Інвертор для сонячних батарей: види техніки для перетворення струму

Геліосистеми по всьому світу розвиваються величезними темпами. Міжнародне енергетичне агентство в своїй щорічній доповіді відзначило, що в 2016 р кількість введених в дію сонячних електростанцій вперше перевищило число вугільних. Серце системи сонячної енергетики – інвертор для сонячних батарей, завдання якого – трансформувати постійний вид струму в змінний.

Види інверторів для сонячних панелей

Без інвертора, що виробляється геліосистемою енергія, для побутових потреб буде абсолютно марною. Існує 3 види інверторів за типом використання:

  • автономні;
  • мережеві;
  • багатофункціональні.

Інвертори першого виду мають позначення «off grid». Вони приєднані до сонячного модулю, є частиною відокремленої фотоелектричної системи і ніяк не контактують із зовнішнім електричною мережею. Їх потужність варіює в межах 100 – 8000 Вт.

Синхронні або мережеві інвертори функціонують синхронно з централізованою системою електропостачання. Перетворювачі з позначенням «on grid» не тільки виконують роль перетворювача, але і коректують такі параметри мережі як амплітудні перепади, показники частоти і інші. Коли у зовнішній мережі в належний спосіб, інвертор автоматично відключається. Такі інвертори накопичують електроенергію в акумуляторних батареях.


Автономні інвертори забезпечують незалежність електропостачання будинки від роботи централізованого джерела. Параметри інвертора з боку змінної напруги визначають виходячи з сумарної споживаної потужності всіх приладів, підключених до електричної мережі споживача. З боку постійного струму інвертор підбирають виходячи з номінальної потужності сонячних панелей

Якщо сумарна потужність використовуваних в будинку приладів менше потенційних можливостей сонячної електростанції, то надлишки виробленої електроенергії потрапляють в зовнішні електричні мережі. Якщо ж потужності недостатньо для нормальної роботи побутових приладів, то здійснюється підживлення ззовні.

При відсутності напруги живлення від зарядженого акумулятора. У разі коли в систему не включені акумуляторні батареї, енергія, вироблена сонячною електростанцією, йде в загальну мережу.


Мережеві фотоелектричні інвертори з великою ефективністю використовують енергію, отримувану від сонячних батарей. Вони є гарантією стабільності електропостачання і відрізняються високим ККД, що перевищує 90%

Гібридний або багатофункціональний інвертор – обладнання надійне. Він поєднує властивості перших двох перетворювачів, володіє великим числом налаштувань. Це кращий варіант для пристрою домашньої сонячної станції, але і найдорожчий.

Всі існуючі сонячні інвертори ділять на види і за напругою на виході. Залежно від цього параметра вони бувають синусоїдальними і меандрового. Так як у першого величина вихідної напруги майже така ж, як і у живильної електричної мережі, це хороший варіант, коли в будинку присутній високочутлива техніка.

Постійне значення напруги є гарантією безпеки для домашнього електротехнічного обладнання. Графічно форма сигналу на виході у такого інвертора сіносуідального типу зображується у вигляді чистої синусоїди.


При роботі обладнання найкраща форма меандру – ідеальний синус. Особливо це важливо для телекомунікаційної апаратури, медтехніки, високоточних приладів вимірювання, тому, навіть не дивлячись на висоту ціни складних інверторів, інших варіантів у цьому випадку немає. Відомості про форму вихідного сигналу виробники вказують в його характеристиках

Меандровий або Несинусоїдальні перетворювачі на відміну від синусоїдальних мають геометрію сигналу на виході у вигляді імпульсів прямокутної форми так званий модифікований синус. Інвертори, відносяться до цього типу, не можна використовувати для окремих видів навантаження, але для приладів, які використовують активну складову потужності, вони цілком підходять.

Критерії вибору перетворювача

При виборі такого елемента геліосистеми як інвертор важлива не тільки геометрія сигналу на виході, але і його потужність. Фахівці радять укомплектовувати сонячні батареї перетворювачами, номінальна потужність яких вище сумарної потужності, наявної в томі техніки, відсотків на 25 – 30. Необхідно також враховувати навантаження, що виникає при одноразовому включенні декількох приладів з великою пусковою потужністю.

Ще одним критерієм при виборі інвертора є його ККД, що визначає втрати енергії на супутні процеси. Залежно від моделі він має різне значення, що знаходиться в межах 85-95%. Оптимальний вибір – ККД не нижче 90%.

Інвертори бувають як однофазними, так і трифазними. Перші відрізняються більш низькою вартістю, але вибір їх виправданий, коли споживана потужність становить менше 10 кВт. Величина напруги у них становить 220, а частота 50Гц. Трифазні інвертори мають діапазон напруг більш широкий – 315, 400, 690В.


Виробники якісного обладнання укомплектовують свої вироби трансформаторами виходу. Існує залежність між вагою інвертора і його технічними характеристиками – якщо на кожен кг його маси припадає 100 Вт потужності, значить, трансформатор включений в його схему

Різним може бути і кількість інверторів в системі. У цьому питанні слід керуватися наступними рекомендаціями: якщо потужність сонячних батарей не перевищує 5 кВт, то для такої системи досить одного інвертора. Для батарей більшої потужності може знадобитися 2 і більше інвертора. Оптимально, коли один інвертор доводиться на кожні 5 кВт.

Перетворювачі можуть відрізнятися один від одного схемами, геометрією вихідного сигналу, іншими визначальними величинами. Окремі перетворювачі комплектують зарядними пристроями. Якщо вийде з ладу один з інверторів, система не припинить свою роботу.

Особливості підключення інвертора

Від правильного підключення сонячного інвертора залежить ефективність роботи всієї геліосистеми. Головне, дотримати правило: кабель, що передає постійний струм, повинен мати мінімально допустиму довжину і максимальний перетин.

Якщо споживач знаходиться далеко від сонячних елементів, слід подовжувати шляхом нарощування електрокабель, який транспортує змінний струм 220 В. Довжина проводу між інвертором і сонячною панеллю повинна варіювати в межах 3 м і ніяк не більше. Кращий варіант, коли інвертор розташований біля батареї. Особливо жорсткі умови доводиться виконувати при підключенні інверторів, що перевершують за потужністю 0,5 кВт.

Підключення проводів повинна бути міцною, тому що недостатньо щільне з’єднання викликає іскріння, що може стати джерелом пожежі. При монтажі автономного інвертора для забезпечення безперебійного електропостачання об’єкту, ланцюг постійного струму повинна бути укомплектована автоматичними вимикачами.

Кращим рішенням при підключенні інвертора є застосування обв’язки гібридного типу як по постійному, так і змінному струмі. В основі принципу лежить особливий порядок включення перетворювача. Його включає контролер після того, як зарядяться акумуляторні батареї.

Таке рішення збільшує якість роботи обладнання. В регіонах, де електроенергію часто відключають, або в будинках, розташованих в районах, де переважає похмура погода, цей варіант працює дуже ефективно.

Огляд моделей інверторів

Перетворювачі для сонячних панелей випускають багато виробників як вітчизняні, так і зарубіжні. Все обладнання має різні характеристики, рівні якості, свій набір функцій і технічні можливості.

Інвертори від вітчизняного виробника

Широкий асортимент цих виробів потужністю 800 – 1200 Вт випускає російський виробник МАП «Енергія». Компанія виробляє декілька лінійок інверторів:

  1. Синусоїдальні інвертори з формою сигналу у вигляді чистого синуса – МАП SIN.
  2. Перетворювачі синусоїдальні з функцією відбору додаткової кількості енергії від акумуляторів – МАП HYBRID.
  3. Трифазні інвертори – МАП HYBRID 3 фази.

Інвертори, що випускаються цією фірмою, можуть заряджати акумулятори всіх типів. Для цього у них є зарядний пристрій великої потужності.


Інвертори МАП «Енергія» застосовують не тільки в приватних домогосподарствах, а й у багатьох галузях промисловості. Вони застосовуються в медицині, будівництві, на метеостанціях

Досягненням компанії є інвертор рекордної потужності – 20 кВт, що витримує найбільше навантаження 25 кВт. Ця модель може забезпечити надійним харчуванням великий житловий будинок з безліччю техніки.

Перетворювачі Conext компанії Schneider Electric

Французька компанія Schneider Electric випускає інвертори, що володіють високими експлуатаційними характеристиками, що дозволяють використовувати їх в умовах різного клімату. Покриття корпусу, що володіє високу корозійну стійкість, дозволяє успішно пройти тестування соляним туманом. Вони призначені для сонячних батарей, встановлених як на дахах приватних котеджів, так і багатоквартирних будинків.

Виробник перевіряє надійність свого обладнання з використанням всіляких методик і тестів. У конструкції інверторів Conext відсутні електрохімічні конденсатори, що є гарантією тривалої експлуатації.


Інвертори Conext, навіть при максимальних навантаженнях, мають ККД 97,5%. Окремі моделі укомплектовані розподільним блоком, тому відпадає потреба в монтажі зовнішнього електрощитка

Великий асортимент виробів дозволяє вибрати відповідну модель для геліосистем потужністю 3 – 20 кВт.

Інвертори компанії TBS Electronics

Ця голландська компанія, яка присутня на ринку з 1996 р, виробляє як малопотужні, так і більш потужні синусоїдальні перетворювачі для сонячних панелей Poversine номінальною потужністю від 175 до 3500 Вт.


На фото модель професійного інвертора Powersine PS3500-24. Його можна застосувати для забезпечення безперервного живлення котлів опалення, насосів, комп’ютерів, інших невеликих навантажень. Він оснащений надійною електронікою, високоміцним металевим корпусом

Лінійка Powersine характеризується дуже чистою синусоїдою на виході, тому застосування цих інверторів гарантує грамотну і тривалу експлуатацію високочутливих приладів. Обладнання оснащене захистом від КЗ, температурних стрибків, перевантажень. З цими инверторами можна запускати навантаження до 500В з пускової силою, що перевищує номінальну в десятки разів.

Мережеві інвертори Kostal

Фірма випускає інноваційні високоякісні інвертори потужністю від 1,5 до 20 кВт як одне, так і трифазні. У конструкцію включений вимикач змінного струму, що спрацьовує автоматично, МРР-трекери, монітор, лічильник S0 і багато інших опцій в базовій комплектації. Все це робить можливим впровадження інвертора в систему «розумний будинок».


Інвертори Kostal нескладні як в експлуатації, так і в установці. Вбудована панель – інформативна і зрозуміла, дозволяє моніторити його роботу

Завдяки високій якості матеріалу корпусу, перетворювач встановлюють і зовні, і всередині будинку. Збірку виконують в Європі, тому якість відповідає Європейським стандартам. Гарантія виробника – 5 років.

Інвертори ABi-Solar з Тайваню

Ці інвертори, випущені в Тайвані, на нашому ринку представлені серією автономних перетворювачів SL / SLP, автономно-мережевих гібридних інверторів (НТР), лінійкою гібридів НТ. Автономні перетворювачі укомплектовані контролерами заряду від сонячних батарей. Це обладнання наділене потрійним функціоналом – працює як інвертор, контролер, зарядний пристрій.

У конструкцію включений рідкокристалічний дисплей, що дозволяє контролювати основні параметри геліосистеми. ККД інверторів SL / SLP – близько 93%. У моделях SLP присутній пилу.

До бюджетного варіанту належить інвертор з нової серії ABi-Solar HTP. Працює він лише при наявності акумулятора. Особливою популярністю користується серія НТ, що включає гібридні інвертори одне і 3-фазні, що виділяються відмінною якістю збірки.

Перетворювачі SL0912 і SL1524 також відносяться до бюджетних. Вони працюють в 2 режимах – побутового бесперебойніка і з сонячними батареями. Мають 2 режиму підтримки напруги: від 180 до 260В і від 100 до 300В. Останній режим дозволяє збільшити час експлуатації батарей за рахунок меншого їх використання, але може живити тільки не дуже чутливе до якості електрики обладнання.


Інвертор ABi-Solar SL 1012 PWM має потужність 800 В. Струм на виході має немодифіковані синусоїду. Може застосовуватися для реалізації, виробленої сонячними панелями електричної енергії за «зеленим» тарифом

Інвертори ABi-Solar дають можливість збільшити робочий діапазон температур акумуляторів і автоматизувати процес заряд-розряд.

Мережеві інвертори компанії GoodWE

Ця китайська компанія випускає інвертори мережеві різної потужності і поставляє їх на ринок за невисокою ціною. До инвертору додається спеціальна програма, що дозволяє виконати розрахунок геліосистеми з урахуванням розташування сонячних панелей по відношенню до сторін світу і іншим орієнтирам.

Існує можливість вести спостереження за роботою перетворювача через планшет або смартфон, але попередньо доведеться встановити спеціально призначене для цього додаток на базі операційної системи Android.

Відео про інверторах для сонячних батарей

Тут менеджер продає компанії розповідає про принципи вибору інвертора:

У цьому відео висвітлено питання підключення інвертора:

Фотоелектричний мережевий інвертор, як невід’ємна частина геліосистеми, дозволяє отримати повну незалежність від централізованого електропостачання та зростання цін на електроносії. «Розумні системи», що включають мережевий перетворювач, роблять доступним, надійним і керованим процес споживання енергії. При цьому ніяк не порушується комфорт в будинку.