Saules fotoelektriskās enerģijas ražošanas princips ir tehnoloģija, kas tieši pārveido gaismas enerģiju elektriskajā enerģijā, izmantojot pusvadītāju saskarnes fotoelektrisko efektu. Šīs tehnoloģijas galvenā sastāvdaļa ir saules baterija. Saules baterijas ir iepakotas un aizsargātas virknē, veidojot liela laukuma saules bateriju moduli, un pēc tam apvienotas ar jaudas regulatoru vai tamlīdzīgu ierīci, lai izveidotu fotoelektriskās enerģijas ražošanas ierīci. Visu procesu sauc par fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmu. Fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēma sastāv no saules bateriju blokiem, akumulatoru blokiem, uzlādes un izlādes regulatoriem, saules fotoelektriskajiem invertoriem, kombinētajām kārbām un cita aprīkojuma.
Kāpēc saules fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmā izmantot invertoru?
Invertors ir ierīce, kas pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā. Saules baterijas saules gaismā ģenerēs līdzstrāvu, un akumulatorā uzkrātā līdzstrāva arī ir līdzstrāva. Tomēr līdzstrāvas barošanas sistēmai ir ievērojami ierobežojumi. Maiņstrāvas slodzes, piemēram, dienasgaismas spuldzes, televizorus, ledusskapjus un elektriskos ventilatorus ikdienas dzīvē, nevar darbināt ar līdzstrāvu. Lai fotoelektriskā enerģijas ražošana tiktu plaši izmantota ikdienas dzīvē, invertori, kas var pārveidot līdzstrāvu maiņstrāvā, ir nepieciešami.
Fotoelektriskais invertors, kas ir svarīga fotoelektriskās enerģijas ražošanas sastāvdaļa, galvenokārt tiek izmantots, lai pārveidotu fotoelektrisko moduļu ģenerēto līdzstrāvu maiņstrāvā. Invertors veic ne tikai līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidošanas funkciju, bet arī saules baterijas veiktspējas maksimizēšanas un sistēmas bojājumu aizsardzības funkciju. Tālāk sniegts īss ievads fotoelektriskā invertora automātiskās darbības un izslēgšanas funkcijās, kā arī maksimālās jaudas izsekošanas vadības funkcijā.
1. Maksimālās jaudas izsekošanas vadības funkcija
Saules bateriju moduļa jauda mainās atkarībā no saules starojuma intensitātes un paša saules bateriju moduļa temperatūras (mikroshēmas temperatūras). Turklāt, tā kā saules bateriju modulim ir īpašība, ka spriegums samazinās, palielinoties strāvai, pastāv optimāls darbības punkts, kurā var iegūt maksimālo jaudu. Saules starojuma intensitāte mainās, un, protams, mainās arī optimālais darba punkts. Attiecībā uz šīm izmaiņām saules bateriju moduļa darbības punkts vienmēr atrodas maksimālās jaudas punktā, un sistēma vienmēr iegūst maksimālo jaudu no saules bateriju moduļa. Šī vadība ir maksimālās jaudas izsekošanas vadība. Saules enerģijas sistēmu invertoru lielākā iezīme ir tā, ka tie ietver maksimālās jaudas punkta izsekošanas (MPPT) funkciju.
2. Automātiska darbība un apturēšanas funkcija
Pēc rīta saullēkta saules starojuma intensitāte pakāpeniski palielinās, un palielinās arī saules baterijas jauda. Kad tiek sasniegta invertora nepieciešamā izejas jauda, invertors sāk darboties automātiski. Pēc darbības uzsākšanas invertors visu laiku uzrauga saules bateriju moduļa jaudu. Kamēr saules bateriju moduļa izejas jauda ir lielāka par invertora darbībai nepieciešamo izejas jaudu, invertors turpina darboties; tas apstāsies līdz saulrietam, pat ja ir mākoņains un lietains laiks. Invertors var darboties arī tad. Kad saules bateriju moduļa jauda samazinās un invertora jauda ir tuvu 0, invertors pāriet gaidīšanas režīmā.
Papildus divām iepriekš aprakstītajām funkcijām fotoelektriskajam invertoram ir arī neatkarīgas darbības novēršanas funkcija (tīklam pieslēgtai sistēmai), automātiskās sprieguma regulēšanas funkcija (tīklam pieslēgtai sistēmai), līdzstrāvas noteikšanas funkcija (tīklam pieslēgtai sistēmai) un līdzstrāvas zemējuma noteikšanas funkcija (tīklam pieslēgtām sistēmām) un citas funkcijas. Saules enerģijas ražošanas sistēmā invertora efektivitāte ir svarīgs faktors, kas nosaka saules baterijas jaudu un akumulatora jaudu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 1. aprīlis
