الإنفرتر (محول من تيار ثابت إلى تيار متردد), و يقوم بتحويل التيار الكهربائي الثابت الذي تنتجه الألواح و البطاريات إلى تيار متردد ليناسب الأحمال المنزلية المصممة للعمل على التيار المتردد الآتي من الكهرباء العمومية.
أنواعها:
- إنفرتر ذو موجة مربعة و يكون إلكتروني مصنوع من دوائر كهربائية. لا ينصح بإستخدام هذا النوع لأنه مخصص لتشغيل الاجهزة الإلكترونية فقط, يسخن سريعاً, كما قد يعطل بعض الأجهزة و يكون وزنه خفيفاً لعدم إحتوائه على الملفات.
- إنفرتر ذو موجة جيبية معدلة (modified sine wave) له إمكانية تشغيل أغلب الأجهزة الكهربائية و الإلكترونية و يحوي على ملفات, كما أن سعره مناسب.
- إنفرتر ذو موجة جيبية نقية ( Pure sine wave) و له أيضاً إمكانية تشغيل كل الأجهزة مع إختلاف قدرة التشغيل الأولي لكل جهاز كهربائي و هو الأفضل و الأغلى, كما يحوي على ملفات.
أصنافها:
- بعض الإنفرترات تحوي على محول من تيار متردد إلى تيار ثابت لشحن البطارية من الكهرباﺀ الرئيسية أو المولد الكهربائي, و بعض الإنفرترات مدمجة مع منظم شحن مباشر من الألواح بتقنية PWM أو MPPT وتعتبر الأغلى.
- تأتي الإنفرترات تأتي باحجام قدرة تشغيلية مختلفه تقاس بالوات. كما تصنف الإنفرترات باحجام فولتية مختلفة 12 – 24 – 36 - 48 فولت.
مواصفات الإنفرتر المهمة عند الشراء:
- نوع الموجه للخرج: موجه مربعة, جيبيه نقيه, أو معدله.
- كفاﺀة التحويل (نسبة الفاقد): 80% - 95%.
- جهد الدخل من المصدر العمومي (في حال إحتوائة على شاحن): يفضل ان يكون بين 90-265 فولت لضمان شحن البطاريات حتى بضعف الكهرباﺀ الرئيسية.
- أقصى أمبيرية مستمرة: تكون عادة متساوية للخارج أو الداخل للبطارية.
- أقصى قدرة لحظية Surge : أقصى قدرة يوفرها الإنفرتر عند بداية تشغيل أي جهاز كهربائي و عادة تصل إلى ضعف قدرتة.
- أقل و أقصى جهد تشغيل للبطارية: بالاضافه إلى أقل و أعلى جهد لشحن و تفريغ البطارية.
- الكهرباء التي يسحبها الإنفرتر حتى عند وضع النوم.
لماذا يفصل الانفرتر عند تشغيل التلفزيون القديم، الثلاجة، أو البمبة مع أن حجمها قليل؟
السبب هو لأن تيار البدء (الاختناق، أو عنق الزجاجة) لهذة المعدات عالي، فأي معدة تحتوي على دينمو مثل مضخة المياة أو كومبريسور مثل الثلاجة أو تحتوي على ملف ترانسفورمر مثل التلفزيون القديم، يحتاج إلى تيار بدء عالي( قد يصل إلى أكثر من ثلاثة أضعاف حجم المعدة) لبداية المعدة و من ثم ينزل التيار إلى قيمته الطبيعية.
و الانفرتر الجيد يفترض أن يتحمل ضعف حجمة لبضعة ثواني، مثلاً انفرتر 1000 وات يجب أن يتحمل 2000 وات لبضع ثواني
أما الانفرتر الممتاز يتحمل ثلاثة أضعاف حجمه لثواني.
لذلك، تأكد من قيمة التيار المبدئي لمعداتك و تأكد من قدرة تحمل الانفرتر لها. و إن استطعت فاستبدل المعدات التي تحتاج تيار بدء عالي بغيرها الحديث و الذي يحتاج تيار بدء أقل. و عند شرائك لأي جهاز يحوي على دينمو دوران أو ملف تأكد من حجم تياره المبدئي أو تيار الاختناق.
عند شرائك لمتطلبات الطاقة الشمسية. إترك شراء الانفرتر (العاكس) للأخير. لأنه الوحيد الذي لن تستطيع تعديله ليناسب حجم فولتيتة آخر إلا بتغييره.
الانفرترات : الانواع، الميزة العامة، والمواصفات
ياتي هذا المقال توضيحا للمقال الثاني الذي كتبته قبل اشهر من الان. و بسبب كثرة الاخطاﺀ الفادحة في اختيار نوع الانفرتر والناتجة عن غياب المفاهيم الاساسية لوظيفة الانفرتر والفهم الخاطئ لمواصفاته المميزة كان لابد في البداية وقبل الخوض في موضوع العنوان من ان ناخذ في الاعتبار ما يلي:
1- اختيار نوع الانفرتر ينتج عنه نوعية هدف استخدامك للطاقة الشمسية له فمثلا البعض يبحث عن انفرتر بضمان استقلاله عن الكهرباﺀ العمومية والاخر يريد ان يوفر في استخدام الكهرباﺀ العمومية ويقلل من فاتورة الكهرباﺀ ويذهب البعض بابعد من ذلك ببيع فائض ما عنده من كهرباﺀ ناتجه من الطاقة الشمسية .
2- اختيارك لنوع الانفرتر يلزمك بامكانية تشغيل احمال منزلك الكهربائية ويحددها بقدرتها ونوعها ووقت التشغيل.
3- اختيارك لنوع الانفرتر يتيح لك امكانية سهولة ترقية نظامك من الواح وبطارية او من صعوبتها او عدمها.
4- فهمك لمواصفات الانفرتر يضمن لك كلفة معقوله ومنطقية (تترواح قيمة الانفرتر من 10% الى 40% من قيمة النظام الشمسي كاملا ) وكفاﺀة في الاستخدام وضمانة عادلة.
بعد هذه الاعتبارات ناتي الى انواع الانفرترات والميزات والمواصفات الخاصة بكل نوع. وتصنيف انواع الانفرترات متشعب ومتشابك وللتبسيط سنربط بين انواع الانظمة الشمسية وبين انواع الانفرترات بالتصنيف الاتي :
اولا- النظام الشمسي المستقل Stand-Alone PV System
يتكون النظام من اربعة عناصر هي الالواح الشمسية ، منظم الشحن ، الانفرتر ،البطاريات. (راجع المقال الرابع) ويتميز هذه النظام باستقلالية تامة عن الكهرباﺀ الرئيسية او المولد ويستخدم في هذه الحالة انفرتر بنوعيه العادى او الشمسي والميزات العامة للانفرترات Inverters من هذا النوع هي :
1- خرج الكهرباﺀ يكون اما موجة جيبية معدله او نقيه.
2- يتحدد بفولتية البطاريات (12-24-36-48 فولت) .
3-- كفاﺀة التحويل ومعامل القدرة.
4- اقصى امبيرية داخله من البطاريات (فيوز حماية التيار).
ثانيا: نظام الشبكة المنفصل Off-Grid PV system
ويتميز باضافة عنصر خامس وهو المولد او الكهرباﺀ العمومية (دخول فقط ) وتتغير وظيفة الانفرتر في هذه الحالة لتسمى
Power inverter / Charger
والميزات العامة لهذا النوع :
1- خرج الكهرباﺀ موجة جيبية معدلة او نقية.
2- امكانية شحن البطاريات من الكهرباﺀ الداخلة (عمومي او مولد) .
3- امكانية تشغيل الاحمال مباشرة من الكهرباﺀ الرئيسية مع او بدون شحن البطاريات.
4- يوجد نوع حديث يعرف Interactive inverter وبتميز بامكانية التنظيم بين كمية الكهرباﺀ من البطاريات والعمومي ( لغرض توفير فاتورة الكهرباﺀ) .
5- قابلية اضافة بطاريات توازي لزيادة زمن التشغيل بناﺀ على اقصى امبيرية شحن من الدخل او من الشاحن الشمسي المدمج.
ثالثا: نظام الشبكة المتصل Grid-Tied PV system
يتميز هذا النظام عن سابقة بالغاﺀ بنك البطاريات واضافة الربط بالشبكة الرئيسية دخول وخروج. ويتميز انفرتر On-Grid solar inverter هذا النظام بالاتي.
1- خرج الكهرباﺀ موجة جيبية نقية احادية الطور او ثلاثية.
2- يحتاج عداد طاقي energy meter.
3- عدم وجود بطاريات يمكن توصيل الالواح توالي بفولتية تترواح مابين 200-400 فولت.
4- امكانية توصيله بنظام خزن كهربائي backup او توصيل انفرترات احادية الطور توازي للحصول على قدرات مضاعفة ثلاثية الطور.
5- معالجات ذكية تضمن الترشيد في استهلاك الكهرباﺀ وتوزيع الاحمال بين الكهرباﺀ الرئيسية والالواح.
ومؤخرا تم انتاج انفرترات مصغرة Micro-inverter يتم ربطها بالالواح مباشرة ومن ثم ربطها توالي توازي في صندوق تجميع وتحكم لتلائم القدرة المطلوبة .
رابعا: نظام شمسي هجين Hybrid PV System
ويجمع هذا النظام بين النظامين السابقين (المتصل والمنفصل) وكلمة هجين جاﺀت من امكانية قبول انفرترات هذه الانظمة للبطاريات وامكانية ربطها بالشبكه العامة (دخول- خروج) وتعتبر انفرترات Hybrid solar inverter هذه الانظمة الاغلى لانها جمعت بين ميزات النظامين السابقين. بالاضافة الى:
1- امكانية اضافة الواح شمسية تجاوز قدرة الانفرتر. (تشغيل مباشر + شحن بطاريات) .
2- امكانية برمجة الاولوية في التشغيل سواﺀ من الالواح- البطاريات - الكهرباﺀ الرئيسية - المولد ويوجد بها دائرة معالجة ذكية لتشغيل المولد في حالة غياب الشمس والكهرباﺀ الرئيسية وانخفاض نسبة سعة البطاريات. .
3- توزيع ذكي للاحمال لغرض بين المصادر المتوفرة وللتبسيط نورد المثال التالي:
لدينا انفرتر شمسي هجين نظام 24 فولت (2×200Ah) وبقدرة 2400 وات كيف يمكن برمجته ليلا ليتم تشغيل قدرة 1500وات/ ساعه من البطاريتين والكهرباﺀ العمومية لمدة ست ساعات.
الحل :
القدرة الاجمالية : 1500*6 =9000وات / ساعة.
القدرة المخزنة بالبطاريات :4800 وات / ساعة وبخصم 25% نحصل على 3600 وات / ساعة
يمكن برمجة الانفرتر بسحب 600 وات/ ساعه من البطاريات والباقي يتم استخدامها من الكهرباﺀ الرئيسية بواقع 900 وات / ساعه.
ونكون بذلك وفرنا ما نسبته 33% من فاتورة الكهرباﺀ في تلك الفترة.
