30 Bin Üyemize Katılın
E-Bülten yayınlarımız için abone olun.
  • DOLAR
    5,815
  • EURO
    6,5698
  • BIST
    99835
Solar Çatı Hesaplama Modülü
MENÜ

Şebeke Bağlantılı Solar İnvertör Seçim Kriterleri – Vural Cantuğ AKKAŞ

Panellerden sonra, invertörler dikkate alınması gereken en önemli PV sistem bileşenidir. Aşağıdaki parametreler PV güneş enerji santralleri için gereken uygun invertörün kararlaştırılmasına yardımcı olacaktır.

  • Anma Gücü

Şebekeye bağlı invertörler, en çok sürekli çıkış (AC) güç kapasiteleri (invertörün sürekli olarak verebileceği güç) ile derecelendirilir. Bu sürekli güç çıkış değeri, PV dizisinin maksimum güç değerini gösterir. Şebeke bağlı invertörler, cihazın maksimum değerinden daha fazla güç sağlayan bir dizi tasarlarsanız, invertör tüm gücü işlemeyemez ve çıkış güçlerini sınırlar. İnvertör bunu, DC çalışma voltajının dizinin maksimum güç noktasının üzerine çıkmasına neden olan DC giriş akımını azaltarak yapar, böylece dizi çıkışını keser.

  • AC Voltaj

Şebekeye bağlı invertörler, Tek Faz ve Üç Faz’da temel olarak farklılaşır.

~220 Volt: Bu genellikle konut uygulamalarında kullanılırken Tek Fazlı invertörler bu uygulamada 220/240 VAC’ye bağlanır.

~380Volt: Bunlar genellikle ticari ve sanayi amaçlarla kullanılırken bu uygulama için Üç Fazlı invertörler kullanılır.

  • DC Voltaj

~Maksimum Güç Noktası İzleme (Maximum Power Point Tracking, MPPT) Voltaj Aralığı: İnvertörün DC giriş empedansını güneş enerji santrali tasarımınınkine göre ayarlamak için yazılım algoritmasını kullandığı DC voltaj aralığıdır. Solar PV dizisi, invertörün normalde bu aralıkta çalışabileceği şekilde boyutlandırılmalıdır.

~Maksimum DC Voltajı: Yüksüz (Voc) bir güneş PV dizisi, hiçbir koşulda invertörün maksimum DC gerilimini aşmamalıdır. Bu faktör dikkate alınırken, güneş ışığına düşümü esnasında mümkün olan en düşük solar PV paneli sıcaklığının varsayılması gerekir.

~Minimum DC Voltajı: Eviricinin çevrimiçi kaldığı minimum DC voltajı özellikle önemlidir. Bulut kapattığı sırada solar PV dizisinin DC gerilimi çok düşük bir seviyeye düşebilir. Bu noktada, invertör hep birlikte üretimi durdurmaya karar verecek ve kapanma sürecine geçecektir. Bulutlar dağıldıktan sonra, kapanan invertör çevrimiçi hale gelmeden önce belirli bir zaman aralığı için AC voltajını ve frekansını izlemesi gereken bir başlatma prosedüründen geçecektir, benzer şekilde gün doğumu sonrası özelliklerine istinaden otomatik çalışır konuma geldiği süreçteki gibi.

~Dizi Boyutlandırma: Solar paneller “dizi” oluşturmak için seri olarak bağlanmalıdır. Dizilerinse güç derecesine uygun olarak paralel bağlanması gerekir. Örneğin, 10kW’lık bir invertör, 5kW’lık solar PV dizisi ile birlikte kullanılmamalıdır. Çünkü invertör asla en yüksek verimlilik seviyesinde çalışmayacaktır. Tersi durumda da 5kW’lık bir invertöre güç sağlamak için 10 kW’lık bir solar PV dizisi kullanılmamalıdır. Bu durumda, VDC’nin ihlal edilmediği varsayılarak invertör sadece 5kW üretecektir.

  • Çoklu Maksimum Güç Noktası İzleme (Maximum Power Point Tracking, MPPT):

İki ya da daha fazla dizili uygulamaların çoğu için basitçe, iki ya da daha çok sayıda MPPT bir MPPT’den daha iyidir. Bu ifadeyi desteklemek için aşağıdaki tabloyu inceleyelim:

Tablo 1: Tekli ve Çoklu MPPT Kullanımın Karşılaştırılması

Not: Tek MPPT’ler için kesin kez hayır değildir, yapılabilir ancak düşük verimlilik ve düşük güç üretimi ile sonuçlanacaktır.

  • Giriş Oranı Yüksek Çıktı

Bu terim, bir invertörün genel verimliliğini ifade eder. Şu şekilde formüle edilebilir: ηinv=PAC/PDC

PV invertör, binlerce elektronik parçadan oluşan karmaşık bir ekipmandır. Kabaca kayıpların% 80’i bir anahtarlama cihazından ve AC indüktörlerden gelir. PV invertöründeki en kritik bileşenlerden biri, DC’den AC’ye dönüşümü gerçekleştirmek için kullanılan bu yarı iletken veya  anahtarlama cihazıdır.

Tarihsel olarak, güneş enerjisi endüstrisi bu cihaz için bir IGBT (Yalıtımlı Kapı İki Kutuplu Transistör)’ye dayanıyordu. IGBT, güç dönüştürmenin gerçekten gerçekleştiği PV invertörünün kalbidir.

  • İletişim/İzleme

Çoğu invertör, veri beslemesi için bir iletişim portu sunar. İnvertör çalışmasını kontrol etmek için nadiren kullanılır. Çoğu iletişim bağlantı noktası Modbus RS485 protokolünü kullanır. Aynı iletişim portu Uzaktan İzleme amacıyla da kullanılabilir. Evirici verisi, uzak bir sunucuda internet yoluyla depolanır ve aynı şekilde izleme portalından alınabilir. İzleme için yaygın olarak kullanılan arayüzler WI-FI, GPRS, LAN’dır.

  • Ürün Güvenilirliği:

Ürünün güvenilirliği tasarım ömrüne ve mevcut korumaya bağlıdır. Aşağıdaki noktalar invertörün ömrünü uzatmak için gerekli şartları belirlemektedir:

~IP 65 Koruma Sınıfı: Bu şart, invertörün dış ortam koşullarında kurulumunda da yardımcı olur. Cihazı yağmurdan ve tozdan koruyarak sık sık bozulmasını önler.

~Geniş Çalışma Sıcaklığı Aralığı: Bu şart, invertörün karla kaplı bölgeler ile çöllerde kurulum ve tatmin edici performans göstermesine yardımcı olur.

~Bağıl Nem: Adana-Mersin gibi kıyı bölgelerinin yanına monte edilen invertörler, yüksek nemli ortam ve sıcaklığa uyum sağlamalıdır. Metal parçalarda korozyon veya yüzey boyasında herhangi bir hasar olmamalıdır.

~Tasarım Ömrü: Eviricinin tasarım ömrü öncelikli olarak yukarıdaki noktalara bağlıdır. Ayrıca kullanılan bileşenlerin kalitesinin de sıkıntısız ve uzun ömürlü çalışma için çok önemli bir rol oynadağını unutmamak gerekir.

~Korumalar: İnvertörün korunması, güvenilirliği artırmak için gereken diğer parametreler kadar önemlidir. İnvertörün kendisini dış etkenlerden, yani voltaj ve akımdaki dalgalanmalardan koruması gerekir.

Evirici, herhangi bir geçici durumda donanımın yanı sıra yazılım korumasına da sahip olmalıdır. Yaygın olarak mevcut korumalar; Aşırı Gerilim, Aşırı Akım, Gerilim Altında, Kısa Devre, Aydınlatma Koruması, Anti-Islanding, Kaçak Akım ve İzolasyon Koruması’dır.

Vural Cantuğ Akkaş
Enerji Sistemleri ve Makine Mühendisi
@vcantugakkas
vcantugakkas.wordpress.com

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir