Cách inverter năng lượng mặt trời hoạt động và các ứng dụng của nó

Ngày nay, sự cần thiết của việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời ngày càng tăng. Inverter năng lượng mặt trời là bộ biến tần thông thường nhưng sử dụng nguồn năng lượng từ mặt trời đó là năng lượng mặt trời. Loại biến tần này giúp chuyển dòng DC thành dòng AC bằng năng lượng mặt trời. DC là dòng năng lượng chạy theo một chiều trong mạch và cung cấp dòng điện khi không có điện. Dòng điện một chiều được sử dụng cho các thiết bị nhỏ như phụ tùng, iPod, máy nghe nhạc MP3, v.v… mà trong đó có nguồn điện lưu trữ trong pin. Trong trường hợp đó, dòng điện AC (dòng điện xoay chiều) là nguồn cung cấp qua lại bên trong mạch. Thông thường, dòng AC được dùng cho các thiết bị trong nhà. Inverter năng lượng mặt trời giúp các thiết bị chạy từ dòng DC sang dòng AC để người vận hành sử dụng điện AC. Nếu bạn đang băn khoăn không biết vì sao nên sử dụng biến tần này thay cho biến tần điện thông thường, thì đó là vì biến tần năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời có thể thu được từ mặt trời, đây là nguồn năng lượng sạch và không gây ô nhiễm.

Biến tần năng lượng mặt trời là gì?
Biến tần năng lượng mặt trời là một thiết bị chính yếu trong bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời nào. Chức năng cơ bản của nó là chuyển đầu ra dòng điện một chiều biến đổi của các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều. Các thành phần điện và điện tử khác nhau được kết nối trong mạch hỗ trợ cho quá trình chuyển đổi.

Dòng điện xoay chiều đã chuyển đổi được sử dụng để chạy các thiết bị như TV, tủ lạnh, lò nướng v.v… Đối với một số thiết bị cụ thể, chúng ta có thể trực tiếp sử dụng dòng điện một chiều từ tấm pin như chiếu sáng đèn LED vào ban đêm, sạc điện thoại. Thông thường, năng lượng của một hệ thống năng lượng mặt trời gia đình được dùng cho tải AC.

Các loại biến tần năng lượng mặt trời
Có rất nhiều nhà sáng tạo biến tần năng lượng mặt trời nổi tiếng trên thế giới. Nhưng chỉ có vài loại biến tần năng lượng mặt trời có sẵn trên thị trường bao gồm những loại dưới đây.

Biến tần độc lập
Biến tần độc lập được dùng để giám sát các hệ thống mà trong đó biến tần được cấp dòng DC từ tấm pin. Tấm pin này được sạc đầy bởi các tấm năng lượng mặt trời. Các biến tần này đã tích hợp với các bộ sạc pin cơ bản có thể được sử dụng để thúc đẩy pin từ dòng điện AC.

Biến tần nối lưới
Bộ biến tần được liên kết với lưới có thể được gọi là bộ biến tần nối lưới. Biến tần cấp nguồn năng lượng trong lưới điện qua pha và tần số tương ứng. Ngoài ra, tần số dao động 50Hz ở Ấn Độ và 60Hz ở Bắc Mỹ của nguồn điện xoay chiều o/p với hiệu quả cung cấp nguồn AC. Các bộ biến tần này được thiết kế để tự động tắt khi cảm thấy mất nguồn cung cấp từ dịch vụ.

Biến tần dự phòng pin
Những loại biến tần đặc biệt này thường được thiết kế đặc biệt để lấy năng lượng từ pin. Bộ sạc của pin được bảo toàn bằng cách sử dụng bộ sạc trong mạch và năng lượng bổ sung được truyền vào lưới điện. Những bộ biến tần như thế này có khả năng cấp dòng AC cho các tải cụ thể trong thời gian mất điện. Chúng còn có chức năng chống đảo.

Biến tần siêu nhỏ
Biến tần siêu nhỏ là sản phẩm hiện đại trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời. Chúng có kích thước nhỏ gọn, dễ mang theo với hiệu suất cao. Chúng tập hợp tất cả các tính năng của bất kì biến tần trung tâm nào.

Biến tần năng lượng mặt trời và hoạt động của nó
Mục tiêu chính của dự án này là thiết kế một hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời cho tải trong gia đình bằng biến tần. Nhu cầu của phần cứng chủ yếu bao gồm ổ Bridge-MOSFET, Máy biến áp tăng áp, Bộ điều chỉnh điện áp, bộ điều khiển MOSFET, IC biến tần PWM, Pin năng lượng mặt trời và Pin.

Năng lượng mặt trời được chuyển hóa thành điện năng với sự trợ giúp của các tế bào quang điện. Nguồn năng lượng này được lưu trữ trong pin vào ban ngày để có thể sử dụng khi cần thiết. Hệ thống đề xuất được thiết kế để sử dụng năng lượng mặt trời cho tải trong gia đình bằng biến tần.

Một biến tần năng lượng mặt trời chuyển đầu ra DC (điện một chiều) của một tấm pin PV thành tần số AC (điện xoay chiều) có thể được đưa vào lưới điện thương mại (hoặc) được sử dụng bởi một lưới điện ngoại tuyến địa phương.

Trong hệ thống đề xuất này, năng lượng mặt trời được lưu trữ trong pin của tế bào PV. Dòng năng lượng của pin này được chuyển thành nguồn AC cấp cho tần số 50Hz bằng cách sử dụng IC biến tần PWM với MOSFET cho cầu điều khiển MOSFET và tăng cường điện áp bằng máy biến áp, tất cả chỉ ở dạng lưới ngoại tuyến chứ không phải dạng nối lưới.

Với mục đích làm mẫu, pin của loại SMF và 5 AH (không được cung cấp, thường được sử dụng trong UPS nhỏ) cần thiết được sử dụng khi các tế bào quang điện thiết yếu sẽ là loại năng lượng rất cao. Hơn nữa, dự án này có thể được bổ sung vào bộ điều khiển sạc để bảo vệ điện áp vượt mức, thiếu điện áp hoặc bảo vệ quá tải.

Ưu điểm của biến tần

Sau khi tìm hiểu chi tiết biến tần là gì và nó phù hợp như thế nào với việc vận hành thiết bị ở cấp độ dân dụng & công nghiệp, chúng ta phải bàn về một số ưu điểm của biến tần.

• Năng lượng mặt trời liên tục giúp làm giảm hiệu ứng nhà kính và hiện tượng nóng lên toàn cầu.
• Sử dụng các thiết bị năng lượng mặt trời sẽ giúp tiết kiệm tiền và năng lượng. Bởi vì có rất nhiều người đã bắt đầu sử dụng những thiết bị này.
• Biến tần năng lượng mặt trời giúp chuyển dòng DC thành pin hoặc dòng AC. Điều này hỗ trợ cho những ai sử dụng một phần điện năng.
• Biến tần năng lượng mặt trời đồng bộ giúp ích cho các hộ gia đình nhỏ và các công ty vì chúng có kích thước rất lớn.
• Một biến tần năng lượng mặt trời đa chức năng là tốt nhất trong tất cả các loại và nó hoạt động mạnh mẽ. Nó chuyển dòng DC thành AC thích hợp với các cơ sở thương mại một cách rất thận trọng.
• Biến tần này hiệu quả về mặt chi phí, tức là chi phí thấp hơn máy phát điện.
• Ngoài những loại này ra thì còn có các thiết bị bổ sung khác cũng sử dụng năng lượng mặt trời như máy sưởi hay lò điện năng lượng mặt trời.

Khuyết điểm của biến tần

• Trước hết, chúng ta cần chi rất nhiều tiền để mua biến tần năng lượng mặt trời.
• Nó sẽ chỉ hoạt động hiệu quả và sản sinh dòng DC khi ánh sáng ban ngày tốt.
• Các tấm pin mặt trời được dùng để thu hút ánh nắng mặt trời cần nhiều không gian.
• Biến tần năng lượng mặt trời có thể hoạt động khi không có nắng nhưng bộ pin có sẵn chỉ được sạc đầy khi có ánh nắng mặt trời.

Vậy, đây là toàn bộ thông tin về cách biến tần năng lượng mặt trời hoạt động, ưu điểm và nhược điểm. Chúng tôi mong rằng bạn đã hiểu biết thêm về khái niệm hoặc cách thức triển khai dự án biến tần năng lượng mặt trời, xin vui lòng cho chúng tôi phản hồi bằng cách để lại bình luận ở khung bình luận phía dưới.