Kaj je Inverter?

Delam s sončnimi napravami od leta 2021, naredil skoraj vse napake, ki jih lahko narediš, denarnica je lažja, a hiša ima elektriko, ko je sosedje nimajo, tako da ... se splača?

V redu, inverter.

To bom poskušal razložiti, ne da bi se preveč ukvarjal s tehniko, kajti pošteno povedano, ko sem pred štirimi leti prvič začel raziskovati sončno energijo, je bil vsak članek, ki sem ga prebral, preveč preprost ("pretvarja moč!") ali pa tako poln inženirskih izrazov, da sem kar zaslepljen. Naj torej najdem srednjo pot.

Inverter vzame enosmerno elektriko in jo spremeni v izmenično. To je vsa naloga.

DC=enosmerni tok (kaj proizvajajo sončne celice, kaj hranijo baterije)
AC=izmenični tok (kar uporablja vaša hiša, kaj prihaja iz vtičnic)

Zakaj je to pomembno? Ker dobesedno vse v vaši hiši - vaš hladilnik, TV, polnilec za telefon, tista čudna svetilka iz IKEA - vsi pričakujejo izmenični tok. Toda solarni paneli vam dajejo enosmerni tok. Torej ga mora nekaj pretvoriti. To nekaj je inverter.

Spomnim se, da mi je moj prijatelj Jake (on me je spravil v celotno to solarno zadevo) to poskušal razložiti na žaru, jaz pa sem si rekel: "V redu, ampak zakaj sončni kolektorji ne morejo neposredno proizvesti AC?" in samo... pogledal me je takole. Izkazalo se je, da je to fizika. Sončne celice proizvajajo DC. Pika. Tega ni mogoče spremeniti. Inverter je torej.

V redu, v bistvu obstajajo 3 glavne vrste, morda 4, če želite biti izbirčni glede tega.

To je tisto, o čemer razmišlja večina ljudi. Ena škatla, običajno ob strani vaše hiše ali v garaži, obravnava vse vaše plošče.

Moj sosed Dave ima to nastavitev. Mislim, da ima približno 20 plošč? Mogoče 18. Kakorkoli, en inverter. Sam pretvornik ga je stal okoli 1.800 $, nato še približno 1.200 $ za namestitev. Njegovo solarno podjetje mu je poskušalo dražje prodati mikroinverterje, a je rekel, da ne, dober sem.

Deluje dobro ... dokler ne deluje. Tukaj je stvar -- če se ta en inverter pokvari (in se, običajno okoli leta 10, kolikor sem videl), je vaš celoten sistem v okvari. Samo ... nič. Brez proizvodnje električne energije, dokler ga ne zamenjate. Dave je po treh letih še vedno močantrka na les.

Oh, in še ena stvar pri pretvornikih vrvic -- če je ena plošča zasenčena ali umazana ali pa se nanjo pokaka ptica (to se zgodi pogosteje, kot bi si mislili), povleče navzdol celotno vrvico. To je kot božične lučke iz 90-ih, ko ena žarnica umre in celoten pramen potemni. Ni tako slabo, ampak podobno načelo.

Tako namesto enega velikega pretvornika na zadnjo stran vsake plošče postavite majhen pretvornik. Vsaka plošča izvede lastno pretvorbo enosmernega toka v izmenični tok tam na strehi.

Izbral sem mikropretvornike Enphase. IQ8+, če koga zanima model. Za moj 15-panelni sistem, ki je bil ...preverja stare račune...4280 $ samo za mikropretvornike. Ojej. ja Precej dražje, kot bi bil strunski pretvornik.

Ampak tukaj mi ni povsem žal:

Če ima ena plošča težave, ostalih 14 še naprej dobro deluje. V bistvu neodvisnost panela.

Spremljanje je noro -- Na svojem telefonu lahko v realnem času natančno vidim, kaj vsaka plošča proizvaja. (Da, preverjam vsak dan. Da, žena se norčuje iz mene zaradi tega.)

Zdržali naj bi 25 let z garancijo, tako da... v teoriji se mi ne bo treba ubadati z njimi.

Slabosti?

Drago (sem že omenil?)

Če eden RES umre, mora nekdo priti na vašo streho, da ga zamenja. Z inverterjem vrvic je to-zamenjava škatle na nivoju tal.

Spremljanje postane nekako obsesivno. Kot da zdaj vem, da moja plošča št. 4, obrnjena proti vzhodu, proizvede 8 % manj, kot bi morala, in to me spravlja ob pamet, vendar ne dovolj, da bi dejansko kaj naredil glede tega.

To so tisti, ki delujejo tako na sončno energijo kot na baterije.

Če dobivate nekaj takega kot Tesla Powerwall ali tiste baterije Enphase ali karkoli drugega, si želite enega od teh. Ali pravzaprav -- zaplet -- Powerwall 3 ima to vgrajeno, kar je precej gladko. Ne spajate več kosov skupaj.

Sprva se nisem odločil po tej poti, ker so bile baterije leta 2021 neumno drage. Približno 15.000 $ samo za baterijo in namestitev. Denar sem že zapravljal za plošče in mikroinverterje, tako da sem si rekel ja, ne, preskočimo to za zdaj.

Hitro naprej v lansko leto (2024) in poleti smo imeli te neprekinjene izpade električne energije in sedim tam s sončnimi kolektorji v vrednosti 25.000 $, ki dobesedno ne morejo vzdrževati delovanja mojega hladilnika, ker se samodejno -izklopijo, ko se izklopi omrežje (varnost, preprečuje električni udar delavcev komunalnega podjetja, razumem, vendar je še vedno zanič), in razmišljam ... morda bi moral kupiti baterijo.

Še vedno nisem potegnil sprožilca. To je kakšnih dodatnih 12-15 tisoč dolarjev in ženo moram prepričati, da je "vredno", kar je težko prodati, ko elektrike zmanjka le nekajkrat na leto.

Inverter

V redu, nazivna moč pretvornikov se meri v vatih ali kilovatih. To morate uskladiti s... no, koliko energije lahko porabite naenkrat.

Moji prijatelji z nizkimi razsmerniki imajo običajno 5kW ali 6kW razsmernike. Moja nastavitev mikroinverterja tehnično doseže skupno 3,96 kW (264 W na ploščo x 15 plošč), vendar ni povsem enaka, ker ... pravzaprav veste, o tej drugačni arhitekturi se ne bom spuščal v plevel.

Pomembno je: ali lahko poganja vse vaše stvari?

Recimo, da tečete:

Hladilnik (700 W deluje, vendar približno 2000 W, ko se vklopi kompresor -- ja, to je nekaj)

Mikrovalovna pečica (1200 W)

Luči (morda 100 W, če uporabljate LED, kar bi morali biti)

TV + router + karkoli (300W)

Okenska AC enota (1500 W)

To je neprekinjeno 3800 W, če vse teče hkrati, toda ta skok ob zagonu hladilnika vas popelje na 5100 W za sekundo.

Torej potrebujete pretvornik, ki lahko prenese vsaj neprekinjeno obremenitev in ima v idealnem primeru nekaj prostora za te zagonske skoke. Večina spodobnih pretvornikov zdrži 120-150% val za nekaj sekund.

Tega sem se naučil na težji način -- no, ne jaz, ampak moj prijatelj Tom. Dobil je poceni 3000 W pretvornik za svojo solarno napravo za avtodome in se spraševal, zakaj se nenehno izklaplja, ko zažene mikrovalovno pečico. Izkazalo se je, da je njegova mikrovalovna pečica potegnila 1200 W, pretvornik pa je zmogel samo 3000 W neprekinjeno in je imel usrano obvladovanje prenapetosti. Njegov hladilnik in mikrovalovna pečica sta skupaj presegla vse, kar je zmogla. Inverter v vrednosti 300 USD je bil pokončan, morali so ga nadgraditi na 4000 W enoto.

Večina stanovanjskih sončnih naprav je "povezanih z-omrežjem, kar pomeni, da se vaš pretvornik sinhronizira z električnim omrežjem. Delajo skupaj. Ko proizvedete več energije, kot je porabite, gre presežek v omrežje (in glede na vašo uporabnost dobite kredite). Ko potrebujete več energije, kot jo ustvarite, jo potegnete iz omrežja.

To je tisto, kar imam. Deluje odlično 99 % časa.

Toda -- in to je pomembno -- omrežni razsmerniki se IZKLOPI, ko se omrežje izklopi. Tudi če je svetel sončen dan in vaše plošče poganjajo moč. Pretvornik ne vidi signala omrežja in se oglasi "ne, zunaj sem" ter se izklopi.

Tega NISO razumel, ko sem prvič dobil sončno energijo. Mislil sem, da sončne celice pomenijo, da bom imel elektriko med izpadi elektrike. NAROBE. Potrebujete baterijski sistem s posebnim preklopnim stikalom, da ohranite napajanje med izpadi. To je popolnoma ločena stvar, ki stane veliko več denarja.

Na voljo so tudi pretvorniki iz-omrežja za kabine in podobno, ki sploh niso priključeni na elektriko, vendar to ni tisto, kar večina ljudi potrebuje. Ti so bolj zapleteni, ker morajo vse upravljati sami -- ustvarjanje frekvence izmeničnega toka 60 Hz, upravljanje napetosti itd. Tisti, vezani na omrežje, se preprosto sinhronizirajo s tem, kar je že tam.

Inverterji niso 100% učinkoviti. Med pretvorbo se nekaj moči izgubi kot toplota. To je samo fizika.

Večina dobrih pretvornikov je učinkovitih 96-97 %. Nekateri trdijo, da 98% (Enphase pravi 97,6% za mojega).

Je to pomembno? Ehhh ... nekako?

Kot na papirju, 96 % učinkovit razsmernik v primerjavi z 98 % učinkovitim -- pri sistemu z 10.000 kWh/leto je to 200 kWh razlike. Pri 0,15 USD/kWh je to 30 USD/leto. Več kot 25 let je to 750 $. Ne nič, ampak tudi ne kršilec dogovora.

Mislim, da je BOLJ pomembno učinkovitost pri delni obremenitvi. Nekateri pretvorniki so super učinkoviti pri največji moči, vendar nato padejo na približno 85 % učinkovitost, ko porabite samo 10 % nazivne moči. To je bolj pomembno, ker večino časa ne izkoriščate maksimuma sistema - proizvajate/uporabljate delno moč.

Ampak iskreno ... ne izgubim spanca zaradi tega. Če gledate pretvornike v območju 95-98 %, ste v redu. Ne dovolite, da vam piflarji na solarnem forumu govorijo drugače (in to pravim kot nekdo, ki je zagotovo tisti piflar, ki se o tem prepira na spletu ob 2. uri zjutraj).

Inverter

Tukaj sem se malo opekel. Ponudba pretvornika je bila ena stvar. Dejanski končni strošek je bil ... drugačen.

Moj citat za solarno instalacijo je rekel:

15 plošč: 12.000 $

Mikropretvorniki: 4.280 $

Montažna dela: 3.500 $

Dovoljenja: 400 $

Skupaj: 20.180 $

Dejanski končni stroški: 24.680 $

Zakaj? ker:

Moja električna plošča je potrebovala nadgradnjo (1 USD, 800 -- bila je stara 100 A plošča, potrebovala sem 200 A)

Potrebovali smo pod-ploščo za rezervna vezja, "ko smo že pri tem" (750 USD)

Pristojbine za mestne inšpekcijske preglede so bile višje od ocenjenih (dodatnih 150 USD)

Nekateri kanali so bili daljši od pričakovanega (300 USD)

Naključni razni materiali (400 USD)

Ne rečem, da so me prevarali - večina tega je bila zakonitih stvari, ki so se pojavile med namestitvijo. Vendar bi si želel, da bi mi kdo rekel, naj v proračunu namenim dodatnih 20 % za "stvari, ki se pojavijo."

Tudi -- in to je morda le moje območje -- vendar je pridobivanje dovoljenj trajalo ZA VEDNO. Kot 6 tednov. Sama montaža je trajala 2 dni. Čakanje na mestno soglasje je bilo mesec in pol. Načrtujte to.

Strunski pretvorniki: običajno 10-12 let garancije, pogosto se lahko podaljša na 20-25 let za plačilo

Mikroinverterji: običajno 25 let standardno

Tukaj je stvar -- garancija je le toliko dobra, kolikor je dobra družba, ki jo podpira. Gledal sem, kako so tri podjetja za inverterje bankrotirala v zadnjih 5 letih. Če imate garancijo podjetja, ki ne obstaja več, čestitke, imate ničvreden kos papirja.

Držite se velikih imen:

Enphase (mikropretvorniki)

SolarEdge (pretvorniki nizov + optimizatorji)

SMA (string inverterji)

Fronius (strunski inverterji)

Generac (hibridni/baterijski pretvorniki)

Ali obstajajo cenejše možnosti? Ja. Bi morali tvegati? Jaz ne bi. Moj sosed je dobil ne-kitajski pretvornik, da bi prihranil 600 $. Umrlo je v 3. letu. Podjetje ne obstaja več. Za zamenjavo s SolarEdge je plačal 1400 dolarjev. Lažna ekonomija.

Vsak dan uporabljam aplikacijo Enphase. Kot sem rekel, žena se norčuje iz mene zaradi tega, ampak karkoli.

Vidite lahko:

Izdelava vsake plošče v-realnem času

Zgodovinski podatki, ki segajo leta nazaj

Katere plošče so slabe

Opozorila o zdravju sistema

Res je uporabno. Tako kot prejšnji mesec sem opazil, da je plošča 7 padla na 60 % običajne proizvodnje. Izkazalo se je, da je med nevihto nanj padla veja drevesa. Brez nadzora morda ne bi opazil več tednov.

Podatkovni piflar v meni obožuje te stvari. Imam preglednice. Spremljam sezonske spremembe. Vem, da moj sistem julija v povprečju proizvede 1247 kWh, decembra pa 412 kWh. Jaz... Morda imam težave.

Ampak to je tudi VAŠ sistem, zanj ste plačali dober denar, morda tudi veste, kako mu gre.

WiFi povezljivost-- Moj pretvornik izgubi povezavo z WiFi približno enkrat na mesec. Moram ga ponastaviti. Prvi svetovni problem, a moteč. Naučila sem se preprosto živeti s tem.

Posodobitve vdelane programske opreme-- Enphase včasih potisne posodobitve in občasno kaj zapre. Enkrat se je zgodilo mojemu odposlancu (komunikacijskemu vozlišču), moral sem dobiti tehniko, da bi ga ponastavil. To je bilo zabavno (ni bilo zabavno).

Pregrevanje-- Če je vaš pretvornik na neposrednem soncu ali v zaprtem prostoru, se bo pregrel in zmanjšal moč ali izklopil. Moj je v garaži, ki je precej hladna, toda strunski inverter mojega prijatelja je na steni, obrnjeni proti jugu, in ima poleti težave. Dajte jim senco, če lahko.

Težave z odklopom omrežja-- Včasih pretvornik misli, da vidi težavo z omrežjem, čeprav je ni, in se izklopi. V 4 letih se mi je zgodilo dvakrat. Običajno potrebuje le ponastavitev.

Motnje zaradi hitrega izklopa-- Nova koda zahteva module za hitro zaustavitev (tako da lahko gasilci po potrebi hitro uničijo vaš sistem). Ti se včasih napačno sprožijo. Težave pri odpravljanju težav, ker so kode napak skrivnostne.

Nič od tega ni konec sveta, samo ... resnične stvari, ki se zgodijo.

Inverter

iztegne prste, ker to postaja dolgo

Glej, jaz imam 24.680 dolarjev za to solarno stvar. Moji računi za elektriko so šli s povprečnih 180 $/mesec na v bistvu samo 15 $ priključnine. Tako prihranim približno 165 $/mesec=1980 $/leto.

Vračilna doba: 12,5 let

Dodajte baterijo, ki jo bom verjetno sčasoma dobil: bolj kot 18-20 let povračila.

Finančno? Je... v redu. Ni neverjetno. Ne bom obogatel s tem. Toda čez 10 let, ko se bodo cene elektrike mojih sosedov zvišale za 50 % (zdi se verjetno), moje pa ne, bo videti bolje.

Ne-finančni razlogi. Vesel sem, da mi je uspelo:

Okoljska krivda pomirjena

Dober občutek je ustvarjanje lastne moči

Zabavna tehnološka igrača za igranje (spremljanje, optimizacija, vse to)

Ko se omrežje izklopi in sčasoma dobim to baterijo... samozadovoljno zadovoljstvo

Ne-finančni razlogi, ki jih včasih obžalujem:

Prekleto, drago je bilo

Ni tako "nastavi in pozabi", kot sem pričakoval

HOA me je razžalostila glede plošč (to smo rešili, a vseeno)

Konkretno inverter? Pojdite s kakovostjo. To je moj glavni zaključek. Ne poceni. Pridobite spremljanje. Pravilno ga določite. In načrtujte več, kot vam navajajo, ker se vedno nekaj pojavi.

Še ena stvar, ki bi jo želel vedeti prej

Oh, in če boste na koncu dobili baterijo - poglejteionska litijeva baterijamožnosti. So lažji, polnijo se hitreje in nimajo težav s toplotnim uhajanjem, ki jih imajo nekatere starejše kemije baterij. Želel bi si, da bi mi to kdo omenil, preden sem kot jamski človek začel določati cene rezervnih sistemov s svinčeno{2}}kislino.