استرینگ اینورتر (String Inverter) نوعی اینورتر فتوولتائیک است که برق DC تولیدشده توسط یک یا چند رشته از پنلهای خورشیدی را دریافت و به برق AC تبدیل میکند. هر استرینگ از تعدادی پنل تشکیل میشود که بهصورت سری به یکدیگر متصل شدهاند و خروجی آنها به ورودی اینورتر میرسد. هنگام بررسی قیمت اینورتر خورشیدی نیز این ساختار اهمیت دارد؛ زیرا تعداد ورودیهای استرینگ، تعداد MPPTها، محدوده ولتاژ و جریان قابل پذیرش در مدلهای مختلف یکسان نیست.
نکته اصلی در این معماری، نحوه ارتباط رشتههای پنل با ورودیهای اینورتر و MPPTها است. به همین دلیل برای شناخت استرینگ اینورتر، فقط دانستن اینکه دستگاه DC را به AC تبدیل میکند کافی نیست و باید مسیر برق از پنلها تا اینورتر را نیز شناخت.
واژه String در سیستم فتوولتائیک به مجموعهای از پنلهای خورشیدی گفته میشود که بهصورت سری به یکدیگر متصل شدهاند. در این آرایش، ولتاژ پنلها با یکدیگر جمع میشود و یک رشته با ولتاژ مناسب برای اتصال به اینورتر شکل میگیرد.
خروجی این رشته وارد بخش DC استرینگ اینورتر میشود. اینورتر شرایط الکتریکی رشته را در محدوده طراحیشده کنترل میکند، نقطه کاری مناسب را از طریق MPPT دنبال میکند و سپس برق DC را به AC تبدیل میکند.
یک استرینگ اینورتر لزوماً فقط یک رشته پنل دریافت نمیکند. بسیاری از مدلها دارای چند ورودی DC هستند و ممکن است چند رشته به یک یا چند MPPT متصل شوند. بنابراین استرینگ، ورودی DC و MPPT سه مفهوم مرتبط اما متفاوتاند.
برای درک دقیقتر اینکه اینورتر خورشیدی چیست، باید وظیفه عمومی اینورتر را از معماری استرینگ جدا کرد. تبدیل DC به AC وظیفه اصلی اینورتر است؛ اما در استرینگ اینورتر، نحوه اتصال و مدیریت رشتههای پنل بخش مهمی از ساختار دستگاه را تشکیل میدهد.

عملکرد استرینگ اینورتر از پنلهای خورشیدی آغاز میشود و تا خروجی AC ادامه دارد. این فرآیند را میتوان در چند مرحله اصلی توضیح داد:
بنابراین رابطه پنل و استرینگ اینورتر یک مسیر ساده ورود برق و تبدیل آن نیست. شرایط الکتریکی رشته باید در محدودهای قرار گیرد که ورودی اینورتر و MPPT بتوانند آن را بهدرستی مدیریت کنند.
توان خروجی پنلهای خورشیدی ثابت نیست و با عواملی مانند میزان تابش و دمای سلول تغییر میکند. MPPT یا Maximum Power Point Tracking نقطه کاری آرایه متصل به خود را دنبال میکند تا توان قابل برداشت از آن در شرایط موجود بهینه شود.
در استرینگ اینورترهای دارای چند MPPT، امکان مدیریت مستقلتر گروههای مختلف رشتهها وجود دارد. برای مثال، اگر دو بخش آرایه شرایط متفاوتی داشته باشند، در صورت تطابق با طراحی و مشخصات دستگاه میتوان آنها را به MPPTهای مستقل اختصاص داد.
این موضوع به معنای آن نیست که هر استرینگ الزاماً MPPT اختصاصی خود را دارد. در برخی مدلها چند ورودی استرینگ میتوانند به یک MPPT مرتبط باشند و در مدلهای دیگر ساختار متفاوتی وجود دارد. راهنماهای سازندگان نیز نشان میدهند که ساختار ورودی و تعداد استرینگ برای هر MPPT به طراحی همان دستگاه وابسته است.
یکی از ابهامهای رایج هنگام بررسی مشخصات String Inverter، یکسان فرض کردن این سه پارامتر است.
| پارامتر | مفهوم |
|---|---|
| استرینگ | مجموعهای از پنلهای متصلشده بهصورت سری |
| ورودی DC | مسیر فیزیکی اتصال یک استرینگ به اینورتر |
| MPPT | بخش کنترلی برای دنبالکردن نقطه بیشینه توان آرایه متصل |
| Strings per MPPT | تعداد رشتههایی که طبق طراحی دستگاه به یک MPPT متصل میشوند |
تفکیک این مفاهیم در خواندن دیتاشیت اینورتر خورشیدی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا تعداد کانکتورهای DC، تعداد MPPTها و تعداد استرینگ قابل اتصال به هر MPPT لزوماً با یکدیگر برابر نیستند.
برای مثال، ممکن است یک اینورتر چند ورودی DC داشته باشد، اما تعداد MPPTهای آن کمتر از تعداد این ورودیها باشد. به همین دلیل، صرفاً شمردن ورودیهای DC برای تشخیص تعداد MPPT کافی نیست.
همچنین باید محدوده ولتاژ MPPT، حداکثر ولتاژ DC و جریان مجاز ورودی نیز بررسی شود. این مقادیر مشخص میکنند هر استرینگ با چه شرایط الکتریکی میتواند به ورودیها و MPPTهای اینورتر متصل شود.

تعداد ماژولهایی که در یک رشته بهصورت سری قرار میگیرند مستقیماً بر ولتاژ استرینگ اثر میگذارد. اگر تعداد پنلها بهدرستی تعیین نشود، ولتاژ رشته ممکن است از محدوده کاری MPPT خارج شود یا در شرایط خاص از حداکثر ولتاژ مجاز اینورتر عبور کند.
به همین دلیل طراحی استرینگ باید با توجه به مشخصات الکتریکی پنل و محدودیتهای ورودی همان مدل اینورتر انجام شود. یکی از نکات مهم، بررسی ولتاژ مدار باز رشته در شرایط دمایی پروژه است؛ زیرا ولتاژ پنل با تغییر دما ثابت باقی نمیماند.
از سوی دیگر، جریان ورودی نیز باید در محدوده مجاز اینورتر و MPPT قرار گیرد. در صورت اتصال چند رشته به یک MPPT، محدودیت جریان آن بخش اهمیت بیشتری پیدا میکند.
چون پنلهای یک استرینگ بهصورت سری به یکدیگر متصل هستند، اختلاف محسوس میان شرایط عملکرد آنها میتواند رفتار الکتریکی رشته را تغییر دهد. سایه موضعی، تفاوت جهت یا شیب، آلودگی یا اختلاف مشخصات پنلها از عواملی هستند که باید در طراحی آرایه در نظر گرفته شوند.
به همین دلیل معمولاً رشتههایی که به یک MPPT متصل میشوند باید از نظر آرایش و شرایط بهرهبرداری با طراحی آن ورودی سازگار باشند. حتی سازندگان اینورتر در دستورالعملهای اتصال DC درباره هماهنگی نوع پنل، تعداد ماژولها و شرایط آرایه الزامات مشخصی ارائه میکنند.
در اینجا نقش MPPT نیز مشخصتر میشود: وجود چند MPPT میتواند امکان تفکیک بخشهایی از آرایه با شرایط متفاوت را افزایش دهد، اما طراحی نامناسب رشتهها را بهصورت خودکار اصلاح نمیکند.
ویژگیهای این معماری مستقیماً از نحوه تقسیم پنلها به رشتهها و اتصال آنها به اینورتر ناشی میشود.
| مزیت | محدودیت |
|---|---|
| تقسیم آرایه خورشیدی به استرینگ های مشخص | نیاز به محاسبه صحیح تعداد پنل در هر رشته |
| وجود چند MPPT در بسیاری از مدلها | محدودیت ولتاژ و جریان برای هر ورودی یا MPPT |
| امکان مدیریت بخشهای مختلف آرایه | اختلاف عملکرد پنلهای یک رشته میتواند بر همان رشته اثر بگذارد |
| انعطاف بیشتر در تقسیم آرایه میان چند ورودی | نیاز به هماهنگی دقیق استرینگ ها با مشخصات اینورتر |
| امکان استفاده از چند String Inverter در یک پروژه | طراحی و کابلکشی DC باید متناسب با معماری انتخابشده انجام شود |
بنابراین مزیت اصلی String Inverter را نباید فقط در تعداد MPPT یا تعداد ورودی خلاصه کرد. انعطاف در تقسیم آرایه خورشیدی به رشتههای قابل مدیریت یکی از ویژگیهای اصلی این معماری است.

برای شناخت ساختار یک String Inverter، چند مشخصه مستقیماً به طراحی رشتهها مربوط هستند:
این مشخصات باید بهصورت یک مجموعه دیده شوند؛ برای مثال زیاد بودن تعداد ورودیها بهتنهایی نشان نمیدهد اینورتر چند MPPT مستقل دارد.
در بهرهبرداری نیز برخی هشدارها میتوانند به شرایط سمت DC یا استرینگ مربوط باشند. بررسی خطاهای اینورتر خورشیدی باید بر اساس کد خطا و مستندات همان سازنده انجام شود و صرف مشاهده افت تولید برای تشخیص علت کافی نیست.
از طراحی استرینگ تا عملکرد واقعی اینورتر
عملکرد یک String Inverter فقط به توان نامی یا تعداد MPPTهای درجشده در دیتاشیت وابسته نیست. عملکرد واقعی String Inverter به هماهنگی طراحی آرایه با محدودیتها و ساختار ورودی دستگاه وابسته است؛ بنابراین مشخصات اینورتر و نحوه طراحی استرینگ ها باید بهصورت یک مجموعه بررسی شوند. در چنین شرایطی است که معماری استرینگ میتواند مطابق طراحی اولیه عمل کند.
حامی انرژی آسیا در بررسی پروژههای خورشیدی، انتخاب اینورتر را در ارتباط مستقیم با آرایش پنلها و طراحی رشتهها انجام میدهد؛ زیرا مشخصات این دو بخش را نمیتوان مستقل از یکدیگر تعیین کرد. در خدمات طراحی و اجرای نیروگاه خورشیدی حامی انرژی، تعداد پنل در هر استرینگ، توزیع رشتهها میان ورودیها و MPPTها و حدود مجاز ولتاژ و جریان بر اساس مشخصات تجهیزات و شرایط واقعی پروژه بررسی میشود تا طراحی سمت DC با اینورتر انتخابشده هماهنگ باشد.
حامی انرژی آسیا
نشانی : دفتر تهران : مهرآباد جنوبی، خیابان 45 متری زرند، جنب کوچه امری، مجتمع پارسه ، پلاک 13
تلفن تماس : 02166399879 | 09129567840
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