وبلاگ
راندمان اینورتر خورشیدی: حداکثر، اروپایی و MPPT
در دیتاشیت هر اینورتر خورشیدی چند عدد «راندمان» می‌بینید: راندمان حداکثر، راندمان اروپایی، راندمان MPPT و گاهی راندمان CEC. این اعداد معمولاً بالای ۹۵٪ هستند و به هم نزدیک‌اند؛ برای همین بسیاری از خریداران نمی‌دانند کدام را باید مقایسه کنند. در این مقاله توضیح می‌دهیم راندمان اینورتر خورشیدی چیست، هر عدد چه معنایی دارد و چه عواملی روی راندمان واقعی اثر می‌گذارد.
راندمان اینورتر خورشیدی چیست؟
راندمان اینورتر خورشیدی نسبت توان AC تحویل‌شده به شبکه به توان DC دریافتی از پنل‌هاست؛ یعنی نشان میدهد چند درصد از برق پنل‌ها پس از تبدیل در اینورتر به برق قابل‌استفاده تبدیل میشود. بقیهٔ انرژی بهصورت گرما در قطعات الکترونیکی اینورتر تلف میشود.
راندمان اینورتر ثابت نیست؛ به توان کاری (درصد بار)، ولتاژ ورودی DC و دمای اینورتر بستگی دارد. به همین دلیل دیتاشیت‌ها چند عدد مختلف می‌دهند.
انواع راندمان در دیتاشیت
راندمان حداکثر (Max. Efficiency)
بالاترین راندمانی است که اینورتر در بهترین شرایط کاری خود (بهترین ولتاژ ورودی و درصد بار) به آن می‌رسد. این عدد بهترین حالت را نشان میدهد، اما اینورتر بیشتر ساعات روز در این نقطه کار نمی‌کند.
راندمان اروپایی اینورتر (Euro Efficiency)
میانگین وزنی راندمان اینورتر در چند درصد بار مختلف است که برای شرایط تابش اروپای مرکزی تعریف شده است. فرمول رایج آن این است (η نماد راندمان است):
ηEU = ۰٫۰۳×η۵٪ + ۰٫۰۶×η۱۰٪ + ۰٫۱۳×η۲۰٪ + ۰٫۱۰×η۳۰٪ + ۰٫۴۸×η۵۰٪ + ۰٫۲۰×η۱۰۰٪
یعنی راندمان در نیمی از توان نامی بیشترین وزن را دارد. چون اینورتر بیشتر وقت‌ها در توانی کمتر از توان نامی کار میکند، راندمان اروپایی به عملکرد واقعی نزدیک‌تر از راندمان حداکثر است و برای مقایسهٔ دو اینورتر معیار منصفانه‌تری است.
راندمان CEC
راندمان وزنی دیگری است که کمیسیون انرژی کالیفرنیا (CEC) تعریف کرده و وزن بیشتری به توان‌های بالاتر میدهد، چون تابش در آن منطقه قوی‌تر است. بسیاری از دیتاشیت‌های اروپایی و آسیایی، از جمله دیتاشیت‌های Omnik، این عدد را نمی‌دهند. برای مقایسه، همیشه دو اینورتر را با یک نوع راندمان مقایسه کنید.
راندمان MPPT
این عدد ربطی به تبدیل DC به AC ندارد؛ نشان میدهد ردیاب نقطهٔ حداکثر توان (MPPT) با چه دقتی پنل‌ها را روی بهترین نقطهٔ کاری نگه می‌دارد. توضیح کامل را در مقالهٔ MPPT چیست؟ آورده‌ایم.
راندمان اینورترهای امنیک (Omnik)
طبق دیتاشیت سازنده:
| مدل | راندمان حداکثر | راندمان اروپایی | راندمان MPPT |
|---|---|---|---|
| Omniksol-5k-TL2 (تکفاز) | 98.2%* | 97.5%* | 99.9% |
| Omniksol-10k-TL3 (سهفاز) | 98.0% | 97.5% | 99.9% |
| Omniksol-20k-TL2 (سهفاز) | 98.0% | 97.4% | 99.9% |
* در دیتاشیت مدل ۵ کیلووات، راندمان در ولتاژ ورودی ۳۶۰ ولت DC اعلام شده است. این نکته مهم است: راندمان به ولتاژ ورودی بستگی دارد و اینورتر معمولاً نزدیک ولتاژ نامی DC خود بهترین راندمان را دارد.
نیم درصد راندمان چقدر اهمیت دارد؟
تفاوت راندمان اروپایی دو اینورتر معمولاً کمتر از یک درصد است. اثر آن را با یک مثال فرضی ببینید: اگر پنلهای یک نیروگاه در سال ۱۰٬۰۰۰ کیلووات‌ساعت برق DC به اینورتر برسانند، اختلاف ۰٫۵ درصدی در راندمان یعنی حدود ۵۰ کیلووات‌ساعت برق کمتر یا بیشتر در سال. این عدد کوچک است، اما در طول عمر چندسالهٔ سیستم جمع میشود. با این حال، معمولاً عواملی مثل سایه، دما، طراحی درست رشته‌ها و کیفیت نصب اثر بسیار بیشتری از نیم درصد راندمان دارند.
چه عواملی راندمان واقعی را کم میکند؟
- دمای بالا: اینورترها در دمای بالا توان خروجی را کاهش می‌دهند (Derating). طبق دیتاشیت اینورترهای Omnik، این کاهش توان بالای ۴۵ درجه دمای محیط شروع میشود. نصب اینورتر در سایه و با جریان هوای مناسب اهمیت دارد.
- ولتاژ ورودی نامناسب: اگر ولتاژ رشته خیلی پایین‌تر یا بالاتر از ولتاژ نامی اینورتر باشد، راندمان کمی افت میکند. طراحی رشته‌ها را بر اساس راهنمای انتخاب توان اینورتر انجام دهید.
- کار طولانی در توان خیلی کم: اینورتری که خیلی بزرگ‌تر از پنل‌ها انتخاب شده، بیشتر ساعات در توان پایین و با راندمان کمتر کار میکند.
- گردوغبار و سایه: این‌ها راندمان اینورتر را تغییر نمی‌دهند، اما برق ورودی به آن را کم می‌کنند و روی تولید کل اثر بزرگی دارند. نکات نگهداری را در مقالهٔ نگهداری نیروگاه خورشیدی آنگرید بخوانید.
جمع‌بندی
برای مقایسهٔ اینورترها، راندمان اروپایی معیار منصفانه‌تری از راندمان حداکثر است و راندمان MPPT فقط دقت ردیابی را نشان میدهد. اینورترهای امنیک راندمان حداکثر ۹۸ تا ۹۸٫۲ درصد و راندمان اروپایی ۹۷٫۴ تا ۹۷٫۵ درصد دارند. در عمل، طراحی درست رشته‌ها، نصب اینورتر در جای خنک و تمیز نگه داشتن پنل‌ها بیشتر از چند دهم درصد راندمان روی تولید شما اثر می‌گذارد. برای آشنایی با انواع اینورتر، مقالهٔ اینورتر آنگرید چیست؟ را بخوانید، پیش از خرید اشتباهات رایج در خرید نیروگاه خورشیدی را مرور کنید، مدل‌ها را در دستهٔ اینورتر خورشیدی امنیک مقایسه کنید و برای مشاوره از صفحهٔ تماس با ما با کارشناسان امنیک در ارتباط باشید.
پرسش‌های متداول دربارهٔ راندمان اینورتر
کدام راندمان را برای مقایسهٔ دو اینورتر استفاده کنم؟
راندمان اروپایی را، به شرط اینکه هر دو دیتاشیت آن را اعلام کرده باشند. اگر یکی فقط راندمان CEC داده، دو عدد قابل‌مقایسهٔ مستقیم نیستند.
راندمان ۹۸٪ یعنی ۲٪ برق هدر میرود؟
در بهترین شرایط کاری، بله؛ حدود ۲٪ از توان DC بهصورت گرما در اینورتر تلف میشود. در شرایط معمول، تلفات کمی بیشتر است و راندمان اروپایی تصویر واقعیتری میدهد.
آیا راندمان اینورتر با گذشت زمان کم میشود؟
اینورتر سالم معمولاً راندمان خود را حفظ میکند، اما گرمای زیاد و گردوغبار روی بدنه میتواند خنککاری را مختل کند و باعث کاهش توان در گرما شود. تمیز نگه داشتن اطراف اینورتر و پایش تولید کمک میکند مشکل زود دیده شود.
اینورتر تکفاز راندمان کمتری از سهفاز دارد؟
نه لزوماً؛ برای نمونه راندمان حداکثر مدل تکفاز ۵ کیلووات امنیک از مدلهای سهفاز کمی بیشتر است. تفاوتهای تکفاز و سهفاز را در مقالهٔ اینورتر تکفاز یا سهفاز توضیح دادهایم.
تصویر شاخص: آرایهٔ پنلهای خورشیدی زمینی — عکس از Grendelkhan، ویکیمدیا کامنز، مجوز CC BY-SA 4.0 (برشدادهشده).
