سانورتر خورشیدی و ویژگی های آن

سانورتر

در هر سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه از دو قطعه بسیار مهم استفاده می شود. یکی شارژکنترلر که وظیفه آن کنترل فرایند شارژ باتری است که بین پنل خورشیدی و باتری قرار می گیرد و دیگری اینورتر است که ولتاژ باتری را به ولتاژی مشابه برق شهر تبدیل می نماید. این دو قطعه بسیار کاربردی بوده و هر نیروگاه برق خورشیدی جدا از شبکه شامل این دو قطعه می شود. از ترکیب دو قطعه شارژکنترلر و اینورتر، قطعه جدید در بازار ایران به سانورتر مشهور است.

این تجهیز با توجه به مشخصه های مقدار توان، مقدار ولتاز و جریان ورودی، امکان موازی کردن چندیدن سیستم، داشتن امکانات جانبی (مانند صفحه ی مانیتور، کنترل از راه دور، امکان اتصال وای فای و بلوتوث) رادارد

عملکرد سانورتر خورشیدی

با رشد ذخیره انرژی خورشیدی،برای سیستم های خارج از شبکه یا متصل به شبکه می توان ازسانورتر استفاده کردکه نقش مهمی دارد.

اینورتر/شارژر شامل یک سوییچ انتقال خودکار است، بنابراین هنگامی که سانورتر شما منبع دیگری از برق AC را پیدا می کند، سیستم را از اینورتر برای شارژ سیستم خورشیدی منتقل می کند و اگر منبع تغذیه AC خارجی قطع شود، سیستم نیز از باتری به اینورتر منتقل می شود. این نوع اینورتر به باتری نیاز دارد.

در صورتی که به برق شهری دسترسی داشته باشند و به برق شهری وصل باشند، می توانند باتری را با اینورتر با شارژر باتری موجود شارژ کنند. هنگامی که برق قطع می شود، اینورتر نیروی باتری را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند. این دستگاه به قسمت داخلی سیستم تبدیل می شود و می تواند باتری را به سرعت شارژ کند.

این مبدل جریان مستقیم (DC) ذخیره شده در باتری را به جریان متناوب (AC) تبدیل می نماید و چیزی که این نوع سانورتر را منحصر به فرد می کند، توانایی آن در تغذیه تجهیزات الکتریکی AC در حین شارژ همزمان باتری است.

اینورترهای دارای شارژر به دو دسته اینورتر با شارژر باتری اتوماتیک و اینورتر با شارژ کنترلر پنل خورشیدی تقسیم می شوند.

خصوصیات هوشمند سانورتر

• می توانند به ژنراتور وصل شوند.
• می توانند به برق شهری وصل می شوند.
• می توان مانند یک دستگاه UPS از آن ها استفاده کرد.
• می توان به وسیله آن ها سیستم خورشیدی را کنترل کرد.
• نصب راحتی دارند.
• جهت مانیتور کردن دستگاه به کار می روند.
• دارای قابلیت برنامه ریزی دستگاه هستند.

سانورتر برای شارژ باتری ، چهار گزینه را به کاربر ارائه می دهد:

1. اولویت شارژ از طریق انرژی خورشیدی(Solar priority)
2. اولویت شارژ از طریق منابع AC(Utility priority) (همانند برق شهری و یا ژنراتورهای دیزلی و بنزینی)
3. شارژ تنها از طریق انرژی خورشیدی و
4. شارژ توسط انرژی خورشیدی و منابع AC بصورت همزمان(Utility&Solar)

۴ تفاوت سانورتر و اینورتر

1- سانورتر وسیله ای است که هم شامل شارژ کنترلر و هم شامل اینورتر است اما اینورتر، شارژ کنترلر ندارد.

2- سانورتر توانایی متصل شدن به برق شهر را دارد اما اینورتر این توانایی را ندارد اما بعضی از مدل‌های اینورتر که حالت UPS دارند، می‌توانند به برق شهر متصل شوند.

3- سانورتر در سیستم‌های با ولتاژ بالا( ولتاژ بیشتر از 3000 وات) استفاده می‌شود اما اینورتر در ولتاژ‌های پایین تر کاربرد دارد.

4- هزینه تعمیر و نگهداری سانورتر نسبت به اینورتر بیشتر است و قطعات آن سخت تر تامین می‌شود.

کاربرد سانورتر خورشیدی

بیشترین کاربرد این دستگاه برای سیستم‌های خورشیدی جهت کاهش هزینه‌ها و کارایی بالاتر با اتلاف انرژی کمتر می‌باشد.

در واقع این تجهیز در حالی که باتری را در حالت شارژ نگه می‌دارد انرژی بین آرایه‌های سیستم خورشیدی و شبکه را نیز مدیریت می‌کند.

تکنولوژی اینورتر‌های همراه با شارژر باتری شبیه UPS می‌باشد و در زمانی که برق شهر قطع شود اینورتر به صورت اتوماتیک وارد مدار شده و برق مورد نیاز مصرفی را تامین می‌کند.

با یک شارژر اینورتر، نه تنها می‌توان انرژی بی وقفه داشت ، بلکه انرژی اضافی خود را نیز مهار کرد و آن را به شبکه بازگرداند.

همچنین می‌توان زمانی که از انرژی تولیدی پنل استفاده نمی شود باتری را با برق شبکه شارژ نمود و انرژی اضافی را به شبکه بازگرداند.

ویژگی ها و مشخصات سانورتر ها

• دارای نمایشگر ICD هستند و برای اینکه کاربر بتواند راحت تر از آن ها استفاده کند دکمه ای بر رویشان تعبیه شده است.
• امکان استفاده شارژ از طریق برق شهری را دارند.
• در دمایی بین -10 تا 50 درجه سانتی گراد کار می کنند.
• دارای توان سرج اینورتر دو برابری هستند.
• راندمانی 98 درصدی دارند.
• شارژر کنترلر خورشیدی آن ها با فناوری MPPT و PWM ساخته شده است.
• با بسیاری از باتری ها قابلیت کار کردن دارند.
• دارای یک محدوده ولتاژ خروجی مناسب هستند که در تمامی لوازم های خانگی و کامپیوتر های شخصی می توان از آن ها استفاده کرد.
• امکان دریافت شارژی با توان بالا را دارند.
• می توان AC/SOLAR را به وسیله LCD در اولویت ورود قرار داد.
• با ولتاژ شبکه برق و ژنراتور می توانند هماهنگ شوند.
• از هر گونه جریان اضافی و یا اتصال کوتاهی خود را حفظ می کنند.
• دارای یک طراحی بی نظیر هستند که موجب می شود در مصرف شارژ صرفه جویی شده و باتری طول عمری بیشتری پیدا کند.
• در هر نوع شرایط دمایی می توانند به طور صحیحی کار کنند.

سایر امکانات سانورترها

سانورترها دارای امکانات بسیاری هستند که متناسب با هر برند و مدل این امکانات متفاوت است. از مهم ترین امکانات سانورتر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پنل تنظیمات، نمایشگر LCD و ماژول ارتباطی

یک سانورتر از چند ماژول داخلی مانند شارژکنترلر و اینورتر تشکیل شده است و به منظور تنظیم دقیق این تجهیزات به طور معمول از پنل تنظیمات و نمایشگر استفاده می شود. همچنین برخی سانورترها را می توان به صورت مستقیم یا به واسطه ماژول وای فای به کامپیوتر وصل نمود تا تنظیمات دقیق تری روی آن انجام دهیم.

• قابلیت موازی کردن خروجی

برخی سانورترها دارای قابلیت موازی کردن خروجی هستند که با این کار توان خروجی افزایش می یابد. برای مثال اگر دو سانورتر 5 کاوا را با یکدیگر موازی کنیم، خروجی معادل 10 کاوا می شود. بسیاری از سانورتر ها به واسطه کیت خارجی با یکدیگر موازی می شوند اما برخی از سانورترها دارای کیت داخلی موازی سازی هستند.

• تنظیم اولویت کاری خروجی

به دلیل وجود دو شارژر خورشیدی و برق شهر در بسیاری از سانورترها، تنظیم اولیت از اهمیت بالایی برخوردار است و به کمک قابلیت تنظیم اولویت می توانیم، اولیت شارژ باتری ها و خروجی بر حسب منبع ورودی را تنظیم نماییم. به طور مثال ممکن است ترجیح دهیم فقط از پنل خورشیدی برای شارژ باتری استفاده کنیم و فقط در صورت در دسترس نبودن پنل خورشیدی از برق شهر یا موتور برق برای شارژ باتری ها استفاده شود.در برخی پروژه ها، برق خورشیدی به عنوان پشیبان در نظر گرفته شده است و اولویت طوری تنظیم می شود که به صورت پیش فرض، خروجی به برق شهر وصل باشد و در صورت قطعی برق، از باتری ها استفاده شود که این کار مشابه کار منبع برق اضطراری یا همان یو پی اس است.

• خروجی برق سه فاز

تمام سانورتر ها دارای خروجی تکفاز هستند اما در برخی مدل ها امکان کلاستر کردن سانورتر ها برای دریافت برق سه فاز وجود دارد. به این صورت که سه سانورتر در کنار یکدیگر و با تنظیمات مشخص قرار می گیرند تا بتوانیم خروجی سه فاز دریافت نماییم.

استفاده سانورتر به جای از UPS

بله، UPS ها برق شهر را به باتری می دهند و هنگامی برق شهر در دسترس نباشد، ان را از باتری دریافت و به تامین کننده می دهد، UPS ها چون حالت برد دارند، ولتاژ بالایی دارند(72، 110، 150 ولت) یعنی به تعداد زیادی باتری نیاز دارند تا بتوانند به راحتی کار کنند بنابر این هزینه بسیار بالایی دارند اما سانورتر به ولتاژ کمتری نیاز دارند(12، 24، 48) با یک، دو یا 4 باتری می توانند کار کنند. در این صورت هزینه ها کاهش می یابد.

وسایل جانبی که توصیه می شود به سانورتر متصل شوند، از چه قرار است؟

• قرار دادن فیوز محافظتی بین باتری و پنل و همچنین بین پنل و سانورتر
• قرار دادن مینیاتوری AC بین خروجی سانورتر( خانه یا اینورتر) و سانورتر جلوگیری از دو فاز یا سه فاز شدن و شوک لحظه ای
• محافظ جام
• قرار دادن مینیاتوری DC بین پنل و سانورتر
• قرار دادن مینیاتوری بین باتری و سانورتر
• قرار دادن سابلایزر بین سانورتر و موتور برق برای جلوگیری از سوختن سانورتر به دلیل نوسان برق

ولتاژ کاری سانورتر

ولتاژ کاری یعنی ورودی برقی که از موتور برق وارد سانورتر می شود که تعیین کننده نوع سانورتر است. ورودی نامی سانورتر همان ولتاژ 12، 24، 46 است. ورودی دیگری که در سانورتر وجود دارد، ورودی پنل یا PV است. بعضی از رنج های سانورتر بین 50 تا 60 ولت یا 50 تا 150 ولت است. بعضی از سانورتر ها ولتاژ بالای 420 ولت دارند. ولتاژ کاری می تواند از طریق باتری تامین شود.

قابلیت کار بدون باتری

یکی از مهم ترین قابلیت های مورد نیاز در سیستم برق خورشیدی اسنفاده مستقیم از انرژی پنل خورشیدی است. بسیاری از سانورتر ها برای کار نیازمند باتری هستند که باتری ها هزینه سیستم را به صورت چشمگیر افزایش می دهند. سانورتر هایی که دارای قابلیت کار بدون باتری هستند، امکان تبدیل مستقیم انرژی پنل خورشیدی به برق شهر را دارا هستند. این کار فقط در ساعات روز انجام می شود که نور خورشید در دسترس هستند.

پنل های قابل اتصال به سانورتر

پنل های بالای 24 ولت یعنی پنل هایی که 36 ولت خروجی دارند، به سانورتر متصل می شوند، پنل های 450، 550 یا 650 و 750 بهتر است به سانوترتر وصل شوند چرا که هم حالت MPPT را تقویت می کنند و هم فضای کمتری را اشغال می کنند و هم توان بیشتری را به سیستم می دهند.

علل خرابی سانورتر

در بیشتر مواقع خرابی در قسمت برد خروجی یا مادست های ورودی شارژر ایجاد می شود و خرابی سانورتر به دلایل مختلفی می تواند رخ دهد.

از جمله این دلایل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بیش از حد وصل کردن پنل و رعایت نکردن ولتاژ که این امر سبب سوختن شارژر می شود .
• بیش از توان سانورتر از آن کار کشیده شده است و شوک لحظه ای به آن وارد شده است و در این صورت خروجی سانورتر می سوزد که در اغلب مواقع موتور برق به دلیل ایجاد نوسان برق سبب خرابی ورودیAC سانورتر که حالت اضطراری آن است، دچار مشکل می شود.
  از آن جایی که هزینه تعمیر و نگهداری سانورتر بسیار بالا است و تامین قطعات آن اغلب با مشکل مواجه است، توصیه می شود در حفظ و نگهداری سانورتر نهایت دقت و ظرافت را به کار برید. همچنین تعمیر سانورتر به دلیل پیچیدگی مدار، کار هر کسی نیست به همین دلیل باید از کارشناسان و متخصصان زبده و ماهر کمک بگیرید.