os inversores consomem energia inclusive quando não há carga conectada (consumo em vazio):
Consumo em vazio típico:
- Inversores pequenos (300-500W): 5-10W
- Inversores médios (1000-2000W): 10-20W
- Inversores grandes (3000W+): 20-40W
Consumo diário em vazio:
Consumo_dia = P_vazio × 24h
Exemplo:
- Inversor 1500W com consumo vazio 15W
- Consumo diário: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/dia
- Consumo anual: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/ano
Recomendação:
- Escolher inversores com baixo consumo em vazio
- Ativar modo economia/standby
- Apagar inversor se não se usa por longo tempo
- Inversores pequenos (300-500W): 5-10W
- Inversores médios (1000-2000W): 10-20W
- Inversores grandes (3000W+): 20-40W
Consumo diário em vazio:
Consumo_dia = P_vazio × 24h
Exemplo:
- Inversor 1500W com consumo vazio 15W
- Consumo diário: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/dia
- Consumo anual: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/ano
Recomendação:
- Escolher inversores com baixo consumo em vazio
- Ativar modo economia/standby
- Apagar inversor se não se usa por longo tempo
35.15 Inversores/Carregadores
Os inversores/carregadores combinam as funções de inversor e carregador de baterias:
- Função inversor: Converte DC de baterias em AC para cargas
- Função carregador: Carrega baterias desde rede elétrica ou gerador
- Função transfer: Transfere automaticamente entre fontes
- Aplicação: Sistemas com gerador de respaldo
- Vantagem: Um só equipamento para duas funções
35.16 Inversores Híbridos
Os inversores híbridos gerenciam múltiplas fontes de energia (painéis, baterias e rede):
- Gestão de painéis: Regula carga de painéis a baterias
- Gestão de baterias: Controla carga e descarga de baterias
- Gestão de rede: Gerencia conexão com rede elétrica
- Função UPS: Funciona como UPS (Sem Interrupções)
- Aplicação: Autoconsumo com baterias e conexão à rede
- Vantagem: Gestão inteligente de todas as fontes
35.17 Seleção para Sistemas Solener
| Tipo Sistema | Tipo Inversor | Potência | Modelo Recomendado |
|---|---|---|---|
| Isolado pequeno | Inversor onda pura | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| Isolado médio | Inversor onda pura | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| Com gerador | Inversor/carregador | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| Autoconsumo | Inversor híbrido | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 Manutenção do Inversor
- Limpeza: Limpar ventiladores e grades de ventilação
- Verificação conexões: Verificar conexões firmes e limpas
- Verificação ventilação: Assegurar ventilação adequada
- Verificação temperatura: Verificar que não se sobreaquece
- Verificação funcionamento: Verificar correto funcionamento
- Limpeza filtros: Limpar filtros de ar se os tem
35.19 Problemas Comuns e Soluções
| Problema | Causa | Solução |
|---|---|---|
| Não acende | Baterias descarregadas, conexão invertida | Carregar baterias, verificar polaridade |
| Apaga com carga | Sobrecarga, baterias descarregadas | Reduzir carga, carregar baterias |
| Sobreaquece | Má ventilação, sobrecarga | Melhorar ventilação, reduzir carga |
| Zumbido | Onda modificada, carga incompatível | Usar inversor onda pura |
| Alto consumo vazio | Modo economia desativado | Ativar modo economia/standby |
35.20 Recomendações Solener
Recomendações para sistemas Solener:
Seleção do inversor:
- Sempre usar inversores de onda pura senoidal
- Escolher eficiência > 90%
- Baixo consumo em vazio (< 20W)
- Potência adequada às cargas
Instalação:
- Cabos curtos e grossos a baterias
- Boa ventilação ao redor do inversor
- Conexões firmes e limpas
- Fusíveis ou disjuntores em ambos polos
Manutenção:
- Limpeza periódica de ventiladores
- Verificação de conexões
- Verificação de temperatura
- Ativar modo economia quando não se usa
Seleção do inversor:
- Sempre usar inversores de onda pura senoidal
- Escolher eficiência > 90%
- Baixo consumo em vazio (< 20W)
- Potência adequada às cargas
Instalação:
- Cabos curtos e grossos a baterias
- Boa ventilação ao redor do inversor
- Conexões firmes e limpas
- Fusíveis ou disjuntores em ambos polos
Manutenção:
- Limpeza periódica de ventiladores
- Verificação de conexões
- Verificação de temperatura
- Ativar modo economia quando não se usa
35.1 逆变器简介
逆变器是任何带电池的太阳能光伏系统中的基本电子设备。其主要功能是将电池的直流电(DC)转换为交流电(AC),以供电230V/50Hz的传统电器使用。
如果没有合适的逆变器,电池中存储的能量将无法用于为大多数使用交流电的传统家用电器和电气设备供电。
Solener逆变器 - 纯正弦波 - 最大效率
35.2 逆变器类型
根据输出波形,有两种主要类型的逆变器:
A) 修正正弦波逆变器(Modified Sine Wave)
它们产生近似模拟正弦波的修正方波。它们更经济,但可能会给某些敏感设备带来问题。
- 波形: 修正方波(阶梯状)
- 成本: 低(50-200€)
- 效率: 85-90%
- 应用: 电阻负载(灯泡、电阻)
- 优点: 经济、简单
- 缺点: 可能损坏敏感设备、嗡嗡声
B) 纯正弦波逆变器(Pure Sine Wave)
它们产生纯正弦波,与电网相同。它们更贵,但与所有电气设备兼容。
- 波形: 纯正弦波(与电网相同)
- 成本: 中高(200-1500€)
- 效率: 90-95%
- 应用: 所有电气设备,包括敏感设备
- 优点: 与所有设备兼容、无嗡嗡声
- 缺点: 更贵、更复杂
35.3 修正波与纯正波比较
| 特性 | 修正波 | 纯正波 |
|---|---|---|
| 波形 | 修正方波 | 纯正弦波 |
| 成本 | 50-200€ | 200-1500€ |
| 效率 | 85-90% | 90-95% |
| 兼容性 | 电阻负载 | 所有设备 |
| 嗡嗡声 | 是(在某些设备中) | 否 |
| 敏感设备 | 可能损坏 | 兼容 |
| 推荐 | 仅简单负载 | 始终推荐 |
SOLÉNER推荐: 始终使用纯正弦波逆变器。价格差异通过完全兼容和保护敏感设备得到补偿。
35.4 逆变器的主要功能
- DC-AC转换: 将电池的直流电转换为交流电
- 电压调节: 保持稳定的输出电压(230V ±5%)
- 频率调节: 保持稳定的频率(50Hz ±0.5%)
- 过载保护: 防止过载
- 短路保护: 防止短路
- 过热保护: 防止过热
- 低电压保护: 保护电池免受深度放电
- 高电压保护: 防止过电压
35.5 根据应用的逆变器类型
| 类型 | 功能 | 应用 | 成本 |
|---|---|---|---|
| 独立逆变器 | 仅转换DC-AC | 隔离系统 | 低 |
| 逆变器/充电器 | 转换DC-AC并为电池充电 | 带发电机的系统 | 中 |
| 混合逆变器 | 管理面板、电池和电网 | 混合系统 | 高 |
| 电网逆变器 | 馈入电网 | 自消费与补偿 | 中高 |
35.6 逆变器选择
逆变器选择取决于几个因素:
- 持续功率: 必须高于持续负载的总功率
- 峰值功率: 必须承受电机启动峰值(额定功率的3-5倍)
- 输入电压: 必须与电池组电压匹配(12V、24V、48V)
- 输出电压: 欧洲为230V/50Hz
- 波形: 纯正弦波(推荐)
- 效率: 高于90%
35.7 逆变器尺寸确定
所需持续功率:
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
示例:
- 照明: 200W
- 电视: 100W
- 电脑: 150W
- 冰箱: 150W(持续)
- 持续负载总计: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- 选择: 800W或1000W逆变器
所需峰值功率:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
示例:
- 洗衣机: 2000W(启动)
- 水泵: 1500W(启动)
- 峰值总计: 3500W
- P_inverter必须承受: 3500W峰值
- 选择: 1500W逆变器,峰值4000W
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
示例:
- 照明: 200W
- 电视: 100W
- 电脑: 150W
- 冰箱: 150W(持续)
- 持续负载总计: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- 选择: 800W或1000W逆变器
所需峰值功率:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
示例:
- 洗衣机: 2000W(启动)
- 水泵: 1500W(启动)
- 峰值总计: 3500W
- P_inverter必须承受: 3500W峰值
- 选择: 1500W逆变器,峰值4000W
35.8 电池组电压
电池组电压决定逆变器输入电压:
| 逆变器功率 | 电池电压 | 最大电流 | 电缆截面 |
|---|---|---|---|
| 最高1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 逆变器效率
逆变器效率是输出功率(AC)与输入功率(DC)之间的比率:
效率:
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
示例:
- 输入功率(DC): 1000W
- 输出功率(AC): 920W
- 效率: (920/1000) × 100% = 92%
逆变器损失:
- 转换损失: 5-10%
- 空载损失(自耗): 10-30W
- 典型效率: 90-95%
推荐:
- 选择效率 > 90%的逆变器
- 低空载消耗(< 20W)
- 平坦的效率曲线
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
示例:
- 输入功率(DC): 1000W
- 输出功率(AC): 920W
- 效率: (920/1000) × 100% = 92%
逆变器损失:
- 转换损失: 5-10%
- 空载损失(自耗): 10-30W
- 典型效率: 90-95%
推荐:
- 选择效率 > 90%的逆变器
- 低空载消耗(< 20W)
- 平坦的效率曲线
35.10 逆变器保护
- 过载保护: 如果超过额定功率则断开
- 短路保护: 短路时立即断开
- 过热保护: 如果温度过高则断开
- 低电压保护: 如果电池电压 < 10.5V(12V)则断开
- 高电压保护: 如果电池电压 > 15V(12V)则断开
- 极性反转保护: 防止反向连接
35.11 逆变器安装
- 位置:
- 干燥通风的地方
- 环境温度(5-40°C)
- 远离热源
- 靠近电池(短电缆)
- 安装:
- 墙壁或支架安装
- 足够的通风(周围空间)
- 便于维护
- 连接:
- 到电池的短而粗的电缆
- 牢固且清洁的连接
- 正确的极性(+/-)
- 两极都有保险丝或断路器
35.12 电缆尺寸确定
电缆截面(电池-逆变器):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
其中:
S = 电缆截面(mm²)
I = 最大电流(A)
L = 电缆长度(m)
2 = 往返因子
σ = 铜电导率(56 m/Ω·mm²)
ΔV = 允许电压降(V)
示例:
- 24V时的2000W逆变器
- 电流: 2000W / 24V = 83.3A
- 长度: 2m
- 允许压降: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- 选择: 25 mm²或35 mm²电缆
推荐:
- 最大电压降: 1-3%
- 使用柔性铜电缆
- 尽可能短的长度
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
其中:
S = 电缆截面(mm²)
I = 最大电流(A)
L = 电缆长度(m)
2 = 往返因子
σ = 铜电导率(56 m/Ω·mm²)
ΔV = 允许电压降(V)
示例:
- 24V时的2000W逆变器
- 电流: 2000W / 24V = 83.3A
- 长度: 2m
- 允许压降: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- 选择: 25 mm²或35 mm²电缆
推荐:
- 最大电压降: 1-3%
- 使用柔性铜电缆
- 尽可能短的长度
35.13 逆变器配置
- 输入电压: 根据电池组配置(12V/24V/48V)
- 输出电压: 欧洲230V或美洲120V
- 频率: 欧洲50Hz或美洲60Hz
- 低电压: 10.5V(12V)、21V(24V)、42V(48V)
- 高电压: 15V(12V)、30V(24V)、60V(48V)
- 节能模式: 如果可用则激活
35.14 空载消耗
即使没有连接负载,逆变器也会消耗能量(空载消耗):
典型空载消耗:
- 小型逆变器(300-500W): 5-10W
- 中型逆变器(1000-2000W): 10-20W
- 大型逆变器(3000W+): 20-40W
每日空载消耗:
Consumption_day = P_no-load × 24h
示例:
- 15W空载消耗的1500W逆变器
- 每日消耗: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/天
- 年消耗: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/年
推荐:
- 选择空载消耗低的逆变器
- 激活节能/待机模式
- 如果长时间不使用则关闭逆变器
- 小型逆变器(300-500W): 5-10W
- 中型逆变器(1000-2000W): 10-20W
- 大型逆变器(3000W+): 20-40W
每日空载消耗:
Consumption_day = P_no-load × 24h
示例:
- 15W空载消耗的1500W逆变器
- 每日消耗: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/天
- 年消耗: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/年
推荐:
- 选择空载消耗低的逆变器
- 激活节能/待机模式
- 如果长时间不使用则关闭逆变器
35.15 逆变器/充电器
逆变器/充电器结合了逆变器和电池充电器的功能:
- 逆变器功能: 将电池的直流电转换为交流电供负载使用
- 充电器功能: 从电网或发电机为电池充电
- 转换功能: 在电源之间自动转换
- 应用: 带备用发电机的系统
- 优点: 一个设备两种功能
35.16 混合逆变器
混合逆变器管理多个能源(面板、电池和电网):
- 面板管理: 调节面板对电池的充电
- 电池管理: 控制电池的充电和放电
- 电网管理: 管理与电网的连接
- UPS功能: 作为UPS(不间断电源)工作
- 应用: 带电池和电网连接的自消费
- 优点: 所有源的智能管理
35.17 Solener系统的选择
| 系统类型 | 逆变器类型 | 功率 | 推荐型号 |
|---|---|---|---|
| 小型隔离 | 纯正波逆变器 | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| 中型隔离 | 纯正波逆变器 | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| 带发电机 | 逆变器/充电器 | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| 自消费 | 混合逆变器 | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 逆变器维护
- 清洁: 清洁风扇和通风格栅
- 连接验证: 验证牢固且清洁的连接
- 通风验证: 确保足够的通风
- 温度验证: 验证它不会过热
- 操作验证: 验证正确操作
- 过滤器清洁: 如果有空气过滤器则清洁
35.19 常见问题和解决方案
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 不亮 | 电池放电、反向连接 | 给电池充电、验证极性 |
| 带负载时关闭 | 过载、电池放电 | 减少负载、给电池充电 |
| 过热 | 通风不良、过载 | 改善通风、减少负载 |
| 嗡嗡声 | 修正波、不兼容负载 | 使用纯正波逆变器 |
| 高空载消耗 | 节能模式禁用 | 激活节能/待机模式 |
35.20 Solener建议
Solener系统建议:
逆变器选择:
- 始终使用纯正弦波逆变器
- 选择效率 > 90%
- 低空载消耗(< 20W)
- 功率适合负载
安装:
- 到电池的短而粗的电缆
- 逆变器周围良好的通风
- 牢固且清洁的连接
- 两极都有保险丝或断路器
维护:
- 定期清洁风扇
- 验证连接
- 验证温度
- 不使用时激活节能模式
逆变器选择:
- 始终使用纯正弦波逆变器
- 选择效率 > 90%
- 低空载消耗(< 20W)
- 功率适合负载
安装:
- 到电池的短而粗的电缆
- 逆变器周围良好的通风
- 牢固且清洁的连接
- 两极都有保险丝或断路器
维护:
- 定期清洁风扇
- 验证连接
- 验证温度
- 不使用时激活节能模式
35.1 Введение в инверторы
Инверторы - это основные электронные устройства в любой фотоэлектрической солнечной системе с батареями. Их основная функция - преобразовывать постоянный ток (DC) из батарей в переменный ток (AC) для питания обычных электрических приборов 230V/50Hz.
Без подходящего инвертора энергия, накопленная в батареях, не может быть использована для питания большинства обычных бытовых приборов и электрического оборудования, работающего на переменном токе.
Инверторы Solener - Чистая синусоидальная волна - Максимальная эффективность
35.2 Типы инверторов
Существует два основных типа инверторов согласно форме волны выхода:
A) Инверторы модифицированной синусоидальной волны (Modified Sine Wave)
Они производят модифицированную квадратную волну, которая приблизительно имитирует синусоидальную волну. Они более экономичны, но могут вызывать проблемы с некоторым чувствительным оборудованием.
- Форма волны: Модифицированная квадратная волна (ступенчатая)
- Стоимость: Низкая (50-200€)
- Эффективность: 85-90%
- Применения: Резистивные нагрузки (лампочки, сопротивления)
- Преимущества: Экономичные, простые
- Недостатки: Могут повредить чувствительное оборудование, гудение
B) Инверторы чистой синусоидальной волны (Pure Sine Wave)
Они производят чистую синусоидальную волну, идентичную электрической сети. Они более дорогие, но совместимы со всем электрическим оборудованием.
- Форма волны: Чистая синусоидальная волна (идентична сети)
- Стоимость: Средне-высокая (200-1500€)
- Эффективность: 90-95%
- Применения: Все электрическое оборудование, включая чувствительное
- Преимущества: Совместимы со всем оборудованием, без гудения
- Недостатки: Более дорогие, более сложные
35.3 Сравнение: Модифицированная волна vs Чистая волна
| Характеристика | Модифицированная волна | Чистая волна |
|---|---|---|
| Форма волны | Модифицированная квадратная | Чистая синусоидальная |
| Стоимость | 50-200€ | 200-1500€ |
| Эффективность | 85-90% | 90-95% |
| Совместимость | Резистивные нагрузки | Все оборудование |
| Гудение | Да (в некотором оборудовании) | Нет |
| Чувствительное оборудование | Может повредиться | Совместимы |
| Рекомендация | Только простые нагрузки | Всегда рекомендуется |
РЕКОМЕНДАЦИЯ SOLÉNER: Всегда
использовать инверторы чистой синусоидальной волны. Разница в цене
компенсируется полной совместимостью и защитой чувствительного
оборудования.
35.4 Основные функции инвертора
- Преобразование DC-AC: Преобразует постоянный ток из батарей в переменный ток
- Регулирование напряжения: Поддерживает стабильное выходное напряжение (230V ±5%)
- Регулирование частоты: Поддерживает стабильную частоту (50Hz ±0.5%)
- Защита от перегрузок: Защищает от перегрузок
- Защита от коротких замыканий: Защищает от коротких замыканий
- Защита от перегрева: Защищает от перегрева
- Защита от низкого напряжения: Защищает батареи от глубокой разрядки
- Защита от высокого напряжения: Защищает от перенапряжений
35.5 Типы инверторов согласно применению
| Тип | Функция | Применение | Стоимость |
|---|---|---|---|
| Автономный инвертор | Только преобразует DC-AC | Изолированные системы | Низкая |
| Инвертор/зарядное устройство | Преобразует DC-AC и заряжает батареи | Системы с генератором | Средняя |
| Гибридный инвертор | Управляет панелями, батареями и сетью | Гибридные системы | Высокая |
| Сетевой инвертор | Подает в электрическую сеть | Самопотребление с компенсацией | Средне-высокая |
35.6 Выбор инвертора
Выбор инвертора зависит от нескольких факторов:
- Постоянная мощность: Должна быть выше общей мощности постоянных нагрузок
- Пиковая мощность: Должна выдерживать пиковые пуски двигателей (3-5 раз номинальной мощности)
- Входное напряжение: Должно совпадать с напряжением батарейного банка (12V, 24V, 48V)
- Выходное напряжение: 230V/50Hz для Европы
- Форма волны: Чистая синусоидальная волна (рекомендуется)
- Эффективность: Выше 90%
35.7 Размерение инвертора
Необходимая постоянная мощность:
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
Пример:
- Освещение: 200W
- ТВ: 100W
- Компьютер: 150W
- Холодильник: 150W (постоянный)
- Всего постоянных нагрузок: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Выбрать: Инвертор 800W или 1000W
Необходимая пиковая мощность:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
Пример:
- Стиральная машина: 2000W (пуск)
- Водяной насос: 1500W (пуск)
- Всего пиков: 3500W
- P_inverter должен выдерживать: 3500W пик
- Выбрать: Инвертор 1500W с пиком 4000W
P_inverter ≥ Σ P_continuous_loads × 1.25
Пример:
- Освещение: 200W
- ТВ: 100W
- Компьютер: 150W
- Холодильник: 150W (постоянный)
- Всего постоянных нагрузок: 600W
- P_inverter ≥ 600W × 1.25 = 750W
- Выбрать: Инвертор 800W или 1000W
Необходимая пиковая мощность:
P_peak ≥ Σ P_motor_starting
Пример:
- Стиральная машина: 2000W (пуск)
- Водяной насос: 1500W (пуск)
- Всего пиков: 3500W
- P_inverter должен выдерживать: 3500W пик
- Выбрать: Инвертор 1500W с пиком 4000W
35.8 Напряжение батарейного банка
Напряжение батарейного банка определяет входное напряжение инвертора:
| Мощность инвертора | Напряжение батарей | Максимальный ток | Сечение кабеля |
|---|---|---|---|
| до 1000W | 12V | 85A | 35 mm² |
| 1000-2000W | 24V | 85A | 35 mm² |
| 2000-4000W | 48V | 85A | 25 mm² |
| > 4000W | 48V | 120A+ | 50 mm²+ |
35.9 Эффективность инвертора
Эффективность инвертора - это отношение между выходной мощностью (AC) и входной мощностью (DC):
Эффективность:
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
Пример:
- Входная мощность (DC): 1000W
- Выходная мощность (AC): 920W
- Эффективность: (920/1000) × 100% = 92%
Потери инвертора:
- Потери в преобразовании: 5-10%
- Потери в холостом ходу (собственное потребление): 10-30W
- Типичная эффективность: 90-95%
Рекомендация:
- Выбирать инверторы с эффективностью > 90%
- Низкое потребление в холостом ходу (< 20W)
- Плоская кривая эффективности
η = (P_output_AC / P_input_DC) × 100%
Пример:
- Входная мощность (DC): 1000W
- Выходная мощность (AC): 920W
- Эффективность: (920/1000) × 100% = 92%
Потери инвертора:
- Потери в преобразовании: 5-10%
- Потери в холостом ходу (собственное потребление): 10-30W
- Типичная эффективность: 90-95%
Рекомендация:
- Выбирать инверторы с эффективностью > 90%
- Низкое потребление в холостом ходу (< 20W)
- Плоская кривая эффективности
35.10 Защиты инвертора
- Защита от перегрузок: Отключает если превышена номинальная мощность
- Защита от коротких замыканий: Отключает немедленно при коротком замыкании
- Защита от перегрева: Отключает если температура чрезмерная
- Защита от низкого напряжения: Отключает если напряжение батарей < 10.5V (12V)
- Защита от высокого напряжения: Отключает если напряжение батарей > 15V (12V)
- Защита от инверсии полярности: Защищает от перевернутого соединения
35.11 Установка инвертора
- Расположение:
- Сухое и вентилируемое место
- Температура окружающей среды (5-40°C)
- Вдали от источников тепла
- Рядом с батареями (короткие кабели)
- Монтаж:
- Крепление на стену или опору
- Адекватная вентиляция (пространство вокруг)
- Доступно для обслуживания
- Соединения:
- Короткие и толстые кабели к батареям
- Прочные и чистые соединения
- Правильная полярность (+/-)
- Предохранители или автоматические выключатели на обоих полюсах
35.12 Размерение кабелей
Сечение кабеля (батарея-инвертор):
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Где:
S = Сечение кабеля (mm²)
I = Максимальный ток (A)
L = Длина кабеля (м)
2 = Фактор туда и обратно
σ = Проводимость меди (56 м/Ω·mm²)
ΔV = Допустимое падение напряжения (V)
Пример:
- Инвертор 2000W при 24V
- Ток: 2000W / 24V = 83.3A
- Длина: 2м
- Допустимое падение: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Выбрать: Кабель 25 mm² или 35 mm²
Рекомендация:
- Максимальное падение напряжения: 1-3%
- Использовать гибкий медный кабель
- Минимально возможная длина
S = (I × L × 2) / (σ × ΔV)
Где:
S = Сечение кабеля (mm²)
I = Максимальный ток (A)
L = Длина кабеля (м)
2 = Фактор туда и обратно
σ = Проводимость меди (56 м/Ω·mm²)
ΔV = Допустимое падение напряжения (V)
Пример:
- Инвертор 2000W при 24V
- Ток: 2000W / 24V = 83.3A
- Длина: 2м
- Допустимое падение: 1% × 24V = 0.24V
- S = (83.3 × 2 × 2) / (56 × 0.24) = 24.8 mm²
- Выбрать: Кабель 25 mm² или 35 mm²
Рекомендация:
- Максимальное падение напряжения: 1-3%
- Использовать гибкий медный кабель
- Минимально возможная длина
35.13 Конфигурация инвертора
- Входное напряжение: Конфигурировать согласно батарейному банку (12V/24V/48V)
- Выходное напряжение: 230V (Европа) или 120V (Америка)
- Частота: 50Hz (Европа) или 60Hz (Америка)
- Низкое напряжение: 10.5V (12V), 21V (24V), 42V (48V)
- Высокое напряжение: 15V (12V), 30V (24V), 60V (48V)
- Режим экономии: Активировать если доступно
35.14 Потребление в холостом ходу
Инверторы потребляют энергию даже когда нет подключенной нагрузки (потребление в холостом ходу):
Типичное потребление в холостом ходу:
- Малые инверторы (300-500W): 5-10W
- Средние инверторы (1000-2000W): 10-20W
- Большие инверторы (3000W+): 20-40W
Ежедневное потребление в холостом ходу:
Consumption_day = P_no-load × 24h
Пример:
- Инвертор 1500W с потреблением в холостом ходу 15W
- Ежедневное потребление: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/день
- Годовое потребление: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/год
Рекомендация:
- Выбирать инверторы с низким потреблением в холостом ходу
- Активировать режим экономии/режима ожидания
- Выключать инвертор если не используется долгое время
- Малые инверторы (300-500W): 5-10W
- Средние инверторы (1000-2000W): 10-20W
- Большие инверторы (3000W+): 20-40W
Ежедневное потребление в холостом ходу:
Consumption_day = P_no-load × 24h
Пример:
- Инвертор 1500W с потреблением в холостом ходу 15W
- Ежедневное потребление: 15W × 24h = 360Wh = 0.36 kWh/день
- Годовое потребление: 0.36 × 365 = 131.4 kWh/год
Рекомендация:
- Выбирать инверторы с низким потреблением в холостом ходу
- Активировать режим экономии/режима ожидания
- Выключать инвертор если не используется долгое время
35.15 Инверторы/Зарядные устройства
Инверторы/зарядные устройства объединяют функции инвертора и зарядного устройства батарей:
- Функция инвертора: Преобразует DC из батарей в AC для нагрузок
- Функция зарядного устройства: Заряжает батареи от электрической сети или генератора
- Функция передачи: Автоматически передает между источниками
- Применение: Системы с резервным генератором
- Преимущество: Одно оборудование для двух функций
35.16 Гибридные инверторы
Гибридные инверторы управляют множественными источниками энергии (панели, батареи и сеть):
- Управление панелями: Регулирует зарядку панелей к батареям
- Управление батареями: Контролирует заряд и разряд батарей
- Управление сетью: Управляет соединением с электрической сетью
- Функция UPS: Работает как UPS (Бесперебойное питание)
- Применение: Самопотребление с батареями и соединением с сетью
- Преимущество: Интеллектуальное управление всеми источниками
35.17 Выбор для систем Solener
| Тип системы | Тип инвертора | Мощность | Рекомендуемая модель |
|---|---|---|---|
| Малая изолированная | Инвертор чистой волны | 300-1000W | Solener 1000W PSW |
| Средняя изолированная | Инвертор чистой волны | 1000-3000W | Solener 3000W PSW |
| С генератором | Инвертор/зарядное устройство | 1000-3000W | Solener Inverter/Charger |
| Самопотребление | Гибридный инвертор | 3000-5000W | Solener Hybrid 5kW |
35.18 Обслуживание инвертора
- Очистка: Очищать вентиляторы и вентиляционные решетки
- Проверка соединений: Проверять прочные и чистые соединения
- Проверка вентиляции: Обеспечивать адекватную вентиляцию
- Проверка температуры: Проверять что не перегревается
- Проверка работы: Проверять правильную работу
- Очистка фильтров: Очищать воздушные фильтры если есть
35.19 Общие проблемы и решения
| Проблема | Причина | Решение |
|---|---|---|
| Не включается | Разряженные батареи, перевернутое соединение | Зарядить батареи, проверить полярность |
| Выключается с нагрузкой | Перегрузка, разряженные батареи | Уменьшить нагрузку, зарядить батареи |
| Перегревается | Плохая вентиляция, перегрузка | Улучшить вентиляцию, уменьшить нагрузку |
| Гудение | Модифицированная волна, несовместимая нагрузка | Использовать инвертор чистой волны |
| Высокое потребление в холостом ходу | Режим экономии отключен | Активировать режим экономии/режим ожидания |
35.20 Рекомендации Solener
Рекомендации для систем Solener:
Выбор инвертора:
- Всегда использовать инверторы чистой синусоидальной волны
- Выбирать эффективность > 90%
- Низкое потребление в холостом ходу (< 20W)
- Мощность адекватная нагрузкам
Установка:
- Короткие и толстые кабели к батареям
- Хорошая вентиляция вокруг инвертора
- Прочные и чистые соединения
- Предохранители или автоматические выключатели на обоих полюсах
Обслуживание:
- Периодическая очистка вентиляторов
- Проверка соединений
- Проверка температуры
- Активировать режим экономии когда не используется
Выбор инвертора:
- Всегда использовать инверторы чистой синусоидальной волны
- Выбирать эффективность > 90%
- Низкое потребление в холостом ходу (< 20W)
- Мощность адекватная нагрузкам
Установка:
- Короткие и толстые кабели к батареям
- Хорошая вентиляция вокруг инвертора
- Прочные и чистые соединения
- Предохранители или автоматические выключатели на обоих полюсах
Обслуживание:
- Периодическая очистка вентиляторов
- Проверка соединений
- Проверка температуры
- Активировать режим экономии когда не используется