اینورتر خورشیدی /شارژکنترلر

راهنمای جامع انتخاب اینورتر خورشیدی یا همان سانورتر

در روزگاری که هزینه‌های انرژی رو به افزایش است و محیط‌زیست بیش‌از هر زمان دیگری اهمیت دارد، انرژی خورشیدی به گزینه‌ای هوشمندانه و پایدار تبدیل شده است. در قلب هر سیستم خورشیدی، دستگاهی حیاتی به نام اینورتر خورشیدی قرار دارد؛ قطعه‌ای که انرژی مستقیم (DC) تولیدشده توسط پنل‌ها را به جریان متناوب (AC) قابل‌استفاده برای خانه و تجهیزات تبدیل می‌کند. انتخاب درست اینورتر نه‌تنها بازدهی کل سیستم را تعیین می‌کند، بلکه امنیت، طول عمر تجهیزات و میزان صرفه‌جویی انرژی را هم تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. در ادامه  بررسی می‌کنیم اینورتر خورشیدی چیست، چه انواعی دارد و هنگام خرید به چه نکاتی باید توجه کرد.

اینورتر خورشیدی چیست؟

اینورتر دستگاهی است که جریان مستقیم تولیدشده توسط پنل یا باتری را به جریان متناوب مناسب استفاده‌ خانگی (حدود 220 ولت، 50 هرتز) تبدیل می‌کند. در سیستم‌های متصل به شبکه (آنگرید)، اینورتر علاوه‌بر تبدیل DC به AC، برق اضافی را به شبکه تزریق می‌کند و در زمان کمبود تولید، از شبکه انرژی می‌گیرد. در سیستم‌های جدا از شبکه (آفگرید)، اینورتر برق DC را از پنل و باتری می‌گیرد و به AC تبدیل و برای بارهای داخلی استفاده می‌کند؛ اضافه انرژی در باتری ذخیره می‌شود. بنابراین اینورتر مانند مغز سامانه، مدیریت انرژی و هماهنگی با شبکه یا باتری را برعهده دارد و بدون آن، انرژی خورشیدی برای وسایل برقی قابل‌استفاده نیست.

انواع اینورتر خورشیدی

انتخاب نوع اینورتر خورشیدی به ساختار سامانه، وجود شبکه برق، نیاز به ذخیره‌سازی و نوع بار بستگی دارد.

اینورتر آفگرید (مستقل از شبکه)

اینورتر آفگرید در سیستم‌های خودکفا استفاده می‌شود. انرژی DC از پنل یا باتری دریافت و به AC برای بار مصرفی تبدیل می‌شود. هیچ اتصال مستقیمی به شبکه وجود ندارد، بنابراین برق اضافی در باتری ذخیره و هنگام شب یا در هوای ابری استفاده می‌شود. 

از کاربردهای آن می‌توان به خانه‌های روستایی یا مناطق بدون دسترسی به شبکه اشاره کرد. برای مثال، در یک ویلای روستایی با مصرف حدود 1200 وات برای روشنایی و یخچال، یک اینورتر آفگرید 1500 وات به‌همراه باتری می‌تواند برق پایدار تامین کند.

اینورتر آنگرید (متصل به شبکه)

اینورتر آنگرید مستقیماً به شبکه برق متصل می‌شود. برق DC از پنل‌ها را به AC سینوسی تبدیل می‌کند و اضافه تولید را به شبکه تزریق می‌کند. به‌دلیل مسائل ایمنی، اینورترهای آنگرید دارای حفاظت ضدجزیره هستند؛ هنگام قطع برق شبکه، اینورتر برق خورشیدی فوراً تولید را متوقف می‌کند تا از خطر برق‌گرفتگی برای کارکنان شبکه جلوگیری شود.

از کاربردهای آن می‌توان به نیروگاه خانگی اشاره کرد. برای مثال در یک آپارتمان شهری می‌توان با نصب پنل‌های 3 کیلووات و یک اینورتر آنگرید 3 کیلووات، برق تولیدی را به شبکه تزریق کرد و از مزایای فروش برق بهره‌مند شد.

اینورتر هیبرید/پشتیبان (سانورتر یا اینورتر‑شارژر)

این دستگاه ترکیبی از اینورتر، شارژکنترلر و شارژر باتری است. علاوه‌بر تبدیل DC به AC، می‌تواند باتری را شارژ کند و در هنگام قطع شبکه به‌صورت مستقل کار کند.

از کاربردهای آن می‌توان به سیستم‌های پشتیبان که نیاز به برق اضطراری دارند، اشاره کرد. برای مثال، یک مغازه کوچک با مصرف 2 کیلووات می‌تواند با اینورتر هیبرید 3 کیلووات و بانک باتری، در زمان قطعی برق همچنان روشن بماند.

میکرواینورتر

میکرواینورترها بر پشت هر پنل نصب می‌شوند و DC تولید شده را همان‌جا به AC تبدیل می‌کنند. برخلاف اینورترهای رشته‌ای (string)، هر پنل مستقل عمل می‌کند و کاهش عملکرد یا سایه روی یک پنل تأثیری بر سایر پنل‌ها ندارد.

از کاربردهای این نوع اینورتر سولار می‌توان به نیروگاه‌های خانگی با پانل‌های پراکنده، یا پروژه‌هایی که احتمال افزایش ظرفیت در آینده وجود دارد، اشاره کرد.

اینورتر پمپ خورشیدی

اینورتر پمپ، DC پنل‌ها را به AC با فرکانس و ولتاژ قابل تنظیم تبدیل می‌کند و دور موتور پمپ آب را کنترل می‌کند. این قابلیت امکان تطبیق دبی آب با شدت تابش را فراهم می‌کند.

از کاربردهای آن می‌توان به چاه‌های کشاورزی در مناطق بدون برق شبکه، اشاره کرد. برای مثال، یک پمپ 2 اسب بخار می‌تواند با اینورتر پمپ 3 کیلووات به‌طور مستقیم از پنل‌ها تغذیه شود.

اینورتر شارژر (سانورتر)

علاوه‌بر تبدیل و شارژ باتری، مجهز به شارژکنترلر داخلی است و می‌تواند انرژی پنل‌ها و شبکه را برای شارژ باتری مدیریت کند. اینورتر شارژر در شب از جریان معکوس به پنل جلوگیری می‌کند و در واقع پنج وظیفه (تبدیل، شارژ، حفاظت، مدیریت بار و ضدجریان معکوس) را انجام می‌دهد.

از کاربردهای آن می‌توان به سیستم‌های پرتابل یا برنامه‌هایی که نیاز به کنترل دقیق شارژ باتری دارند، اشاره کرد.

تأثیر شکل موج خروجی اینورتر خورشیدی بر کارکرد تجهیزات

خروجی اینورتر سولار می‌تواند سینوسی خالص یا شبه‌سینوسی باشد. موج سینوسی خالص مشابه برق شهری است و برای تمامی تجهیزات، به‌ویژه موتورهای القایی، یخچال، پمپ و لوازم حساس مناسب است. اینورترهای شبه‌سینوسی برای بارهای موتوری مناسب نیستند و باعث گرم شدن موتور و مصرف بیشتر می‌شوند. در مقابل، اینورترهای سینوسی برق تمیز و ثابت ایجاد می‌کنند و از ایجاد نویز و آسیب جلوگیری می‌کنند.

مثال عملی: فرض کنید قصد دارید پمپ آب 800 وات، یخچال 120 وات و چند لامپ LED را با سامانه خورشیدی راه‌اندازی کنید. اگر از اینورتر شبه‌سینوسی استفاده کنید، پمپ و یخچال به‌دلیل شکل موج نامناسب راندمان پایین و صدای بیشتری خواهند داشت و حتی ممکن است آسیب ببینند. انتخاب اینورتر سینوسی خالص با ظرفیت مناسب، ضمن حفظ سلامت تجهیزات، راندمان و طول عمر سیستم را افزایش می‌دهد.

چگونه ظرفیت مناسب را محاسبه کنیم؟

در ادامه با روش محاسبه ظرفیت دلخواه آشنا می‌شویم:

جمع توان اسمی و ضریب همزمانی

برای محاسبه ظرفیت اینورتر، ابتدا توان اسمی تمام وسایلی را که قرار است همزمان کار کنند، جمع کنید. به‌عنوان‌مثال، اگر یخچال 120 وات، تلویزیون 90 وات و پمپ آب 800 وات دارید، مجموع توان مداوم 1010 وات خواهد بود. از آنجا که همه وسایل همیشه همزمان کار نمی‌کنند، می‌توانید از ضریب همزمانی (حدود 0٫8) استفاده کنید تا توان موردنیاز تقریبی را به دست بیاورید.

جهش راه‌اندازی (Surge) و بارهای موتوری

بارهای موتوری هنگام شروع کار، جریانی چند برابر جریان نامی می‌کشند. پمپ‌ها و موتورهای AC می‌توانند در لحظه راه‌اندازی 5 تا 12 برابر توان نامی خود جریان بکشند. بنابراین باید این جهش لحظه‌ای را در محاسبه لحاظ کرد.

دیدگاه‌های بازار درباره ظرفیت سانورتر و اینورتر پنل خورشیدی

دو رویکرد در بازار وجود دارد:

برخی تولیدکنندگان معتقدند ظرفیت اینورتر خورشیدی باید معادل توان پنل‌ها باشد. این روش هزینه سرمایه‌گذاری اولیه را کاهش می‌دهد؛ اما در صورت استفاده همزمان از بارهای موتوری یا نیاز به توسعه آینده، ممکن است اینورتر زود در حالت اشباع قرار بگیرد؛ اما در مقابل، مقالات فنی و تجربه نصابان پیشنهاد می‌کنند ظرفیت اینورتر یا همان سانورتر حدود 25–٪30 بالاتر از مجموع توان مداوم باشد تا علاوه‌بر جبران جهش راه‌اندازی، امکان افزودن بارهای جدید وجود داشته باشد.

عوامل مؤثر بر قیمت اینورتر خورشیدی

قیمت انواع اینورتر خورشیدی به چند عامل بستگی دارد که به‌جای ارائه یک عدد ثابت، بهتر است منطق تعیین قیمت را توضیح بدهیم:

• ظرفیت و موج خروجی: ظرفیت بالاتر و موج سینوسی خالص، قیمت را افزایش می‌دهد. مثلاً در بازار ایران، اینورترهای سینوسی 500 وات حدود 5٫6 میلیون تومان و 1500 وات نزدیک 17٫2 میلیون تومان قیمت دارند. نمونه‌های شبه‌سینوسی یا برندهای کمتر شناخته‌شده ممکن است ارزان‌تر باشند.
• برند و کشور سازنده: برندهای معتبر مانند EPEVER یا CARSPA قیمت بالاتر اما کیفیت و ضمانت بیشتری ارائه می‌دهند. برندهای داخلی یا متفرقه ممکن است ارزان‌تر باشند اما پشتیبانی محدود داشته باشند.
• بازده و راندمان: اینورترهایی با راندمان بالای 95 ٪ گرمای کمتری تولید می‌کنند و هزینه بهره‌برداری پایین‌تری دارند.
• گارانتی و خدمات پس‌ازفروش: مدت گارانتی و دسترسی به قطعات یدکی روی قیمت تاثیر دارد. میکرواینورترها معمولاً گارانتی 25 ساله دارند.
• قابلیت‌هایی مانند MPPT، ارتباط هوشمند، حفاظت ضدجزیره و قابلیت اتصال به باتری: هر قابلیت اضافی باعث افزایش قیمت اینورتر پنل خورشیدی می‌شود؛ اما ممکن است در بلندمدت صرفه‌جویی ایجاد کند.

چک‌لیست پیش‌از خرید اینورتر پنل خورشیدی

پیش‌از خرید اینورتر پنل خورشیدی موارد زیر را حتماً بررسی کنید:

• ولتاژ سیستم: اطمینان پیدا کنید ولتاژ ورودی (مثلاً 12، 24 یا 48 ولت) با ولتاژ باتری و پنل شما یکسان است. تفاوت ولتاژ موجب سوختن دستگاه می‌شود.
• تک‌فاز یا سه‌فاز بودن اینورتر: برای مصارف خانگی معمولاً اینورتر خورشیدی تک فاز کافی است؛ اما برای موتورهای صنعتی ممکن است به سه‌فاز نیاز داشته باشید.
• THD یا اعوجاج کلی هارمونیکی: این شاخص میزان کیفیت موج خروجی را نشان می‌دهد. برای تجهیزات حساس، THD باید کمتر از 3٪ باشد.
• استانداردها: در اینورترهای آنگرید باید استاندارد UL 1741 یا معادل محلی را داشته باشد تا هنگام قطع شبکه، تولید را متوقف کند و امنیت نیروکاران را تضمین کند.
• سازگاری با باتری و MPPT خارجی: اگر اینورتر شما شارژکنترلر داخلی ندارد، باید از سازگاری آن با MPPT خارجی یا باتری خاص اطمینان حاصل کنید.
• شرایط محیطی و نصب: دمای محیط، رطوبت و تهویه تأثیر زیادی بر عمر دستگاه دارند. اینورتر را در محل خشک و دارای جریان هوای کافی نصب کنید.
• ظرفیت سرج: در مشخصات اینورتر، به توان لحظه‌ای (معمولاً دو برابر توان اسمی) توجه کنید تا راه‌اندازی موتورها بدون مشکل باشد.

خطاهای رایج در خرید اینورتر خورشیدی

از خطاهای رایج هنگام خرید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

انتخاب اینورتر خورشیدی مناسب، کلید بهره‌وری و پایداری در سیستم‌های انرژی خورشیدی است. با شناخت انواع اینورترخورشیدی، موج خروجی، روش صحیح محاسبه ظرفیت و عوامل موثر بر قیمت، می‌توانید تصمیمی آگاهانه بگیرید. شرکت سان تاو پاور به‌عنوان یک شرکت فنی‌مهندسی ایرانی فعال در حوزه انرژی خورشیدی، با تکیه بر دانش فنی و تجربه گسترده در طراحی و اجرای سیستم‌های خورشیدی، آماده ارائه مشاوره تخصصی به مشتریان است.

 

پرسش‌های متداول

 

چه ظرفیتی برای سانورتر خود انتخاب کنم؟

با جمع کردن توان مداوم مصرف‌کننده‌ها، ضرب کردن در ضریب همزمانی و افزودن حداقل 30٪ حاشیه جهت توان لحظه‌ای، می‌توانید ظرفیت مناسب را محاسبه کنید.

2. آیا میکرواینورترها بهتر از اینورترهای مرکزی هستند؟

اگر سقف شما سایه‌دار است یا قصد توسعه سیستم در آینده را دارید، میکرواینورتر گزینه مناسب‌تری است زیرا هر پنل مستقل کار می‌کند.

3. اینورتر سینوسی چه مزیتی نسبت به شبه‌سینوسی دارد؟

اینورتر سینوسی خالص شکل موجی مشابه برق شهری تولید می‌کند و برای تمامی تجهیزات مناسب است. اینورترهای شبه‌سینوسی ارزان‌ترند؛ اما باعث کاهش راندمان و افزایش حرارت موتور می‌شوند.