Tänapäeval on taastuvenergia saavutanud märkimisväärse populaarsuse tänu kasvavale vajadusele säästvate energiaallikate järele. Majaomanikud, ettevõtted ja kommunaalteenuste pakkujad investeerivad palju taastuvenergia tehnoloogiasse, et rahuldada oma energiavajadust, minimeerides samal ajal oma süsiniku jalajälge. Üks taastuvenergiasüsteemide lahutamatuid komponente on inverter. Olenevalt paigaldatud taastuvenergiasüsteemi tüübist on olemas kahte peamist tüüpi invertereid, nimelt võrgusisesed ja võrguvälised inverterid. Selles artiklis uurime võrgusisese ja võrguvälise inverteri erinevusi, nende eeliseid ja piiranguid.
Võrgus olev inverter
Võrgusisesed inverterid, tuntud ka kui grid-tie või kommunaalteenustega interaktiivsed inverterid, on loodud töötama põhivõrguga ühendatud päikesepaneelide süsteemiga. Võrgusisese inverteri põhiülesanne on muuta päikesepaneelide toodetud alalisvoolu vahelduvvooluks, mida saab kasutada päevasel ajal elektriseadmete käitamiseks ja üleliigse võimsuse taastamiseks võrku. Neid invertereid kasutatakse elamu-, äri- ja tööstusrakendustes, millel on juurdepääs usaldusväärsele ja stabiilsele elektrivõrgule.
Võrgusisese inverteri üheks oluliseks eeliseks on see, et nad ei vaja patareisid, kuna voolujaotust haldab võrk. Lisaks on need kulutõhusamad kui võrguvälised inverterid, kuna puudub vajadus akude paigaldamise ja hooldamise järele.
Võrguväline inverter
Võrguväliseid invertereid, tuntud ka kui eraldiseisvad inverterid, kasutatakse taastuvenergiasüsteemides, millel puudub juurdepääs põhivõrgule. Need süsteemid sisaldavad sageli energia salvestamiseks patareisid, kuna päikesepaneelid toodavad elektrit ainult päevasel ajal. Võrguvälised inverterid vastutavad päikesepaneelide genereeritud alalisvoolu muutmise eest vahelduvvooluks, mida saab kasutada elektriseadmete käitamiseks.
Võrguvälised inverterid paigaldatakse tavaliselt kaugematesse kohtadesse, nagu kajutitesse, matkaautodesse ja paatidesse. Neid kasutatakse ka varutoitesüsteemidena ebausaldusväärsete toiteallikatega piirkondades. Võrguväliste inverterite peamine piirang on see, et need nõuavad akude paigaldamist ja hooldamist, mille haldamine võib olla kulukas ja keeruline.
Inverteri tehnilised andmed
Lisaks toiteallikale on võrgusisesetel ja võrguvälistel inverteritel erinevad spetsifikatsioonid, mis eristavad neid vastavalt nende rakendustele.
Pingevahemik
Võrgusisesetel inverteritel on kitsas pingevahemik, kuna need on loodud töötama ja toite võrku tagasi toiteks. Need peavad vastama võrgu pingele ja sagedusele, mis on tavaliselt kitsas vahemikus 110-120v või 220-240v. Seevastu võrguvälised inverterid on loodud töötama laias pingevahemikus, kuna need peavad haldama päikesepaneelide ja akude väljundvõimsust. See vahemik võib varieeruda 12 V kuni üle 1000 V.
Ülekoormuskaitse
Võrgusisesetel inverteritel on ülekoormuskaitse funktsioonid, mis takistavad süsteemil liigset võimsust võrku tagasi toita. See funktsioon tagab võrgu stabiilsuse ja ohutuse. Võrguvälistel inverteritel on ülekoormuskaitse funktsioonid, mis ei lase süsteemil väljastada liigset võimsust, mis võib süsteemi kahjustada.
Sünkroonimine
Võrgusisesed inverterid on loodud sünkroniseerima elektrivõrgu sagedusega, tagades voolu tarnimise õigel ajal, et vältida voolukõikumisi ja katkestusi. Võrguvälised inverterid on loodud töötama iseseisvalt ja ei pea sünkroniseerima elektrivõrgu sagedusega.
Võrgusisese inverteri eelised
1. Kulutõhusad paigaldised – võrgusisesed inverterid on kulutõhusamad, kuna need ei nõua akude paigaldamist ja hooldust.
2. Toitetariifid – Võrguühenduse süsteemid võimaldavad toodetud üleliigse energia võrku tagasi suunata, saades seega sisendtariifi, mis on sageli oluline stiimul taastuvenergiasüsteemidesse investeerimisel.
3. Stabiilne toiteallikas – võrgus olevad inverterid pakuvad stabiilset toiteallikat, tagades, et toide on alati saadaval ka siis, kui päikesepaneelid ei tooda piisavalt elektrit.
Võrguväliste inverterite eelised
1. Pikaajaline sääst – Vaatamata akude esialgsele maksumusele pakuvad võrguvälised süsteemid pikaajalist kokkuhoidu, kuna omanikud ei pea jooksvaid elektriarveid maksma.
2. Sõltumatus võrgust – Võrguvälised süsteemid pakuvad sõltumatust elektrivõrgust, mis on eriti kasulik kaugemates kohtades, kus puudub juurdepääs võrgule.
3. Varutoide – võrgust välja lülitatud inverterid võivad voolukatkestuse korral toimida varutoiteallikana.
Võrgusisese inverteri piirangud
1. Sõltuvus stabiilsest võrgust – Võrgusisesed süsteemid sõltuvad stabiilsest võrgust, mis tähendab, et elektrikatkestuse korral ei saa süsteem elektrivarustust jätkata.
2. Suutmatus elektrikatkestuse ajal töötada – võrgusisesed süsteemid ei saa elektrikatkestuse ajal töötada, kuna elektrivõrk lülitub ohutuskaalutlustel välja.
3. Piiratud toiteallikas – võrgus olevate süsteemide toiteallikas on piiratud, mistõttu on suure energianõudluse ajal vaja täiendavaid generaatoreid.
Võrguväliste inverterite piirangud
1. Kõrge algkulu – Võrguvälised süsteemid nõuavad akude paigaldamist, mis võib olla kulukas.
2. Akude hooldus – akude hooldus võib olla keeruline ja kulukas, sealhulgas vajadus regulaarselt vahetada.
3. Vähendatud tõhusus – võrguväliste süsteemide tõhusus on väiksem, kuna muundamise käigus läheb osa energiast kaotsi.
Taastuvenergiasüsteemi jaoks sobiva inverteri valimine sõltub suuresti teie konkreetsest energiavajadusest, asukohast ja eelarvest. Võrguühendusega süsteemid sobivad ideaalselt stabiilse elektrivõrguga piirkondadesse, samas kui võrguvälised süsteemid sobivad rohkem sinna, kus võrguühendus pole võimalik. Mõlemal inverteritüübil on oma eelised ja piirangud ning enne kummagi valimist tuleb hoolikalt kaaluda.