Инверторы для систем электроснабжения

Инверторы служат для преобразования постоянного тока в переменный ток напряжением 220 В. Инверторы могут преобразовывать постоянный ток от аккумуляторов, солнечных батарей или других источников постоянного тока (например, ветрогенераторов или микроГЭС, генерирующих напряжение постоянного тока — электрической машиной постоянного тока или после полупроводникового выпрямителя).

Инверторы могут работать самостоятельно, питая нагрузку от аккумуляторов. В этом случае такие инверторы называются «батарейными» или «аккумуляторными«.

Также, инверторы могут преобразовывать напряжение постоянного тока от возобновляемого источника энергии и направлять ток сразу в сети централизованного электроснабжения. Такие инверторы называются «сетевыми«.

Батарейные инверторы

Если в инвертор встроено зарядное устройство для подзаряда аккумуляторов при питании от сети, а также блок слежения за наличием и качеством напряжением в сети, то такое устройство называется блоком бесперебойного питания (ББП). При пропадании напряжения в сети, или выходе его значения за установленные пределы, ББП автоматически переключается на питание от аккумуляторов.

Батарейные инверторы также различаются в зависимости от формы генерируемого напряжения переменного тока. Если форма напряжения прямоугольная (меандр), ступенчатая, или трапециевидная, то такие инверторы являются несинусоидальными. Иногда встречается нагрузка, критичная к форме напряжения — например, асинхронные двигатели или трансформаторы. Такую нагрузку нежелательно питать от несинусоидального инвертора. Что происходит при питании такой нагрузки от несинусоидального напряжения подробно расписано в статье про Источники бесперебойного питания. Более подробно о форме выходного напряжения и ее влиянии на работу подключенной нагрузки см. ниже

Если форма напряжения максимально приближена к синусоиде, такие инверторы считаются синусоидальными. От таких инверторов можно питать любую нагрузку переменного тока.

Для использования в автономных и резервных системах электроснабжения мы предлагаем различные инверторы, как российские, так и импортные.

Наиболее высокое качество имеет продукция фирм Studer Innotec, Schneider Electric, SMA, Outback, TBS Electronics. У этих инверторов чистая синусоида на выходе и гибкие настройки режимов работы.

Российские инверторы представлены продукцией московского производителя Микроарт и новосибирских предприятий «СибКонтакт» и А-Электроника. Цена у российских инверторов намного ниже, чем у импортного высококачественного оборудования, однако они уступают в надежности западным производителям.

Хорошим уровнем надежности обладают хорошие азиатские инверторы. Мы предлагаем высокоэффективные инверторы EPEVER STI (модель 500Вт 12В) и блоки бесперебойного питания Rich Electric CombiPlus и SolarWorx, Prosolar Combi (ББП со встроенным солнечным контроллером) и Prosolar Hybrid (уникальный резервно-сетевой фотоэлектрический инвертор)

Используйте меню или поле поиска слева для подробной информации о продукции этих производителей.

Различия в форме выходного напряжения и ее влияние на работу нагрузки

Дешевые инверторы обычно имеют на выходе так называемую квазисинусоиду (рис.1). Синусоидальная форма напряжения получается благодаря использованию принципа широтно-импульсной модуляции, который широко применяется системах телекоммуникации и высокоточном электронном оборудовании. Что же дают синусоидальные инверторы в процессе их эксплуатации и стоит ли переплачивать в два раза (а то и больше), по сравнению с меандровыми инверторами?
Для этого нужно разобраться, какие приборы мы планируем подключать в этим инверторам. Если это, допустим, будут осветительные приборы или бытовые нагревательные приборы, то вполне вероятно, что покупка инвертора с чистым синусом формы напряжения будет не обязательна.

Но если же вы планируете получать переменное напряжение от инвертора к электроустройствам, которые чувствительны к форме напряжения (это может быть дорогая аудио- или видеоаппаратура, стиральные машины, холодильники и т.п.), то очень желательно иметь инвертор синусоидального типа. Дело в том, что при резкой смене полярности часто случаются довольно неприятные эффекты в подключенных электроприборах, которые сокращают срок их службы
и могут привести в преждевременному выходу из строя. Поэтому, в данном случае экономия на инверторах будет неоправданна, так как впоследствии придется или покупать новую электротехнику или нести ее в ремонт раньше срока.

Более того, синусоидальным током лучше питать нагрузку, которая использует при своей работе различные электромагнитные процессы — т.е. синхронные и асинхронные двигатели, низкочастотные трансформаторы. К такой нагрузке относятся холодильники, различные насосы, стиральные машины и т.п.
Если питать такую нагрузку от квазисинусоидальным током, то нужно инвертор брать с почти 3-х кратным запасом по мощности. А нагрузку (двигатели, компрессоры, насосы и т.п.) тоже обязательно нужно выбирать с запасом по мощности процентов на 30. При питании от несинуса двигатели теряют мощность процентов на 20-30 и вся эта потеря преобразуется в тепло (т.е. они греются гораздо сильнее). Также наблюдается повышенное «гудение» двигателей.

Для некоторых бытовых электроприборов допустимо использовать переменное напряжение с упрощённой формой сигнала (при подключении меандровых инверторов). Однако, в связи с тем, что при резкой смене полярности случаются довольно неприятные эффекты в подключенных электротехнических устройствах, в дорогих и чувствительных к форме напряжения электроприборах рекомендуется использовать синусоидальные инверторы.

Дополнительную информацию о влиянии формы напряжения инвертора на работу нагрузки и о различных формах напряжения инверторов вы можете почитать в разделе Библиотека нашего сайта. Обратите внимание на статьи Источники бесперебойного питания 220В и Как выбрать блок бесперебойного или резервного питания

Гибридные инверторы

Гибридные инверторы могу работать одновременно и от источника переменного тока (сеть или генератор), и от аккумуляторных батарей. Именно такие инверторы считаются гибридными. Некоторые производители называют «гибридными» инверторы, в которых встроены контроллеры для солнечных батарей или ветрогенераторов — такие инверторы мы, для избежания путаницы, не называем гибридными, а называем «инверторами со встроенным контроллером заряда» для СБ или ВГ.

Гибридные инверторы позволяют максимизировать использование энергии солнечных батарей не отключаясь от сетей централизованного электроснабжения. Такие инверторы уменьшают потребление от сети, если солнечная батарея или ветрогенератор вырабатывают достаточно энергии для питания нагрузки. При этом отключения от сети не происходит, что обеспечивает гладкую работу системы без скачков напряжений.

В нашем ассортименте есть следующие модели гибридных инверторов:

1. ББП Studer Xtender
2. ББП SMA Sunny Island
3. ББП МАП SIN Hybrid и Dominator
4. ББП RE Combiplus (работает параллельно с сетью при низком напряжении на АБ и отключается от сети при высоком напряжении на АБ)
5. ББП Prosolar Hybrid 3K — уникальный прибор, имеющий функции как сетевого фотоэлектрического инвертора, так и гибридного батарейного.

Инверторы со встроенным солнечным контроллером, но не гибридные:

1. Инвертор Studer AJ
2. ББП Prosolar Combi (то же самое, но под другим названием — это  Stark Country, Bineos, UMA, MP Solar PIP, и т.п.

Сетевые инверторы

Сетевые инверторы обычно ставятся между солнечными батареями и сетью переменного тока. Сетевые инверторы синхронизируют свое выходное напряжение с напряжением в сети. Выдаваемое ими напряжение на доли вольта выше, чем напряжение в сети, поэтому энергия перетекает от солнечных батарей через сетевой инвертор в сеть, и далее потребляется ближайшим к точке подключения сетевого инвертора потребителем. Поэтому в первую очередь используется энергия от солнечных батарей, а недостающая часть потребляется от централизованной сети.

По соображениям безопасности при отключении сети такие инверторы также перестают генерировать энергию. Эта функция называется anti-islanding. Поэтому никакой опасности для работающих на линии электропередач электриков сетевые инверторы не представляют.

Работа системы электроснабжения при авариях в сети

Как же обеспечить работу резервной системы электроснабжения при наличии солнечных батарей и авариях в централизованной сети? Ведь при отсутствии опорного напряжения сетевые инверторы не работают. Выход есть — подключить сетевой инвертор к выходу гибридного инвертора, который в этом случае будет обеспечивать опорное напряжение для сетевого инвертора.

Перед таким подключением нужно обязательно проверить, можно ли подключать к выходу батарейного инвертора сетевой. Такой функцией обладают только гибридные инверторы и даже из гибридных — далеко не все. У нас в Интернет-магазине есть фильтр по такой возможности. Но даже в этом случае нужно смотреть, как батарейный инвертор управляет генерацией сетевого инвертора.

В лучшем случае гибридный батарейный инвертор должен уметь изменять частоту на своем выходе. Современные сетевые инверторы при повышении частоты начинают снижать свою генерацию от солнечных батарей. Это сделано для того, чтобы защитить электрические машинные генераторы электросетей — при снижении нагрузки их частота немного повышается.  Эту особенность можно использовать для управления сетевыми инверторами — при повышении батарейным инвертором частоты на выходе на 0,5-2Гц можно снизить генерацию сетевым инвертором и даже полностью ее отключить. Нагрузка такое изменение частоты обычно даже не замечает. 

Некоторые гибридные инверторы не изменяют частоту выходного напряжения и могут управлять сетевыми только по сигнальному кабелю. В этом случае батарейный и сетевой инверторы должны быть одного производителя. Например,в нашим ассортименте такие «связки» это инверторы Schneider Electric (Conext XW + сетевой) и Rich Electric (CombiPlus + SolarWorx).

Ассортимент сетевых инверторов вы можете посмотреть в нашем Интернет-магазине, также в разделе «Сетевые инверторы» нашего сайта.

 

Эта статья прочитана 13677 раз(а)!

Продолжить чтение