برای محاسبه توان اینورتر خورشیدی ابتدا باید توان مصرفی تجهیزاتی را که همزمان روشن میشوند محاسبه کنید، توان لحظهای راهاندازی وسایل موتوری را در نظر بگیرید و سپس ظرفیت اینورتر را با حاشیه اطمینان مناسب انتخاب کنید. در سیستمهای متصل به شبکه، محاسبه کمی متفاوت است و توان اینورتر بر اساس ظرفیت پنلهای خورشیدی، نسبت DC به AC و محدودیتهای ورودی اینورتر تعیین میشود.
انتخاب اینورتر فقط بر اساس جمع توان اسمی وسایل میتواند باعث خاموششدن سیستم، فعالشدن حفاظت اضافهبار یا کاهش عمر تجهیزات شود. برای رسیدن به نتیجه دقیق باید توان دائم، توان لحظهای، ضریب توان، نوع سیستم و مشخصات فنی پنل و اینورتر همزمان بررسی شوند.
برای درک بهتر اینکه اینورتر خورشیدی چیست و چرا محاسبه ظرفیت آن اهمیت دارد، باید به نقش این تجهیز در سیستم توجه کرد. اینورتر، برق مستقیم تولیدشده توسط پنلهای خورشیدی یا ذخیرهشده در باتری را به برق متناوب قابلاستفاده برای مصرفکنندهها تبدیل میکند.
اگر توان اینورتر کمتر از نیاز واقعی سیستم انتخاب شود، احتمال بروز مشکلات زیر وجود دارد:
از سوی دیگر، انتخاب اینورتر بسیار بزرگتر از نیاز واقعی، هزینه اولیه پروژه را افزایش میدهد، بدون آنکه الزاماً عملکرد بهتری ایجاد کند. به همین دلیل، پیش از تعیین ظرفیت اینورتر باید توان دائم، توان لحظهای راهاندازی و نوع سیستم خورشیدی بهصورت همزمان بررسی شوند.
پیش از شروع محاسبات باید مشخص شود اینورتر برای چه نوع سیستم خورشیدی استفاده خواهد شد؛ زیرا روش تعیین ظرفیت در سیستمهای مختلف یکسان نیست.
در سیستم Off-Grid، اینورتر مستقیماً برق موردنیاز مصرفکنندهها را تأمین میکند. بنابراین توان آن باید پاسخگوی مجموع بارهای همزمان و جریان لحظهای راهاندازی تجهیزات باشد.
در سیستم هیبریدی، مصرفکنندهها میتوانند از انرژی پنل خورشیدی، باتری و شبکه برق تغذیه شوند. به همین دلیل، علاوه بر تعیین توان مناسب اینورتر، محاسبه ظرفیت باتری برای سیستم خورشیدی نیز باید براساس میزان مصرف، مدتزمان برقرسانی موردنیاز و عمق دشارژ مجاز باتری انجام شود. ظرفیت خروجی پشتیبان، توان شارژ باتری و نحوه مدیریت انرژی میان پنل، باتری و شبکه از دیگر عوامل مهم در طراحی این سیستم هستند.
در سیستم On-Grid معمولاً مبنای انتخاب، ظرفیت DC آرایه پنلهای خورشیدی است. اینورتر باید بتواند ولتاژ، جریان و توان تولیدشده توسط پنلها را دریافت کرده و با مشخصات شبکه هماهنگ کند.
برای سیستمهای منفصل از شبکه و هیبریدی، محاسبات را میتوان در چند مرحله انجام داد.
تمام وسایلی را که قرار است از خروجی اینورتر استفاده کنند، همراه با توان درجشده روی پلاک آنها ثبت کنید. فقط تجهیزاتی باید با یکدیگر جمع شوند که احتمال دارد بهصورت همزمان روشن باشند.
| مصرفکننده | توان نامی نمونه | ویژگی بار |
| روشنایی LED | ۲۰۰ وات | بار سبک و تقریباً ثابت |
| تلویزیون و مودم | ۲۰۰ وات | بار الکترونیکی |
| یخچال | ۱۵۰ وات | دارای جریان راهاندازی |
| پمپ آب | ۷۵۰ وات | بار موتوری و القایی |
| لپتاپ و تجهیزات اداری | ۲۰۰ وات | بار الکترونیکی |
در این مثال، مجموع توان دائم برابر است با:
۲۰۰ + ۲۰۰ + ۱۵۰ + ۷۵۰ + ۲۰۰ =وات ۱۵۰۰
این عدد فقط توان کاری مصرفکنندههاست و هنوز نمیتوان بر اساس آن اینورتر نهایی را انتخاب کرد.
توان بسیاری از اینورترها با واحد ولتآمپر یا کیلوولتآمپر بیان میشود؛ درحالیکه توان مصرفکنندهها معمولاً با وات ثبت شده است. برای تبدیل توان واقعی به توان ظاهری از رابطه زیر استفاده میشود:
توان ظاهری بر حسب VA از تقسیم توان واقعی بر حسب W بر ضریب توان به دست میآید.
S (VA) = P (W) ÷ PF
برای مثال، اگر یک پمپ با توان ۷۵۰ وات و ضریب توان ۰٫۸ داشته باشیم:
۷۵۰ ÷ ۰٫۸ = ۹۳۷٫۵ولتآمپر
هرچه ضریب توان یک دستگاه کمتر باشد، ظرفیت بیشتری از اینورتر اشغال میکند. به همین دلیل جمع ساده توانهای وات برای سیستمهایی که موتور، پمپ، کولر یا کمپرسور دارند کافی نیست.
تجهیزات موتوری هنگام شروع کار برای مدت کوتاهی توانی بیشتر از توان نامی خود دریافت میکنند. مقدار دقیق این توان باید از پلاک، دیتاشیت یا اندازهگیری واقعی دستگاه استخراج شود.
نمونههای مهم عبارتاند از:
توان لحظهای تمام وسایل الزاماً با یک ضریب ثابت محاسبه نمیشود. بعضی تجهیزات ممکن است دو برابر و برخی چند برابر توان کاری خود جریان بکشند.
بنابراین در دیتاشیت اینورتر باید دو مشخصه جداگانه کنترل شود:
اینورتر نباید در تمام مدت با حداکثر ظرفیت خود کار کند. افزایش دمای محیط، توسعه احتمالی مصرف، افت راندمان و روشنشدن همزمان تجهیزات میتواند فشار بیشتری به سیستم وارد کند.
برای برآورد اولیه میتوان مجموع توان ظاهری بارها را با حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد حاشیه اطمینان در نظر گرفت؛ اما این مقدار جایگزین بررسی دیتاشیت و شرایط واقعی پروژه نیست.
اگر توان ظاهری محاسبهشده حدود ۲۰۰۰ ولتآمپر باشد، معمولاً بررسی یک اینورتر ۲٫۵ تا ۳ کیلوولتآمپر منطقیتر از انتخاب مدل ۲ کیلوولتآمپر است؛ مشروط بر اینکه توان لحظهای آن نیز برای راهاندازی موتور و یخچال کافی باشد.
فرض کنید بارهای همزمان یک ساختمان شامل روشنایی، تلویزیون، تجهیزات اداری، یخچال و پمپ آب است و مجموع توان کاری آنها به ۱۵۰۰ وات میرسد.
پس از اعمال ضریب توان تجهیزات، توان ظاهری سیستم حدود ۱۷۰۰ تا ۱۸۰۰ ولتآمپر برآورد میشود. با اضافهکردن ۲۵ درصد حاشیه اطمینان، ظرفیت موردنیاز به حدود ۲۲۰۰ ولتآمپر میرسد.
در چنین شرایطی، یک اینورتر سینوسی خالص با ظرفیت نامی حدود ۳ کیلوولتآمپر میتواند گزینه قابلبررسی باشد؛ اما انتخاب نهایی به توان لحظهای پمپ و یخچال وابسته است. اگر توان راهاندازی این تجهیزات از ظرفیت لحظهای اینورتر بیشتر باشد، حتی اینورتر ۳ کیلوولتآمپر نیز ممکن است هنگام استارت بار خاموش شود.
ظرفیت ۳ کیلوولتآمپر در این مثال یک برآورد اولیه است و انتخاب نهایی باید پس از بررسی توان نامی، ضریب توان و جریان راهاندازی هر مصرفکننده براساس اطلاعات پلاک یا دیتاشیت تجهیزات انجام شود.
در نیروگاه آنگرید، ابتدا ظرفیت کل پنلهای خورشیدی محاسبه میشود:
توان کل پنلها = تعداد پنل × توان نامی هر پنل
برای مثال، اگر ۲۰ پنل ۶۲۰ واتی نصب شود توان کل پنل ها برابر می شود با ۱۲۴۰۰ وات یا ۱۲٫۴ کیلووات DC.
توان AC اینورتر لزوماً دقیقاً برابر با توان DC پنلها انتخاب نمیشود. در طراحی نیروگاهها از شاخص نسبت DC به AC استفاده میشود:
نسبت DC/AC = توان پنلها ÷ توان نامی AC اینورتر
برای نمونه، اگر آرایه ۱۲ کیلوواتی به اینورتر ۱۰ کیلووات متصل شود، نسبت DC/AC برابر ۱٫۲ خواهد بود. البته این مقدار یک نسخه ثابت برای تمام پروژهها نیست. اقلیم منطقه، جهت و زاویه پنلها، محدودیت تزریق به شبکه، میزان کلیپینگ و سقف توان DC مجاز اینورتر باید جداگانه بررسی شوند.
تطابق توان بهتنهایی برای انتخاب اینورتر کافی نیست. آرایش سری و موازی پنلها باید با محدوده ورودی اینورتر سازگار باشد.
مجموع Voc پنلهای سری، با درنظرگرفتن افزایش ولتاژ در هوای سرد، نباید از حداکثر ولتاژ DC اینورتر بیشتر شود. عبور از این مقدار میتواند به اینورتر آسیب جدی وارد کند.
ولتاژ کاری رشته پنلها باید در محدوده MPPT اینورتر قرار گیرد. پایینبودن یا بالابودن ولتاژ نسبت به این محدوده میتواند تولید انرژی را کاهش دهد یا مانع شروع به کار صحیح اینورتر شود.
در آرایش موازی، جریان رشتهها با یکدیگر جمع میشود. مجموع جریان متصل به هر MPPT نباید از حداکثر جریان ورودی مجاز آن بیشتر باشد.
انتخاب اینورتر و اجرای اصولی سیستم خورشیدی
محاسبه دقیق توان اینورتر باید در چارچوب طراحی یکپارچه نیروگاه و با درنظرگرفتن الگوی مصرف، نوع اتصال به شبکه و شرایط فنی محل اجرا صورت گیرد. برای این انتخاب، لازم است بدانیم دیتاشیت اینورتر خورشیدی را چطور بخوانیم و مشخصاتی مانند توان نامی، توان لحظهای، محدوده MPPT، حداکثر ولتاژ DC و جریان ورودی را چگونه بررسی کنیم. حامی انرژی آسیا با تکیه بر دانش فنی و تجربه اجرایی، خدمات طراحی، تأمین تجهیزات، نصب و راهاندازی نیروگاههای خورشیدی خانگی، تجاری و صنعتی را متناسب با نیاز هر پروژه ارائه میکند.
در این فرآیند، ظرفیت پنل خورشیدی، اینورتر آنگرید یا هیبریدی، سانورتر خورشیدی و باتری خورشیدی بهصورت هماهنگ انتخاب میشود تا سیستم در زمان بهرهبرداری با کمبود توان، اضافهبار یا ناسازگاری تجهیزات مواجه نشود. پکیجهای خورشیدی خانگی نیز باید بر اساس مصرف واقعی ساختمان تنظیم شوند، نه صرفاً یک ظرفیت اسمی ثابت.
برای بررسی بار مصرفی، تعیین ظرفیت مناسب و دریافت پیشنهاد فنی پروژه، بخش تماس با ما حامی انرژی امکان ارتباط با کارشناسان مجموعه و ارائه اطلاعات اولیه محل اجرا را فراهم میکند.
حامی انرژی آسیا
نشانی : دفتر تهران : مهرآباد جنوبی، خیابان 45 متری زرند، جنب کوچه امری، مجتمع پارسه ، پلاک 13
تلفن تماس : 09129567840 | 09108637488
ما در شرکت حامی انرژی آسیا با بهرهگیری از دانش فنی روز و تیمی متخصص، خدمات مشاوره، طراحی، نصب و اجرای سامانههای خورشیدی را برای مصارف خانگی، صنعتی و تجاری ارائه میدهیم. هدف ما تأمین انرژی پاک، مقرونبهصرفه و پایدار برای نسل امروز و آینده است. با تکیه بر تجربه، کیفیت و تعهد، مسیر حرکت بهسوی آیندهای سبز و هوشمند را برای مشتریانمان هموار میکنیم.
تمامی حقوق مادی و معنوی وبسایت متعلق به شرکت حامی انرژی آسیا میباشد
