Перейти к содержанию 
Вы купили солнечные батареи, чтобы улавливать каждую каплю солнца, но вы слышали, что солнечные инверторы может терять энергию при преобразовании постоянного тока в переменный. Насколько велики эти потери? Стоит ли вообще беспокоиться об этом? Вы не одиноки: почти каждый новый владелец солнечной батареи задается тем же вопросом. Современный качественный солнечный инвертор имеет КПД 95-99 %, потому что он
- Используются быстрые электронные переключатели.
- Отслеживает выход панели в режиме реального времени.
- Снижение жары с помощью интеллектуального охлаждения.
- Спит, когда панели отдыхают.
- Обменивайтесь данными в режиме реального времени, чтобы вы могли быстро обнаружить потери.
На следующих страницах мы расскажем, как измеряется эффективность, что вредит или помогает ей, а также о простых шагах, которые вы можете предпринять, чтобы свести потери к минимуму. К концу вы будете точно знать, почему современный солнечный инвертор - это безмолвный герой вашей крышной системы.
Понимание эффективности солнечных инверторов
Эффективность сравнивает ватты переменного тока, выходящие из солнечного инвертора, с ваттами постоянного тока, входящими в него. Потеряйте 3 %, и 97 % направятся на освещение и холодильник. В лабораторных тестах используется прохладная температура и идеальное солнце, чтобы заявить о "пиковой эффективности". Реальная жизнь более беспорядочна, поэтому инженеры также оценивают "взвешенную" или "евро" эффективность, которая включает в себя прохладное утро, жаркий полдень и пасмурные моменты. Хорошее устройство показывает 98 % в пике и 96 % во взвешенном состоянии - цифры достаточно маленькие, чтобы даже пятиклассник смог назвать их "почти все!". Однако небольшие изменения имеют значение: в системе мощностью 5 кВт переход с 95 % на 98 % добавляет около 150 кВт/ч в год - достаточно для работы холодильника в течение нескольких недель.
Потери при переключении
Внутри каждого солнечного инвертора крошечные переключатели, называемые IGBT или MOSFET, срабатывают тысячи раз в секунду. Каждое такое щелчок приводит к выделению тепла. Более совершенные чипы и более быстрые драйверы сокращают этот кусок пирога.
Магнитные потери
Катушки и трансформаторы формируют волну переменного тока. Сопротивление в медных обмотках превращает часть энергии в тепло. Более толстый провод и специальные сердечники уменьшают эти потери.
Потери в режиме ожидания
На рассвете панели подают низкое напряжение. Продуманная конструкция потребляет лишь милливатты во время ожидания, экономя драгоценные утренние лучи.
Пиковая и взвешенная эффективность
Пиковая эффективность - это лабораторный трофей. Взвешенная (часто называемая "евро") эффективность сочетает в себе шесть уровней мощности - от 5 % до полного взрыва - для имитации реального дня. Всегда проверяйте оба уровня. Прибор, выдающий 99 % в пике, но только 93 % во взвешенном состоянии, за год тратит больше, чем тот, который спокойно сидит на 98 % в пике и 96 % во взвешенном состоянии.
Информация: Ищите КПД в евро или CEC выше 96 % - это та самая "сладкая точка", когда прирост начинает замедляться, а цена резко возрастает.
Как температура влияет на производительность
Горячая электроника теряет чувствительность. Летом температура стен крыши или гаража может достигать 45 °C. Большинство инверторов указывают кривую "температурного снижения": при температуре выше 40 °C они могут снижать мощность для защиты деталей, что снижает реальную эффективность. Тень, воздушные зазоры или вентилируемый шкаф позволят солнечным инверторам оставаться прохладными и четкими в течение всего года.
Быстрый совет: Чтобы избежать прямого полуденного солнца, выбирайте стену, обращенную на север (в южном полушарии - на юг), под карнизом.
Уровень нагрузки и ночное использование
Инверторы лучше всего работают при 30-80 % от номинальной мощности. Очень маленькие массивы панелей на слишком большой коробке могут проседать до 90 % или ниже на рассвете и в сумерках. И наоборот, дросселирование слегка заниженного инвертора редко вредит эффективности и экономит деньги на начальном этапе. Ночью умные модели погружаются в глубокий сон, сжигая менее 1 Вт; старые модели могут безостановочно потреблять 10 Вт, добавляя 87 кВт/ч фантомных потерь в год.
Факт: Ночные потери при мощности 10 Вт равны мощности современного ноутбука, работающего четыре часа каждый вечер - и все зря!
Выбор струнных, микро- и гибридных солнечных инверторов
| Тип инвертора | Пиковая мощность. | Взвешенный эффект. | Соответствие крыши | Примечания |
| Строка | 98 % | 96 % | Незатененный, с одним наклоном | Самая низкая стоимость одного ватта |
| Микро | 97 % | 95 % | Смешанные наклоны, частичная тень | MPPT на уровне панели, более высокая стоимость |
| Гибридный инвертор | 97.5 % | 96 % | Системы с аккумуляторами | Экономия потерь на отдельном зарядном устройстве |
Выбор гибридного солнечного инвертора сохраняет высокую эффективность, позволяя впоследствии добавить батарею. Уточните у любой компании, производящей гибридные солнечные инверторы, количество проходов от ячейки к сети; хорошие инверторы не превышают 10 %.
Потери в кабелях и соединениях
Даже эффективный 99 % солнечные инверторы не может исправить тощие кабели постоянного тока или ослабленные наконечники переменного тока. Падение напряжения на длинных проводах превращает солнечный свет в тепло еще до того, как он достигнет коробки. Следуйте правилу 1,5 %: подбирайте провода так, чтобы общее падение напряжения было ниже этой отметки. Затягивайте клеммы раз в год; ослабленное на восьмой оборот соединение может нагреваться, окисляться и красть ватты.
Опасность: Всегда выключайте разъединители постоянного и переменного тока, прежде чем прикасаться к проводке - при дневном свете на панелях все равно есть напряжение.
Каналы MPPT и рассогласование
Два канала MPPT позволяют восточным и западным панелям работать независимо друг от друга, обеспечивая полуденный сбор урожая. Микроинверторы идут дальше - по одному MPPT на панель. Хотя каждый микроинвертор в отдельности немного менее эффективен, предотвращение несоответствия часто повышает производительность всей решетки на 5-10 %. Чтобы выбрать победителя в реальном мире, сопоставьте дополнительную электронику с характером тени.
Успех: В светлом полумраке микроустановки часто выигрывают у струнных систем на 8 % энергии в год, несмотря на более низкую эффективность компонентов.
Обновление и мониторинг встроенного программного обеспечения
Как и телефоны, инверторы со временем становятся умнее. Производители выпускают прошивку, которая улучшает кривые MPPT или снижает потребление энергии в режиме ожидания. Подключение солнечных инверторов к Wi-Fi позволяет автоматически обновлять их. На том же портале можно просмотреть график ежедневной эффективности, отметив запыленные панели или неработающие струны. Быстрые исправления фиксируют высокую производительность до того, как потерянные ватты будут накоплены.
Техническое обслуживание: Небольшие усилия, большая отдача
Запыленные радиаторы задерживают тепло; очищенные от паутины ребра обеспечивают высокий воздушный поток. Аккуратная чистка щеткой или сжатым воздухом каждую весну может повысить реальную эффективность на полпроцента. Также проверяйте состояние прошивки, зажимы кабелей и уплотнения изолятора постоянного тока после грозы. Десять минут ухода в год защищают каждый ватт, который зарабатывают ваши панели.
Предложение: Для упрощения процедуры очистку инвертора можно совместить с ежегодной мойкой панелей.
Технологии будущего: 99 % и далее
Карбид-кремниевые транзисторы, галлий-нитридные переключатели и бестрансформаторные топологии стремиться к реальной взвешенной эффективности 99 %. Лабораторные установки уже работают на уровне 99,2 %. Стоимость будет снижаться по мере расширения производства. При модернизации соизмеряйте стоимость новых солнечных инверторов с этими деталями с окупаемостью за счет сэкономленных ватт, что часто дает два-три дополнительных года ускорения окупаемости инвестиций.
Образец таблицы окупаемости
| Размер системы | Старая версия. 95 % | Новый Eff. 98 % | Дополнительные кВтч/год | Стоимость @ $0.15/кВтч |
| 3 кВт | 4 200 | 4 344 | 144 | $22 |
| 5 кВт | 7 000 | 7 240 | 240 | $36 |
| 8 кВт | 11 200 | 11 520 | 320 | $48 |
Информация: Прирост увеличивается с размером системы; на больших крышах наблюдается самый большой прирост в долларах от высокоэффективных инверторов.
История из реальной жизни: Обновление вентилятора
Летом в гараже Лены температура воздуха достигает 45 °C, и ее пятилетние солнечные инверторы ежедневно выходят из строя. Она добавила малошумный вытяжной вентилятор и накрыла окно тканью. Теперь летние дни держатся на отметке 35 °C; журнал учета электроэнергии показывает скачок на 4 % - около 200 кВт/ч в год. Стоимость? Менее $100. Доказательство того, что небольшие изменения повышают эффективность.
Заключение
Современные солнечные инверторы удивительно экономны, передавая в ваш дом 95-99 % мощности панели. Выбор чипа, охлаждение, интеллектуальное отслеживание и правильный размер - все это формирует конечную цифру. Держите кабели толстыми, затеняйте коробку, ежегодно чистите ребра и следите за статистикой. Придерживайтесь этих основ, и потери при инвентаризации уменьшатся до уровня фонового шума, а ваши сбережения будут ярко светиться.
Вопросы и ответы
Почему 100 % еще не эффективны?
Физика: Каждый электронный выключатель и провод имеют крошечное сопротивление, которое превращает энергию в тепло.
Означает ли более высокая эффективность более высокую цену?
Часто да, но снижение стоимости SiC с каждым годом сокращает разрыв.
Снизит ли гибридный инвертор общую эффективность?
Только примерно на 0,5 %; удобство встроенного управления батареей перевешивает это для большинства домов.
Потребляют ли микроинверторы больше энергии?
Каждый из них на 1-2 % ниже, чем струны, но выигрыш в оттенках часто перекрывает этот проигрыш.
Как узнать реальную эффективность моего инвертора?
Разделите ежедневные кВт/ч переменного тока на кВт/ч постоянного тока, показанные в приложении; для получения наглядной картины усредните данные за солнечную неделю.
