الانفرتر (العاكس) هو جهاز وظيفته تحويل تيار الكهرباء المستمر DC القادم من الألواح او البطاريات الي تيار متردد 380/220/110 AC لتشغيل أجهزة المنزل أو المضخات أو ربط نظام الطاقة الشمسية بشبكة الكهرباء القومية. الخصائص الفنية الأساسية لعواكس الطاقة الشمسية:
خصائص موجات التيار المتردد الخارج – AC Output
التيار المنزلي يعمل علي موجة جيبية نقية تسمي Pure Sine Wave و هناك موجة أخرى تسمى الموجة المعدلة Mod
ified Sine Wave
قدرة الانفرتر – Rated Power
يلاحظ أن الأجهزة يعبر عن استهلاكها غالبا بالوات وبعض الانفرتر يعبر عن قدرتها بالفولت أمبير VA وهذا يستدعي الانتباه عند حساب القدرة وتحويل الفولت أمبير إلى وات يستدعي الضرب في معامل القدرة الكهربائية دعنا نفترض أنه 60% بمعنى أن الجهاز الانفرتر إذا قيل انه يخرج 1000 فولت أمبير فيكون الأجهزة التي يمكن تحميلها عليه اجمالي 600 وات. بالنسبة للمواتير التي يتم تحميلها علي النفرتر يجب حساب التيار الفعلي عند بدء تشغيل الموتور بعمل التصحيح الأزم لمعامل القدرة الكهربائية وهنا سوف تقوم بحساب الأحمال التي يتوقع أن تقوم بتحميلها ويمكنك الرجوع إلى لوحة الطاقة الخاصة بالجهاز ويكون مدون فيها هذه المعلومة أو الاسترشاد بهذا الجدول بشكل تقريبي مع وضع هامش بالزيادة تفاديا لزيادة الحمل يجب أن يكون المستخدم حريصا وعارفا لطبيعة الجهاز وعدم التحميل الزائد والاستجابة لما يصدر عن الجهاز من تحذيرات عند زياد الحمل بتخفيف الأحمال وإطفاء بعض الأجهزة أو اطفاء الجهاز بالكلية إذا كان لا يتحمل وخاصة مع الانقطاع المتكرر للكهرباء
الانفرتر المنخفض التردد و المرتفع التردد
Low frequency vs High Frequency هناك نوعين من الانفرتر و دون الغوص في النظريات، يمكن ببساطة القول أن هناك اختلافات في الوزن و التكلفة و القدرة القصوي والضوضاء.
العاكس المنخفض التردد يستخدم الملفات النحاسية الكبيرة “copper transformer” لتحويل التيار و بالتالي هو ثقيل و غالي
العاكس المرتفع التردد يستخدم الترانزات “transistors” الألكترونية لتحويل التيار.
الفرق بين الانفرتر المرتفع و المنخفض التردد
يستخدم هذا النوع في النظم المتصلة بشبكة الكهرباء
يوجد منه مقاسات تبداء من 2 كيلو وات و حتي 1 ميجاوات
المقاسات الصغيرة حتي 5 كيلو يكون فيها نوع التيار الخارج 1 فاز 220 فولت
المقاسات الأكبر من 5 كيلو يكون فيها نوع التيار المتردد الخارج 3 فاز , 380 فولت
هذا النوع من الأنفرتر يفصل التيار الكهربائي تلقائيا و ينطفيء تماما عند انقطاع التيار في الشبكة, و هذه الخاصية تحقق الأمان للعمال في حال قيام اعمال صيانة بشبكة الكهرباء اثناء انقطاع التيار.
لأ يمكن الأستفادة من كهرباء الطاقة الشمسية عند انقطاع التيار عن الشبكة حيث يكون العاكس مطفي تماما
يقوم العاكس بمزامنة تردد التيار الخارج (50 -60 Hertz)مع تردد تيار الشبكة باستخدام مذبذب داخلي, و ظبط الجهد مع نفس جهد الشبكة و تسمي هذه العملية بالSynchronization
هذا العاكس يخرج تيار ذو موجة جيبية نقية Pure Sine Wave و ذلك لتتطابق الكهرباء الخارجة من العاكس مع كهرباء الشبكة في كافة الخصائص
اغلب انواع العواكس المتصلة بالشبكة تأتي الأن من النوع المرتفع التردد High frequency الي لأ يحتوي علي ملفات نحاسية كما سبق شرحه.
العاكس النفصل عن الشبكة Off Grid Inverter و الهجين Hybrid
أغلب أنواع العواكس المنفصلة عن الشبكة تأتي الأن مع منظم الشحن داخلي
مخرج التيار يكون اما موجة جيبية معدله او نقيه. و قد اصبحت العواكس ذات الموجة النقية الأكثر انتشارأ في جميع العواكس بعد انخفاض اسعارها, عدا بعد العواكس الصغيرة المخصصة لتشغيل وحدات الأضاءة فقط.
جهد بنك البطاريات التي يدعمها الانفرتر هي مواصفة موجودة في الانفرتر الهجين او الOff Grid الذي يحتوي علي منظم الشحن بداخله. جهد البطاريات التي يدعمها الانفرتر بصورة عامة كما يلي: 12 فولت للعواكس الصغيرة حتي قدرة 1 كيلو وات 24 فولت للعواكس من 1 الي 3 كيلو وات 48 فولت للعواكس من 3 الي 10 كيلو وات 96 فولت للعواكس من 10 الي 20 كيلو وات 192 فولت للعواكس من 20 الي 50 كيلو وات 600 فولت للعواكس من 50 الي 500 كيلو وات فإذا كانت 48 فولت مثلا فسوف تضطر لتركيب 4 بطارية 12 فولت أو 8 بطارية 6 فولت, بحيث يتم توصيلهما على التوالي يمكن توصيل أكثر من بطارية لنفس الجهاز ولكن على التوازي وذلك لإعطاء نفس الفولت 12 مثلا مع إعطاء وقت أطول للتشغيل وهذا يتوقف أيضا على قدرة الجهاز على شحن البطاريات في وقت مناسب حيث إن الانقطاع المتكرر للتيار يؤدي إلى عدم كفاية الوقت بين مرتي الانقطاع لشحن البطاريات
حماية الانفرتر – Circuit Protection الحماية يجب التأكد أن الجهاز به حمايات كافية وبشكل أساسي الحماية ضد زيادة الأحمال وخاصة مع تنبيه صوتي الحماية ضد انخفاض جهد البطارية الحماية ضد ارتفاع الحرارة
التحويل التلقائي عند انقطاع الكهرباء – UPS uninterrupted power support الأجهزة الهجين تدعم التحويل التلقائي عند انقطاع الكهرباء أو عودتها وهو ما يسمى ب UPS وهذه الخاصية تكون مفيدة في حالة تشغيل جهاز معين على الانفرتر ولا ترغب في أن يتوقف عن التشغيل مثل سرفر أو جهاز طبي مثلا
امكانية برمجة الاولوية في التشغيل سواﺀ من الالواح او البطاريات او الكهرباﺀ الرئيسية
بعض الأنواع يوجد بها دائرة لتشغيل مولد ديزل في حالة غياب الشمس والكهرباﺀ الرئيسية وانخفاض شحن البطاريات. .
عاكس متصل بالشبكة و مزود ببنك بطاريات Grid Tied with battery backup
ويجمع هذا النظام بين النظامين المتصل والمنفصل السابق شرحهم حيث تقبل هذه العواكس البطاريات مع امكانية ربطها بشبكه الكهرباء
الأساسي بين هذا النوع و العاكس الهجين هو ان هذا العاكس يمكنه ضخ الكهرباء الي الشبكة بالأضاقة الي استخدام الكهرباء من الشبكة. اي ان التيار المتردد يسير في الأتجاهين من و الي الشبكة كما هو واضح في الصورة. اما العاكس الهجين فيأخذ التيار من الشبكة في اتجاه واحد فقط و لأ يمكنه ضخ كهرباء الي الشبكة.
يقوم هذا العاكس بعملية Synchronization السابق شرحها في العواكس المتصلة بالشبكة
هذا العاكس يفصل ضخ الكهرباء الي الشبكة عند انقطاع التيار و لكنه لأ ينطفي, فيكمن هنا الأستفادة من كهرباء الطاقة الشمسية عند انقطاع التيار عن الشبكة و الأعتماد علي الخلايا و البطاريات
عاكس المضخات الشمسية Solar pump Inverter
