I et solenergisystem kan man betrakte solcellepanelene som motoren som driver systemet, mens solcelleomformeren fungerer som hjernen som koordinerer og optimaliserer strømproduksjonen. Selv om solcellepanelene ofte stjeler oppmerksomheten på grunn av deres synlige plassering, er det viktig å erkjenne at solcelleomformeren (også kjent som inverteren eller vekselretteren) spiller en like avgjørende rolle. Denne komponenten muliggjør den transformative prosessen der sollysets energi blir konvertert til praktisk og anvendelig elektrisitet som kan brukes i husholdningen din.
Dette veiledende innlegget vil nøye utforske funksjonene til en solcelleomformer: hvordan den arbeider, dens betydning i solenergisystemet, samt de grunner til at det er en nødvendig del av ditt bærekraftige energiprosjekt. Videre vil vi også ta en nærmere titt på kostnaden knyttet til denne komponenten. Det er også verdt å merke seg at begrepet "inverter" ofte kan finnes under forskjellige navn som "omformer" eller "vekselretter," og disse betegnelsene brukes om hverandre avhengig av sammenhengen.
Solcelleinvertere og deres funksjon
Solcellepanelene produserer likestrøm (DC), mens hjemmet ditt krever vekselstrøm (AC) for å drive enhetene. Her oppstår behovet for en viktig komponent: solcelleinvertere.
En solcelleinverters hovedoppgave er å konvertere den genererte DC-elektrisiteten fra solcellepanelene til praktisk AC-elektrisitet som passer for husets elektriske apparater. Dette konverteringsarbeidet er grunnen til at den også kalles en omformer – den transformerer elektrisitet fra en form til en annen.
Ettersom de fleste apparater opererer på AC, må solenergisystemet ditt omdanne den genererte DC-energien til en form som er kompatibel med husholdningens behov. Omformeren er sentral i denne prosessen, og den muliggjør at energi fra solcelleanlegget kan strømme inn i dine elektroniske enheter. Dette fenomenet understreker også termen "vekselretter" – den endrer strømmen til vekselstrøm.
Når et hjem med solcellepaneler er tilkoblet strømnettet, fungerer solcelleinverteren som en mellomliggende enhet mellom huset og det elektriske nettverket. Denne rollen refereres til som en nettinverter eller grid inverter. En nettinverter sikrer kontinuerlig strøm til ditt hjem, uavhengig av mengden energi som genereres av solcellepanelene dine.
Hvis ditt solcelleanlegg produserer mer strøm enn det du bruker, kan solcelleinverteren mate overskuddsstrømmen tilbake til strømnettet. Alternativt kan situasjonen være at panelene genererer en beskjeden mengde strøm som ikke dekker hele husets behov, i slike tilfeller kombinerer inverteren solenergi med strøm fra nettet. Den strømmen du sender tilbake til nettet kan enten gi deg betaling fra strømselskapet eller bli kreditert til en "solkonto" som du kan bruke senere.
Om kvelden eller natten, når solcellepanelene ikke produserer strøm, kan ditt hjem trenge full energiforsyning fra nettet. I andre tilfeller kan inverteren blande en viss mengde nettstrøm med eventuell energi lagret i solcellebatterier.
Uansett situasjon, er det solcelleinverterens ansvar å sikre tilstrekkelig kraftforsyning til ditt hjem i alle disse scenariene, uten at du merker noen endringer når overgangene skjer.
DC vs AC
Likestrøm (DC) elektrisitet refererer til flyten av elektrisk ladning i bare én retning. Kontrast til dette, vekselstrøm (AC) elektrisitet innebærer en periodisk endring i strømmens retning.
I USA opererer det elektriske nettverket med en frekvens på 60 hertz for AC-strøm, hvilket betyr at strømmens retning endres 60 ganger per sekund. I Norge har vi 50 hertz.
Når solstrålene treffer solcellepanelene, fremkaller de bevegelsen av elektroner innenfor solcellene. Denne bevegelsen foregår kun i én retning, og resulterer i generering av likestrøm (DC) elektrisitet. Kretsene inne i solcellepanelene samler denne strømmen og sender den til en solcelleinverter. Inverteren transformerer den elektriske likestrømmen (DC) til vekselstrøm (AC) elektrisitet.
Fordelene med en inverter
Selv om solcelle-PV-omformeren din muliggjør produksjon av brukbar strøm fra solens stråler, er dens funksjonalitet langt mer omfattende. En solcelleinverter har kapasitet til å optimalisere energiproduksjonen din, overvåke systemets ytelse, etablere kommunikasjon med strømnettet, og identifisere potensielle feil som kunne påføre skade på solcelleanlegget ditt.
Solcelleinverteren nøye overvåker solcellepanelets spenning for å optimalisere effekten av solcellepanelene, slik at du kan produsere maksimal mengde ren elektrisitet.
En nett-tilknyttet solcelleinverter for hjemmet produserer også en renere sinusformet bølge (som måler jevnheten i endringen av strømretningen) sammenlignet med rimeligere omformere som gir en modifisert sinusformet bølge. Dette sikrer jevn og effektiv drift av dine sensitive apparater.
Det er imponerende å observere ditt solcelleanlegg produsere betydelig strøm på solrike dager, og det er naturlig å ønske en metode for å overvåke investeringens ytelse.
De fleste invertere inkluderer funksjoner for å vise øyeblikkelig energiproduksjon, og noen muliggjør til og med sporing av solcellesystemets ytelse gjennom mobilapper eller nettsteder.
Ved eventuelle avvik i driften, utfører enkelte invertere automatisk sjekker av solcelleanlegget og gir deg varsel om potensielle problemer med komponenter. Inverterens overvåkning kan også benyttes til regelmessig inspeksjon av komponentenes funksjonalitet og sikring av korrekt elektrisitetsproduksjon.
Ved kortsiktige strømbrudd forhindrer en solcelleinverter overføring av elektrisitet fra panelene til det eksterne strømnettet. Dette beskytter linjearbeidere som inspiserer eller reparerer nettet.
Når batteriene er fulladet, eller ditt hushold ikke bruker all generert solenergi, kan inverteren også mate overskuddsstrøm inn i nettet. Dette hjelper deg med å fylle opp solkontoen din eller motta kompensasjon fra strømselskapet.
Aldring og nedbrytning av elektriske ledninger og annet utstyr kan føre til farlige elektriske feil, for eksempel jordfeil. En solcelleinverter vil raskt oppdage slike hendelser og automatisk slå seg av. Dette beskytter resten av systemet og gir deg beskjed om behovet for service før eventuell ytterligere skade oppstår.
Ulike typer
Selvfølgelig kommer solcelleinvertere i ulike former og varianter. Her vil vi gi en forklaring på de forskjellige typene. Valg av inverter avhenger av faktorer som takets kompleksitet, skyggeforhold, solcelleanleggets formål, lokale retningslinjer, produsentpartnerskap med leverandører osv.
De fire hovedtypene av solcelleinvertere inkluderer strenginvertere, mikroinvertere, strømoptimalisatorer og hybridinvertere. Hver av disse har sine fordeler og ulemper.
Ved konvertering av DC til AC i omformeren går noe energi tapt som varme. Omformere av høy kvalitet er mer effektive, slik at de konverterer mer strøm med minimale tap.
Effektiviteten varierer, men de fleste kvalitetsomformere ligger på rundt 97 % til 99 %, noe som innebærer lite energitap. Skyggelegging og andre faktorer kan påvirke systemets effektivitet, og omformeren bidrar til å begrense disse tapene.
Inverterprodusenter spesifiserer vanligvis hvor mye energi deres produkter kan håndtere som inngang, sammen med deres maksimale effekt. For eksempel, en strenginverter med en maksimal inngangsenergi på 6000 watt kan takle opptil 6000 watt energi fra solcellepaneler.
I virkeligheten vil du sjelden nå inverterens maksimale kapasitet (som oppnås under standard testforhold eller STC). Faktisk kan dine daglige aktiviteter typisk ligge opptil 20 % under inverterens effektklassifisering.
For å holde kostnadene nede, velger man ofte solcelleinvertere med en maksimal inngangseffekt som er lavere enn solcellepanelets maksimale effekt. Dette kan føre til noe begrenset effekt ved maksimal kraftproduksjon, da systemet ikke er designet for å håndtere den totale kraftmengden som panelene kan produsere. Dette skyldes at den maksimale effektnivået sjelden oppnås de fleste dager.
String invertere
En strenginverter, også kjent som en "sentral" inverter, passer godt til enklere solcelledesign. En gruppe solcellepaneler er koblet sammen i en "streng", og flere slike strenger kan kobles til en sentral inverter. Denne inverteren konverterer likestrømmen fra panelene til vekselstrøm som deretter brukes til å drive hjemmet ditt.
Strenginverteren er enkel å vedlikeholde da den ofte plasseres i tilgjengelige områder som kjelleren eller garasjen. Den er også kostnadseffektiv, da bare én inverter kreves for å betjene flere panelstrenger på forskjellige takflater. Denne typen inverter er vanligvis mer robust siden den utfører en grunnleggende funksjon.
Ulempen med strenginverteren er at redusert ytelse i ett panel kan påvirke ytelsen til hele den samme strengen. Den kan ikke optimere ytelsen til hvert panel individuelt, noe som gjør den mindre egnet for tak med vanlig skyggeproblematikk. Dessuten fungerer ikke strenginverteren godt i komplekse systemdesign der panelene ikke enkelt kan matches sammen i strenger.
Generelt er strenginverteren det beste valget hvis du ønsker en rimelig løsning og eiendommens tak har en enkel layout med jevn eksponering for sollys.
Hybrid Invertere
Hybrid-invertere er de nyeste tilskuddene i solenergi-inverterverdenen. De kombinerer funksjonene til både en PV-inverter og en batteri-inverter, tilgjengelig i både rett streng- og optimalisert strengkonfigurasjon.
Den fremste fordelen med hybrid-inverteren er dens evne til å konvertere elektrisitet i begge retninger. Den kan omdanne likestrøm fra solcellepaneler til vekselstrøm for hjemmet, samt veksle vekselstrøm fra nettet til likestrøm for formål som batterilading eller lading av elektriske kjøretøy.
For huseiere som ser etter energilagringsalternativer, blir hybrid-inverteren populær. Den kan enkelt installeres som en tradisjonell inverter, med minimale ekstrakostnader ved senere batteriintegrasjon.
Etter batteriinstallasjonen kan nettstrøm brukes til å lade det, slik at billigere energi kan lagres for senere bruk når strømprisene stiger og solenergi ikke dekker hele behovet.
Noen hybrid-invertere tilbyr også muligheten til å lade elektriske kjøretøy (EV). Med direkte tilkobling for elbilladere, eliminerer de behovet for hovedpanelet oppgraderinger.
Like strenginvertere har hybrid-invertere noen begrensninger. De passer ikke like godt til komplekse takdesign eller skyggelegging, og prisen kan være en ulempe.
For de som vurderer energilagringsalternativer eller har planer om å bruke solenergi til å lade elektriske kjøretøy, kan hybrid-invertere være et gunstig valg.
Power Optimizer
Strømoptimalisering er et kompromiss mellom strenginvertere og mikroinvertere. Energien beveger seg fra panelene til en sentral omformer, men strømoptimalisatorer plasseres ved hvert enkelt panel, likt mikroinvertere.
Strømoptimalisatorer justerer elektrisitetsspenningen før strømmen sendes til omformeren. Dette maksimerer hvert panels utgang og reduserer effekten av skyggelegging.
For komplekse tak med hindringer, som skorsteiner eller gavler, kan strømoptimalisatorer tilpasses og optimere systemet.
Hovedulempen er økte kostnader sammenlignet med enkle strenginvertere, selv om de er rimeligere enn mikroinvertere. Vedlikehold kan også være mer komplekst, lignende mikroinvertere.
Strømoptimalisering passer best for utfordrende takdesign der forbedret ytelse ønskes uten mikroinverterinvesteringen.
Mikroinvertere
I motsetning til sentrale strenginvertere, er mikroinvertere distribuerte, med en liten inverter installert ved hvert enkelt solcellepanel. I stedet for å samle strøm fra flere paneler til en omformer, konverterer mikroinvertere likestrøm til vekselstrøm rett ved panelet.
Mikroinvertere passer bra for komplekse solcelledesign eller tak med jevn skygge. De maksimerer ytelsen til hvert panel og reduserer effekten av skygge, med overvåking på individuell panelnivå.
En annen fordel er enklere systemutvidelse, siden nye paneler inkluderer sin egen inverter. Strenginvertere dimensjoneres vanligvis for det opprinnelige antallet paneler, ikke for ekstra kapasitet.
Mikroinvertere er dyrere enn strenginvertere og vedlikehold på taket kan være utfordrende.
De passer best for optimal energiproduksjon på komplekse tak, der panelene vender i forskjellige retninger eller møter skyggeproblemer.
Clipping
En avgjørende fase når du designer et solcelleanlegg er å sikre at størrelsen på inverteren passer til størrelsen på solcellepanelene for optimal strømkonvertering. Det kan være overraskende å vite at det vanligvis ikke er nødvendig med en nøyaktig match. Å ha 5 kW solcellepaneler betyr ikke nødvendigvis at du må kombinere dem med en 5 kW inverter.
Generelt er det ofte mer kostnadseffektivt å velge en inverter som kan håndtere mindre strøm enn den maksimale mengden strøm som solcellepanelene kan generere. Når panelene produserer mer strøm enn omformeren kan håndtere, oppstår det klipping, der den overskytende strømmen går tapt for systemet.
Tenk på elektrisitetsproduksjon som en bølge som stiger i løpet av dagen når solen stiger på himmelen og gir direkte sollys. Inverterklipping betyr i hovedsak at toppen av bølgen blir avskåret.
Likevel er det en fornuftig tilnærming å "kaste bort" denne ekstra elektrisiteten, fordi solcellepaneler sjelden opererer ved sin maksimale effekt. Det er bedre å designe systemet for å håndtere den gjennomsnittlige kraftproduksjonen, selv om det betyr noe tap på svært produktive dager. Hvis systemet er designet for å takle den maksimale produksjonskapasiteten, blir mye av denne kapasiteten ubrukt på vanlige dager.
Lokale forskrifter på solcelleinvertere
Selv om dette ikke spesifikt gjelder solcelleinvertere i seg selv, er det viktig å være oppmerksom på lokale regler og forskrifter som kan gjelde. Når du velger en pålitelig installatør, vil de være kjent med eventuelle spesifikke regler for solenergiutnyttelse i din kommune eller hos netteieren. Dette inkluderer regler knyttet til nettinntektering og sammenkoblingsforskrifter.
Det kan være krav om bruk av godkjent utstyr for tilkobling til strømnettet, eller du må muligens søke kommunen om tillatelse for montering av solcellepaneler på taket ditt. Det er også mulig at det finnes begrensninger på mengden strøm du kan selge tilbake til nettselskapet. Å være oppmerksom på slike lokale reguleringer er avgjørende for en vellykket installasjon av solenergisystemet ditt.
Priser?
Prisene på solcelleinvertere varierer avhengig av flere faktorer, inkludert merke, type, kapasitet og funksjoner. Generelt sett kan du forvente å betale et sted mellom 7000.- til 40.000.- + for en solcelleinverter. Mindre invertere, som strenginvertere, kan være i den lavere prisklassen, mens mer avanserte alternativer som mikroinvertere og hybridinvertere kan være dyrere.
Det er viktig å merke seg at inverterens pris utgjør en del av det totale solenergisystemets kostnad, som også inkluderer solcellepaneler, montering, ledningsarbeid og installasjon. Å få tilbud fra flere leverandører og diskutere dine behov med en fagperson vil hjelpe deg med å få en bedre forståelse av hva du kan forvente å betale for en passende solcelleinverter for ditt prosjekt.
Holdbarhet
Levetiden til en solcelleinverter varierer avhengig av kvalitet, merke, vedlikehold og bruksforhold. Generelt har de fleste solcelleinvertere en forventet levetid på rundt 10 til 15 år. Noen avanserte invertere kan vare lenger, opptil 20 år eller mer.
Det er viktig å merke seg at inverteren er en av de komponentene i et solenergisystem som sannsynligvis vil kreve utskifting i løpet av systemets levetid. Det er også viktig å vurdere garantien som følger med inverteren. Noen produsenter tilbyr lengre garantier for å gi deg trygghet og dekke eventuelle problemer som kan oppstå i løpet av inverterens levetid.
Husk også at solcelleindustrien stadig utvikler seg, og det kan være teknologiske fremskritt som forbedrer inverterenes holdbarhet og pålitelighet i fremtiden. Ved å velge en anerkjent produsent og følge anbefalte vedlikeholdsprosedyrer, kan du bidra til å forlenge levetiden til solcelleinverteren din.
Ta kontakt
Om alt dette virker overveldende, er det bare ta kontakt med oss så hjelper vi deg å velge ut riktig inverter til ditt bruk. Våre skreddersydde pakker inneholder også alt du trenger til å installere ditt solcelleanlegg.