Mis on inverter?

Päikeseenergiaga tegelenud alates 2021. aastast, teinud põhimõtteliselt kõik vead, mida teha saad, rahakott on kergem, aga majas on voolu, kui naabrid ei ole nii... kas seda väärt?

Olgu nii... inverter.

Püüan seda seletada ilma tehnilist tähelepanu pööramata, sest ausalt öeldes, kui ma esimest korda päikeseenergiat uurima hakkasin, näiteks 4 aastat tagasi, olid kõik loetud artiklid kas liiga lihtsad ("see muundab võimsust!") või nii palju inseneritermineid, et ma lihtsalt lasin üle. Nii et leiame siin kuldse kesktee.

Inverter võtab alalisvoolu ja muudab selle vahelduvvooluks. See on kogu töö.

DC=alalisvool (mida teevad päikesepaneelid, mida akud salvestavad)
Vahelduvvoolu=vahelduvvool (mida teie maja kasutab, mis pistikupesadest välja tuleb)

Miks see oluline on? Sest sõna otseses mõttes kõik teie majas – teie külmkapp, teler, telefonilaadija, see imelik IKEA lamp – kõik ootavad vahelduvvoolu. Kuid päikesepaneelid annavad teile alalisvoolu. Nii et midagi peab selle teisendama. See miski on inverter.

Mäletan, et mu sõber Jake (tema on see, kes mind sellesse päikeseenergia asjasse tõmbas) üritas mulle seda grilliõhtul selgitada ja ma ütlesin, et "okei, aga miks ei saa päikesepaneelid lihtsalt vahelduvvoolu teha?" ja ta lihtsalt... vaatas mulle sellise pilgu. Selgub, et see on füüsika. Päikesepatareid toodavad alalisvoolu. Periood. Seda ei saa muuta. Nii et inverter on.

Olgu, põhimõtteliselt on 3 peamist tüüpi, võib-olla 4, kui soovite selle suhtes valiv olla.

See on see, mida enamik inimesi arvab. Üks kast, tavaliselt teie maja küljel või garaažis, käsitleb kõiki teie paneele.

Minu naabril Dave'il on see seade. Ma arvan, et tal on 20 paneeli? Võib-olla 18. Igatahes üks inverter. Inverteri enda eest maksis talle umbes 1800 dollarit, seejärel paigaldamise eest veel umbes 1200 dollarit. Tema päikeseenergia ettevõte üritas teda mikroinverteritega edasi müüa, kuid ta oli nagu noh, ma olen hea.

Töötab hästi... kuni ei tööta. Siin on asi – kui see üks inverter läheb tühjaks (ja nad seda teevad, tavaliselt umbes 10 aasta pärast, kui ma olen näinud), on kogu teie süsteem maas. Lihtsalt... mitte midagi. Elektritootmist ei toimu enne, kui olete selle välja vahetanud. Dave on siiski tugev ka pärast 3 aastatkoputab puidule.

Ja veel üks asi stringinverteritega -- kui üks paneel on varjutatud või määrdunud või lind kakab selle peale (juhtub rohkem, kui arvate), tõmbab see kogu nööri alla. See on nagu 90ndate jõulutuled, kus üks pirn sureb ja kogu kiht läheb pimedaks. Pole just nii halb, aga põhimõte sarnane.

Nii et ühe suure inverteri asemel paned iga paneeli tagaküljele väikese inverteri. Iga paneel teeb oma alalisvoolu vahelduvvooluks konverteerimise sealsamas katusel.

Mina läksin Enphase mikroinverteritega. IQ8+, kui keegi modellist hoolib. Minu 15-paneelilise süsteemi jaoks, mis oli...kontrollib vanu kviitungeid...4280 dollarit ainult mikroinverterite eest. Oeh. Jah. Palju kallim kui stringinverter oleks olnud.

Kuid siin on põhjus, miks ma ei kahetse seda täielikult:

Kui ühel paneelil on probleeme, töötavad ülejäänud 14 paneeli hästi. Paneeli sõltumatus põhimõtteliselt.

Jälgimine on meeletu -- näen oma telefonis täpselt, mida iga paneel reaalajas toodab. (Jah, ma kontrollin seda iga päev. Jah, mu naine teeb mulle selle pärast nalja.)

Need peaksid garantiiga vastu pidama 25 aastat, nii et teoreetiliselt ei pea ma nendega jamama.

Miinuseid?

Kallis (kas ma juba mainisin seda?)

Kui üks sureb, peab keegi teie katusele minema, et see välja vahetada. Stringinverteri puhul on see maapinna-taseme kasti vahetus.

Jälgimine muutub kuidagi obsessiivseks. Nagu ma tean nüüd, et minu idapoolne-paneel nr 4 toodab 8% vähem kui peaks ja see ajab mind hulluks, kuid mitte piisavalt, et sellega midagi ette võtta.

Need on need, mis saavad hakkama nii päikese- kui ka akudega.

Kui saate midagi sellist, nagu Tesla Powerwall või need Enphase'i akud või mis iganes, soovite ühte neist. Või tegelikult – süžee keerdkäik – Powerwall 3-l on see sisse ehitatud, mis on päris libe. Te ei ühenda mitut tükki kokku.

Algselt ma seda teed ei valinud, sest akud olid 2021. aastal rumalalt kallid. Nagu 15 000 dollarit ainuüksi aku ja paigalduse eest. Mul oli juba paneelide ja mikroinverterite peale raha verevalum, nii et ma mõtlesin, jah, ei, jätame selle praegu vahele.

Möödunud aastasse (2024) ja meil olid suvel pidevad elektrikatkestused ja ma istun seal 25 000 dollari väärtuses päikesepaneelidega, mis sõna otseses mõttes ei suuda mu külmkappi töös hoida, sest need lülituvad automaatselt välja, kui võrk katkeb (ohutusasi, väldib elektrilöögi andmist kommunaalteenuste töötajatele, ma saan aru, aga ma peaksin siiski mõtlema...)

Pole ikka veel päästikule vajutanud. See on nagu veel 12–15 000 dollarit ja ma pean oma naist veenma, et see on seda väärt, mis on raske müük, kui elekter katkeb vaid paar korda aastas.

Inverter

Olgu, inverterite võimsust mõõdetakse vattides või kilovattides. Peate selle sobitama... noh, kui palju võimsust võite korraga kasutada.

Minu stringinverteri sõpradel on tavaliselt 5kW või 6kW inverterid. Minu mikroinverteri seadistus teeb tehniliselt kokku 3,96 kW (264 W paneeli kohta x 15 paneeli), kuid see pole päris sama, sest... tegelikult teate, mida ma selle, erineva arhitektuuriga, segama ei hakka.

Tähtis on järgmine: kas see suudab kõiki teie asju käitada?

Oletame, et jooksete:

Külmkapp (700 W töötab, aga nagu 2000 W, kui kompressor tööle hakkab – jah, see on asi)

Mikrolaineahi (1200W)

Tuled (võib-olla 100 W, kui kasutate LED-e, mida peaksite olema)

TV + ruuter + mis iganes (300 W)

Akna vahelduvvooluseade (1500 W)

See on 3800 W pidevat võimsust, kui kõik töötab korraga, kuid külmiku käivitustõus viib teid sekundiks 5100 W-ni.

Seega vajate inverterit, mis suudab taluda vähemalt pidevat koormust ja millel on ideaaljuhul veidi ruumi nende käivituslainete jaoks. Enamik korralikke invertereid saavad mõne sekundi jooksul hakkama 120-150% tõusuga.

Õppisin seda raskel teel – noh, mitte mina, vaid mu sõber Tom. Ta hankis oma haagissuvila päikesepatareide jaoks odava 3000 W inverteri ja mõtles, miks see mikrolaineahju käivitades pidevalt välja lülitub. Selgus, et tema mikrolaineahi tõmbas 1200 W võimsust, kuid inverter suutis pidevalt teha ainult 3000 W ja tal oli äge liigpinge käsitlemine. Tema külmkapp ja mikrolaineahi koos ületasid selle, mis sellega hakkama sai. $300 inverter äravoolu alla, tuli uuendada 4000W seadmeks.

Enamik elamute päikeseenergiat on võrguga{0}}seotud, mis tähendab, et teie inverter sünkroonitakse kommunaalvõrguga. Nad töötavad koos. Kui teenite rohkem energiat, kui kasutate, läheb ülejääk võrku (ja olenevalt teie utiliidist saate krediite). Kui vajate rohkem võimsust, kui toodate, tõmbate võrgust välja.

See on see, mis mul on. Töötab suurepäraselt 99% ajast.

Kuid - – ja see on oluline – võrguga seotud inverterid lülituvad välja, kui võrk langeb. Isegi kui on ere päikesepaisteline päev ja teie paneelid tõmbavad voolu välja. Inverter ei näe võrgusignaali ja ütleb "ei, ma olen väljas" ja lülitub välja.

Ma EI saanud sellest aru, kui esimest korda päikeseenergiat hankisin. Arvasin, et päikesepaneelid tähendavad, et mul on elektrikatkestuste ajal elektrit. VALE. Katkestuste ajal toite säilitamiseks vajate spetsiaalse ülekandelülitiga akusüsteemi. See on täiesti omaette asi, mis maksab palju rohkem raha.

Samuti on olemas väljalülitatud{0}}võrguinverterid kajutitele ja muudele asjadele, mis pole üldse kommunaalteenustega ühendatud, kuid enamik inimesi seda ei vaja. Need on keerulisemad, sest nad peavad kõike ise haldama -- 60 Hz vahelduvvoolu sagedust looma, pinget jne. Võrguga seotud seadmed sünkroonivad lihtsalt juba olemasolevaga.

Inverterid ei ole 100% tõhusad. Osa võimsusest kaob muundamise käigus soojusena. See on lihtsalt füüsika.

Enamik häid invertereid on 96-97% kasuteguriga. Mõned väidavad, et 98% (Enphase ütleb, et minu puhul on 97,6%).

Kas see on oluline? Ehh... kuidagi?

Nagu paberil, on 96% tõhus inverter vs 98% tõhus -- 10 000 kWh/aastas süsteemis, mis on 200 kWh. 0,15 dollarit kWh kohta on see 30 dollarit aastas. Üle 25 aasta on see 750 dollarit. Mitte midagi, aga ka mitte tehingu katkestajat.

Minu arvates on ROHKEM oluline tõhusus osalise koormuse korral. Mõned inverterid on ülitõhusad maksimaalsel võimsusel, kuid langevad siis 85%-ni, kui kasutate ainult 10% nimivõimsusest. See on asjakohasem, kuna enamasti ei kasuta te süsteemi maksimaalselt ära – toodate/kasutate osalist energiat.

Aga ausalt... ma ei kaota selle pärast und. Kui vaatate invertereid vahemikus 95–98%, on kõik korras. Ärge laske päikesefoorumi nohikutel teile teisiti öelda (ja ma ütlen seda inimesena, kes on kindlasti olnud see nohik, kes selle üle kell 2 öösel võrgus vaidleb).

Inverter

See on koht, kus ma natuke põlesin. Inverteri tsitaat oli üks asi. Tegelik lõppkulu oli... erinev.

Minu päikeseenergia paigaldamise pakkumine ütles:

15 paneeli: 12 000 dollarit

Mikroinverterid: 4280 dollarit

Paigaldustöö: 3500 dollarit

Load: 400 dollarit

Kokku: 20 180 dollarit

Tegelik lõplik maksumus: 24 680 dollarit

Miks? Sest:

Minu elektrikilp vajas uuendamist (1 $,800 -- see oli vana 100A paneel, vajas 200A)

Vajasime alampaneeli-varuahelate jaoks, "samal ajal kui oleme asja juures" (750 dollarit)

Linna ülevaatuse tasud olid prognoositust suuremad (lisaks 150 dollarit)

Mõned kanalid osutusid oodatust pikemaks (300 dollarit)

Juhuslikud mitmesugused materjalid (400 dollarit)

Ma ei ütle, et nad petsid mind – enamik sellest oli legitiimne kraam, mis installimise ajal välja tuli. Aga ma soovin, et keegi oleks käskinud mul eelarvesse panna 20% lisaraha "asjadele, mis ette tulevad".

Ka -- ja see võib olla lihtsalt minu piirkond, kuid lubade saamine võttis IGAVESTI aega. Nagu 6 nädalat. Paigaldamine ise kestis 2 päeva. Linna heakskiidu ootamine oli poolteist kuud. Plaani selleks.

Stringinverterid: tavaliselt 10-12-aastane garantii, sageli võib tasu eest pikendada 20-25 aastani

Mikroinverterid: tavaliselt 25 aastat

Siin on aga asi – garantii on täpselt nii hea, kuivõrd ettevõte seda toetab. Olen vaadanud, kuidas viimase 5 aasta jooksul kolm inverterifirmat pankrotti läksid. Kui teil on garantii ettevõttelt, mida enam ei eksisteeri, õnnitleme, teil on väärtusetu paberitükk.

Jääge suurte nimede juurde:

Enphase (mikroinverterid)

SolarEdge (stringinverterid + optimeerijad)

SMA (stringinverterid)

Fronius (stringinverterid)

Generac (hübriid-/akuinverterid)

Kas on odavamaid võimalusi? Jah. Kas peaksite riskima? ma ei teeks. Mu naaber hankis 600 dollari säästmiseks mingi nimetu Hiina inverteri. See suri aastal 3. Firmat enam ei eksisteeri. Ta maksis 1400 dollarit, et asendada see SolarEdge'iga. Valemajandus.

Kasutan Enphase'i rakendust iga päev. Nagu ma ütlesin, teeb mu naine mulle selle pärast nalja, aga mis seal ikka.

Näete:

Iga paneeli tootmine reaalajas-

Ajaloolised andmed aastate taha

Millised paneelid on halvasti toimivad

Süsteemi tervisehoiatused

See on tõeliselt kasulik. Nagu eelmisel kuul, märkasin, et paneel 7 langes 60% -ni oma tavapärasest väljundist. Selgus, et puuoks oli sellele tormi ajal peale kukkunud. Ilma jälgimiseta poleks ma võib-olla nädalaid märganud.

Minus olevale andmenohikule meeldib see kraam. Mul on arvutustabelid. Jälgin hooajalisi erinevusi. Tean, et minu süsteem toodab juulis keskmiselt 1247 kWh ja detsembris 412 kWh. Ma... Mul võib olla probleem.

Kuid see on ka TEIE süsteem, maksite selle eest palju raha, võite sama hästi teada, kuidas sellel läheb.

WiFi ühenduvus-- Minu inverter kaotab ühenduse WiFi-ga nagu kord kuus. Peab lähtestama. Esimese maailma probleem, kuid tüütu. Olen õppinud sellega lihtsalt elama.

Püsivara värskendused-- Enphase lükkab mõnikord värskendusi ja aeg-ajalt lisavad nad midagi. Juhtus üks kord minu saadikuga (sidekeskus), pidin selle lähtestamiseks tehnika välja hankima. See oli lõbus (see ei olnud lõbus).

Ülekuumenemine-- Kui teie inverter on otsese päikese käes või suletud ruumis, kuumeneb see üle ja nõrgeneb või lülitub välja. Minu oma on garaažis, mis püsib päris jahe, kuid mu sõbra nööriinverter on lõunapoolsel seinal ja tal on suvel probleeme. Kui saate, andke neile varju.

Võrgu lahtiühendamise probleemid-- Mõnikord arvab inverter, et näeb võrguprobleemi, kui seda pole, ja lülitub välja. Minuga on juhtunud kaks korda 4 aasta jooksul. Tavaliselt vajab see lihtsalt lähtestamist.

Kiire väljalülitamise tüütused-- Uus kood nõuab kiiret väljalülitamise mooduleid (et tuletõrjujad saaksid vajaduse korral teie süsteemi kiiresti tappa). Need mõnikord valed käivitavad. Valu tõrkeotsinguks, sest veakoodid on salapärased.

Miski sellest pole maailmalõpp, lihtsalt... asjad, mis juhtuvad päris elus.

Inverter

sirutab sõrmi, sest see läheb pikaks

Vaata, mul on 24 680 dollarit selle päikeseenergia asja eest. Minu elektriarved ulatusid keskmiselt 180 dollarilt kuus kuni 15 dollarini liitumistasuni. Seega säästan umbes 165 $ kuus=1980 $ aastas.

Tasuvusaeg: 12,5 aastat

Lisage aku, mille ma ilmselt lõpuks saan: rohkem nagu 18-20 aastat tagasi.

Rahaliselt? See on... okei. Pole hämmastav. Ma ei saa sellega rikkaks. Kuid 10 aasta pärast, kui mu naabrite elektrihinnad on tõusnud 50% (tundub tõenäoline) ja minu oma mitte, näeb see parem välja.

Mitte{0}}rahalised põhjused, miks mul on hea meel, et ma seda tegin:

Keskkonnasüü leevendatud

Endale jõudu valmistades on hea tunne

Lõbus tehniline mänguasi, millega mängida (jälgimine, optimeerimine, kõik see)

Kui võrk kaob ja ma lõpuks saan selle aku kätte... ülbe rahulolu

Mitterahalised põhjused, miks ma vahel kahetsen:

Püha jama, mis oli kallis

See pole nii "seadista ja unusta", nagu ma ootasin

HOA andis mulle paneelide pärast leina (töötasime selle välja, kuid siiski)

Konkreetselt inverter? Mine kvaliteetselt. See on minu peamine väljavõte. Ärge ostke odavalt. Hankige jälgimine. Mõõtke see korralikult. Ja eelarve on suurem, kui nad teile tsiteerivad, sest alati tuleb midagi ette.

Veel üks asi, mida ma soovin, et oleksin varem teadnud

Oh ja kui aku otsa saab, uurigeioonne liitiumakuvalikuid. Need on kergemad, laadivad kiiremini ja neil ei ole termilisi probleeme, mis mõnel vanemal akukeemial on. Soovin, et keegi oleks seda mulle maininud enne, kui hakkasin koopainimese moodi plii{2}}happevarusüsteeme hindama.