在选择逆变器时,即使是一台并网型逆变器,您也需要考虑三个附加的因素:连续输出、浪涌能力和效率。
6.4.4.1 连续输出
连续输出是对一台逆变器在连续工作条件下输出功率的度量(如果系统有足够可以获得的能量的话)。逆变器输出功率的单位是W(瓦),不过某些逆变器的说明书上也用电流描述连续输出。将功率变换到电流的话,可以参考公式:功率=电流×电压。比如,Xantrex的正弦波型逆变器,型号为SW2524,连续输出功率是2500W。这台逆变器可以很轻松地同时为一台1000W的微波炉,一台1200W的电吹风机以及几个小型负载供电(顺便提一句,“25”在型号编号中的含义是这个机组的连续输出功率是2500W,“24”说明这个模块是为24V的光伏系统设计的)。这台逆变器的说明书上列出的连续输出是21A。
OutBack的正弦波型逆变器VFX3524连续输出为3500W,适用于24V系统。大多数家庭可以轻易地购买300~4000W的逆变器。家庭用电很少有需要逆变器满负荷输出的情况。
为了计算您需要多少连续输出功率,可以将您认为可能会同时用到的常用电器功率加在一起。请尽可能合理,通常只有两到三个大型负载会同时工作。然而,要记住,在某些情况下,许多负载会同时工作。比如,在烘干机和井泵工作的时候,洗碗机和污水坑抽水机也可能正在运行。如果您打算在家附近开一家商店,并且用同一台逆变器供电的话,您可能就需要一台连续输出功率更高的逆变器。
6.4.4.2 浪涌能力
带有电机的电气设备,比如真空吸尘器、冰箱、洗碗机和电动工具,都需要脉冲能量来起动。您可以很轻易地观察到这一点:当有人打开某个设备,比如一台真空吸尘器的时候,您可以看看可再生能源系统中安装的电流表,或者看看瓦特计上的电流,第4章中曾经讨论过。如果您仔细看,会发现电流有一个瞬时的尖脉冲,这就是电机起动需要的功率浪涌。尖脉冲通常只会持续不到1s的时间,但就算是这样,只要逆变器不能提供足够能量,电动工具或者电器就不能起动。不能起动不仅仅是不方便的问题,堵转的电机会产生很大的电流,很快就会严重发热。除非它装有过热保护装置,不然的话电机就会烧毁。
在购买逆变器时,务必要检查逆变器的浪涌能力。所有质量合格的低频型逆变器的设计都能保证它可以承受短时的功率浪涌,通常是5s左右的时间。说明书上,浪涌能力或者浪涌功率会以功率或者电流的形式列出。
6.4.4.3 效率
购买逆变器时另一个需要考虑的因素是逆变器的效率。效率的计算方法是用输入能量除逆变器的输出能量。
逆变器的效率从80%~95%不等,大部分机型的最大效率都可以达到90%以上。比如,一台效率为92%的逆变器,在将直流电转换为120V交流电时,会损失8%的能量。
需要注意的是,逆变器的效率会随着负载改变。Richard Perez是一名可再生能源专家,同时是《Home Power》杂志的出版商,根据他的介绍,一般来说,只要输出达到了额定功率的20%~30%,逆变器就可以达到最高的效率。比如,一台4000W的逆变器,当输出超过了800~1200W,就会达到最高效率。功率低于此,效率就会显著降低。
6.4.4.4 逆变器散热(www.xing528.com)
由于逆变器的效率不是100%,逆变器内部会产生多余的热量。一台效率为90%、运行在额定工况下的4000W逆变器,将会在内部产生400W的热量(相当于4盏100W灯泡发出的热量)。逆变器必须和这些热量隔离开来,否则就会损坏。
逆变器依靠散热器和风扇进行热隔离来降低内部的温度。散热片增加了散热面积,风扇通过给内部模块送风来散热。然而,如果逆变器处在高温环境下,要想及时地驱散热量以保持逆变器处在一个安全的温度条件下就很困难了。
逆变器往往会装有过热保护电路。也就是,程序会控制逆变器在内部温度超过某个设定值时自动减少输出(减少发电量)。随着功率振荡器(H桥)的内部温度升高,输出电流会减小。换句话说,这意味着如果您需要很大的功率,但是逆变器的内部温度却很高,您的需求将是无法满足的。比如,一台AXantrex SW系列的逆变器,在77℉(25℃)时可以达到100%的连续输出,但是在117.5℉(47.5℃)时输出却降到60%。
这个数据有许多含义。首先,逆变器必须安装在相对凉爽的地点。Dan的逆变器安装在他的杂用间中,那是他的泥质房子里最凉爽的一块地方。第二,不要为了隔离噪声而把逆变器装在箱子里(尽管不是所有的逆变器都很吵)。第三,务必买一台散热性能良好的逆变器。理想情况,您需要一台可以自然散热的逆变器,也就是不需要耗电的散热风扇就能够散热的逆变器。许多蓄电池型逆变器都有风扇散热,比如在均衡充电的时候。
Outback的逆变器有一个压铸的装有散热片的铝外壳,可以自然地散掉内部发热。在某些机型中,内部电路是完全封装起来的,这样就可以和外界隔离,防止灰尘、潮气、昆虫和有可能毁坏逆变器的小老鼠的侵入。但是,装有通气孔的机型让外部空气流经内部的电子设备可以提高逆变器的性能。这类机型比封闭型的逆变器产生更多的交流电能,在高温环境下的工作性能也就更好。
图6-14 这一款Outback的逆变器的散热片可以将内部的发热散出去
6.4.4.5 电池充电器
大多数标准的家用蓄电池型逆变器都配有电池充电器。所以,如果您打算安装离网型系统或者带电池后备的并网型系统,务必要选择一台带有电池充电器的逆变器。有了它您就可以用来自电网(对于带电池后备的并网型系统)或者发电机(对于离网型系统或者带电池后备的并网型系统)的交流电给直流的蓄电池组充电。
不论您选择了哪一种逆变器,请记住逆变器中的电池充电器必须能够在合理的时间内为电池充好电。另外,在第7章会介绍发电机的容量必须足够提供充电器需要的电流以及充电时房间内所有工作负载需要的电流。
逆变器既可以安装在室内也可以安装在室外。大多数逆变器安装在一个防风雨的外壳里,正如之前提到的,所有逆变器都需要避免过低或者过高的温度。许多直接并网型逆变器额定的环境温度在-10℉。蓄电池型逆变器通常安装在室内,这样可以离电池近一些,减少线损(如前所述,电池也需要“生活”在一个温暖的空间里)。并网型逆变器大都安装在房间里离主电路断路器面板较近的地方。电网的输电线就是从主电路断路器面板处引入住宅的(大部分逆变器制造商推荐他们的设备安装在室温条件下)。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。