Как выбрать инвертор для ветрогенератора


Вы живете или работаете далеко от электрической сети и полностью полагаетесь на альтернативные источники энергии, значит, вы самостоятельно несете ответственность за все ваши потребности электричества, его производства, хранения и обработки за каждый киловатт-час, что потребляете. Одной из таких задач обработки энергии является преобразование постоянного тока в переменный, от которого питается стандартная бытовая техника. Это преобразование выполняется с помощью инвертора.

Есть несколько типов так называемых "автономных" или "удаленных" преобразователей. Современные аппараты являются надежными, тихими, различных размеров. Эта статья поможет прояснить, как выбрать инвертор, который лучше всего подходит для ваших нужд. Я ограничил список домашними установками (производящие от 1 до 6 кВт), но то же самое распространяется и на более крупные системы.

инвертор

Технические характеристики

Все технические характеристики, предоставляемые производителями, не всегда проверены сторонними независимыми организациями. Были случаи, когда некоторые производители публиковали неправильные значения, например, при отсутствии нагрузки ночью.

Такие "спецификации" зачастую не указывают, как долго и при каких условиях испытывался инвертор. Это может быть важно, так как вполне возможно, что новые модели не прошли достаточного тестирования до их выпуска. Кроме того, новое оборудование может иметь ошибки программного обеспечения или интеграции с устройствами, которые, возможно, еще не были обнаружены, и могут сделать вас невольным бета-тестером. Так что находитесь на распутье между двумя моделями инверторов, узнайте, как давно эти приборы выпускаются компанией и сколько существует на рынке сама эта компания, прежде чем принять решение.


Синусоида против изменения меандр

Современные автономные инверторы продаются с двумя вариантами сигнала: синус и меандр (иногда называемый "модифицированный синус волны").

Синусоидальный выходной сигнал, имеющий низкий суммарный коэффициент гармонических искажений, способен выдержать практически любой тип нагрузки, даже чувствительной аудио электроники. Хотя почти всех бытовых преобразователей есть выход синусоидальной волны, приборы квадратной волны включены в мой список бюджетных систем. Например, типичный 2800-ваттный синусоидальной волны стоит около 2100 $, в то время как меандр с тем же выходом продается примерно за 1500 $. Тем не менее, аппараты квадратных волн могут работать не удовлетворительно с некоторыми видами нагрузок, а с другими не будут работать вообще (см. Проблемы загрузки из-за изменения волны инверторов).

Суммарный коэффициент нелинейных искажений

Суммарный коэффициент нелинейных искажений (КНИ) является мерой того, насколько тесно сигнал соответствует идеальной синусоиде. Помехи, переходные процессы и искажения влияют на изменения формы волны. Электроника аппарата производит шаги по сближению истинной синусоиды, причем, чем большее количество шагов, тем меньше будет КНИ инвертора.

КНИ 0% является идеальной синусоидой. Чем больше процент, тем дальше он отклоняется от синусоидальной формы. Синусоидальные преобразователи, как правило, показывают коэффициент нелинейных искажений 5% или менее, в то время как КНИ модифицированных квадратных инверторов может варьироваться от 10% до 40%. Потому что КНИ модифицированных квадратных аппаратов различен и зависит от типа нагрузки. Значения, приведенные производителями, трудно сравнить справедливо, поэтому эти цифры не указаны для них.

Важно отметить, что электросеть также может иметь форму искаженной волны, обусловленной деятельностью различных нагрузок на сеть (например, запуск мощных двигателей), которая может вызвать переходные процессы в утилиту сигнала. Из-за этого постоянного изменения сети, синусоидные инверторы часто имеют еще меньше КНИ, чем электросеть.

Номинальная постоянная мощность

Автономный инвертор должен поставлять достаточно энергии для удовлетворения потребностей всех приборов, работающих одновременно. Прежде чем сделать выбор, следует узнать возможные нагрузки в будущем и максимальный всплеск потребности (скачки напряжения мы рассмотрим отдельно).

Размер преобразователя для автономной системы, основанной на мгновенной нагрузке, очень сильно отличается от размера сети прямого инвертора, определяемого источником мощности (например, ватт солнечных батарей). Работа сети прямых аппаратов просто конвертирует все смещения постоянного тока из массива солнечных батарей к сети переменного тока, который подается обратно в домашнюю электрическую систему, или на сеть, если производство превышает потребление энергии в данный момент. В мультисистемах прямой преобразователь не несет ответственность за удовлетворение нагрузок переменного тока, поскольку доступна практически неограниченная мощность. Например, 2000 Вт сеть генераторов потребует выбора преобразователя принимающего 2000 Вт постоянного тока.

В случае автономных систем преобразователь питания, как правило, отвечает за предоставление энергии для всех нагрузок переменного тока. Скажем, вам нужна нагрузка мощностью 2000 Вт переменного тока одновременно. Для автономной системы вам понадобится преобразователь, который может обеспечить не менее этой суммы (см. Размеры инверторов)

Номинальное напряжение батареи

Каждый преобразователь имеет номинальное напряжение батареи, к которой он может быть подключен. Общие автономные инверторы имеют напряжение 12, 24 или 48 вольт.

Меньшие системы, как правило, сочетаются с меньшей мощностью преобразователя и более низким напряжением батареи. Обратное верно для больших систем. Например, несколько 2000 Вт инверторов имеют номинальное напряжение аккумуляторов 12 B, модели 4000 Вт, обычно, 24 или 48 B, блоки 5000 Вт обычно соответствуют 48 B аккумуляторам.

Та же мощность с более высоким номинальным напряжением аккумуляторной батареи означает более низкий ток (Вт ÷ вольт = усилитель) батарейного кабеля, что влечет меньшую потерю энергии в сравнении с кабелем меньшего диаметра, менее дорогие кабели и меньше максимальной токовой защиты.

Некоторые компании предлагают модели преобразователей нестандартного напряжения. Линии Exeltech, например, включают в себя модели, которые могут подключаться до 32, 66, или даже 108 B. Эти преобразователи используются в различных отраслях промышленности, например, телекоммуникационных.

Выходное напряжение

Американские преобразователи используют мощность 60 Гц, 120 или 120/240 B. Европейские модели имеют другие выходные спецификации. Большинство автономных инверторов имеют выход 120 B, хотя некоторые 120/240 B, которые позволяют подключать их к 120 B и 240 B, что позволяет получить максимальную мощность для зарядки аккумулятора с одного инвертора.

Скачки напряжения

Некоторые приборы (например, двигатели) требуют значительно большей энергии во время запуска, чем в процессе работы. В момент запуска таких приборов инвертор сокращает "волны" или работает на более высоких частотах, чем их постоянная мощность. Характеристики преобразователей питания включают максимальную силу тока и период времени, при котором он может работать на пиковом уровне мощности без повреждений или защитного отключения.

Инвертор может иметь несколько оценок перенапряжения (выраженные в усилителях переменного тока или Вт), каждая из которых соответствует определенному периоду времени. Большинство пиковых нагрузок происходит первые несколько миллисекунд запуска. Для аппаратов с несколькими оценками скачков напряжения, как правило, достаточно рассмотреть самый короткий. Если есть сомнения, уточните у производителя, сможет ли устройство обеспечить возможно необходимый всплеск напряжения.

Нагрузки с асинхронными двигателями, как стиральные машины, насосы и электрические инструменты, могут иметь большие скачки нагрузки до семи раз подряд. Для определения пиковых скачков конкретного прибора, необходимо либо измерить максимальный ток нагрузки с записью токоизмерительных приборов, либо посмотреть стартовую нагрузку в спецификации, либо уточнить у производителей аппарата.

Продолжение >>

Как сделать ветрогенератор
Вертикальный ветрогенератор своими руками
Самодельный ветряк на 1000 Вт
Безлопастные ветровые электростанции
Автомобильный генератор

Главная | Статьи | Вопросы-ответы | Обо мне | Контакты