Fotovoltaik İnverterlerin Fonksiyon Prensibi
Fotovoltaik invertörler, güneş enerjisi sistemlerinin en önemli parçasıdır ve güneş panelleri ile son kullanıcı elektrikli cihazlar veya elektrik şebekesi arasında kritik bir köprü görevi görür. Geleneksel güç dönüştürme ekipmanlarının aksine, temel görevleri güneş fotovoltaik modülleri tarafından üretilen düşük voltajlı, düzenlenmemiş doğru akımı (DC) kararlı, şebekeyle uyumlu alternatif akıma (AC) dönüştürmektir. Bu dönüşüm tartışmasızdır çünkü neredeyse tüm ev aletleri, endüstriyel makineler ve kamu elektrik şebekeleri verimli bir şekilde çalışmak için AC gücüne ihtiyaç duyar.
Bir fotovoltaik invertörün iç yapısı, donanım ve yazılımın karmaşık bir entegrasyonudur. Donanım düzeyinde, DC giriş devreleri, DC-AC dönüşüm modülleri, filtreleme devreleri ve şebeke bağlantı kontrol ünitelerinden oluşur. DC giriş devresi, öncelikle güneş panellerinden gelen dalgalanan DC gücünü dengeleyerek, voltaj yükselmelerinin sonraki bileşenlere zarar vermesini önler. Yalıtımlı kapılı bipolar transistörler (IGBT'ler) gibi güç elektroniği anahtarlarından oluşan DC-AC dönüşüm modülü, DC gücünü hızla açıp kapatarak kaba bir AC dalga formu oluşturur. Bu dalga formu daha sonra filtreleme devresi aracılığıyla saf bir sinüs dalgasına dönüştürülerek, elektrik şebekesinin ve elektrikli ekipmanların sıkı gereksinimlerini karşılar.
Yazılım açısından, Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) teknolojisi enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmanın anahtarıdır. MPPT algoritmaları, güneş panellerinin voltaj ve akım çıkışını sürekli tarayarak en yüksek gücü sağlayan kombinasyonu hesaplar. Güneş paneli çıkışı güneş ışığı yoğunluğuna, sıcaklığa ve gölgelenmeye karşı oldukça hassas olduğundan (örneğin, panel sıcaklığındaki 10°C'lik bir artış verimliliği %5 oranında düşürebilir), MPPT sistemi çalışma noktasını birkaç milisaniyede bir ayarlar. Pratik uygulamalarda, yüksek kaliteli bir MPPT invertörü, temel izleme işlevlerine sahip invertörlere kıyasla bir konut güneş enerjisi sisteminin yıllık enerji hasadını %15 - %25 oranında artırabilir. Şebekeye bağlı sistemler için, ek bir faz kilitli döngü (PLL) modülü, üretilen AC gücünün şebeke voltajıyla (genellikle 220V veya 380V), frekansıyla (50Hz veya 60Hz) ve fazıyla mükemmel bir şekilde senkronize olmasını sağlayarak şebeke kararlılığını bozabilecek güç dalgalanmalarını önler.
[Buraya, DC giriş devresi, IGBT tabanlı dönüşüm modülü, filtreleme devresi, MPPT denetleyicisi ve PLL ünitesi gibi temel bileşenleri gösteren etiketlerle birlikte bir fotovoltaik invertörün iç devresini gösteren bir resim ekleyin. Resim, daha iyi görünürlük için beyaz arka plana sahip, net ve yüksek çözünürlüklü olmalıdır.]
