Güneş fotovoltaik güç üretiminin prensibi, yarı iletken arayüzünün fotovoltaik etkisinden yararlanarak ışık enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren bir teknolojidir. Bu teknolojinin temel bileşeni güneş hücresidir. Güneş hücreleri, geniş alanlı bir güneş hücresi modülü oluşturmak için seri olarak paketlenip korunur ve ardından bir güç kontrol cihazı veya benzeri bir cihazla birleştirilerek bir fotovoltaik güç üretim cihazı oluşturulur. Tüm bu sürece fotovoltaik güç üretim sistemi denir. Fotovoltaik güç üretim sistemi, güneş hücresi dizileri, akü grupları, şarj ve deşarj kontrol cihazları, güneş fotovoltaik invertörleri, birleştirici kutular ve diğer ekipmanlardan oluşur.
Güneş fotovoltaik güç üretim sisteminde neden invertör kullanılır?
İnverter, doğru akımı alternatif akıma dönüştüren bir cihazdır. Güneş pilleri, güneş ışığından DC güç üretir ve aküde depolanan DC güç de DC güçtür. Ancak, DC güç kaynağı sisteminin büyük sınırlamaları vardır. Floresan lambalar, televizyonlar, buzdolapları ve elektrikli vantilatörler gibi günlük hayatta kullanılan AC yükler DC güçle çalıştırılamaz. Fotovoltaik güç üretiminin günlük hayatımızda yaygın olarak kullanılabilmesi için, doğru akımı alternatif akıma dönüştürebilen invertörler vazgeçilmezdir.
Fotovoltaik güç üretiminin önemli bir parçası olan fotovoltaik invertör, esas olarak fotovoltaik modüller tarafından üretilen doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için kullanılır. İnvertör, DC-AC dönüşüm işlevinin yanı sıra, güneş hücresinin performansını en üst düzeye çıkarma ve sistem arıza koruması işlevine de sahiptir. Aşağıda, fotovoltaik invertörün otomatik çalışma ve kapanma işlevleri ve maksimum güç izleme kontrol işlevi hakkında kısa bir giriş verilmiştir.
1. Maksimum güç izleme kontrol fonksiyonu
Güneş pili modülünün çıkışı, güneş ışınımının yoğunluğuna ve güneş pili modülünün kendi sıcaklığına (çip sıcaklığı) göre değişir. Ayrıca, güneş pili modülü akım arttıkça voltajın azalması özelliğine sahip olduğundan, maksimum gücün elde edilebileceği optimum bir çalışma noktası vardır. Güneş ışınımının yoğunluğu değişmekte ve doğal olarak optimum çalışma noktası da değişmektedir. Bu değişimlere bağlı olarak, güneş pili modülünün çalışma noktası her zaman maksimum güç noktasındadır ve sistem her zaman güneş pili modülünden maksimum güç çıkışını elde eder. Bu kontrol, maksimum güç izleme kontrolüdür. Güneş enerjisi sistemleri için invertörlerin en önemli özelliği, maksimum güç noktası izleme (MPPT) fonksiyonunu içermeleridir.
2. Otomatik çalışma ve durdurma fonksiyonu
Sabah gün doğumundan sonra güneş ışınımının yoğunluğu kademeli olarak artar ve güneş hücresinin çıkışı da artar. İnverterin ihtiyaç duyduğu çıkış gücüne ulaşıldığında, invertör otomatik olarak çalışmaya başlar. İnverter, çalışmaya başladıktan sonra güneş hücresi modülünün çıkışını sürekli olarak izler. Güneş hücresi modülünün çıkış gücü, invertörün çalışması için gereken çıkış gücünden fazla olduğu sürece invertör çalışmaya devam eder; bulutlu ve yağmurlu havalarda bile gün batımına kadar durur. İnverter de çalışabilir. Güneş hücresi modülünün çıkışı küçüldüğünde ve invertörün çıkışı 0'a yaklaştığında, invertör bekleme durumuna geçer.
Fotovoltaik invertör, yukarıda açıklanan iki işlevin yanı sıra, şebekeye bağlı sistemlerde bağımsız çalışmayı önleme, şebekeye bağlı sistemlerde otomatik voltaj ayarlama, şebekeye bağlı sistemlerde DC algılama ve şebekeye bağlı sistemlerde DC topraklama algılama gibi işlevlere de sahiptir. Güneş enerjisi üretim sisteminde, invertörün verimliliği, güneş hücresinin kapasitesini ve akü kapasitesini belirleyen önemli bir faktördür.
Gönderi zamanı: 01 Nis 2023
