Inverters یا همان مبدلهای برق، دستگاههایی هستند که برق مستقیم را به برق متناوب تبدیل میکنند. این تکنولوژی اساسی برای تبدیل برق خودروها به برق مناسب برای استفاده خانگی یا تجاری و همچنین برای استفاده در موارد ضروری مثل برقهای اضطراری استفاده میشود. مبدلهای برق میتوانند در فعالیتهای مختلفی از کمپینگ گرفته تا استفاده در وسایل الکترونیکی کمک کنند. این مقاله از سایت ترمودیجیت به بررسی کاربردها و اهمیت اینورترها در زندگی روزمره و صنعت میپردازد.
اینورتر (Power inverter) چیست؟
همانطور که اشاره شد؛ اینورتر یا Power Inverter یک دستگاه الکترونیکی است که برق مستقیم مانند برق اتومبیل یا باتری را به برق متناوب از جمله برق خانگی تبدیل میکند. این دستگاهها برای تامین برق برای دستگاهها و وسایل الکتریکی که نیاز به برق متناوب دارند، اما فقط برق مستقیم در دسترس استفاده میشوند. از اینورترها در موارد مختلفی از جمله استفاده در خودروها برای تامین برق دستگاههای الکتریکی مثل لپ تاپ یا موبایل، استفاده در خانهها به عنوان نیروی اضافی در صورت قطعی برق، استفاده در صنایع برقی و الکترونیکی و همچنین در فعالیتهای خارج از شهر مانند کمپینگ یا کار در فضای باز استفاده میشود. از تواناییهای اصلی اینورترها این است که اجازه میدهند تا دستگاههایی که نیاز به برق متناوب دارند، مثل لامپ، تلویزیون، یخچال و غیره، با استفاده از برق مستقیم عمل کنند.
انواع اینورتر ها
انواع اینورترها بسته به نوع استفاده، توان و ویژگیهای فنی متفاوت هستند. هر کدام از انواع اینورترها وظایف و کاربردهای خاص خود را دارند و باید بر اساس نیاز کاربرد انتخاب شوند. چند نوع متداول اینورترها عبارتند از:
- اینورترهای تعاملی (Interactive Inverters) که به شبکه برق متصل هستند و از منابع تجدیدپذیر مانند پنلهای خورشیدی استفاده میکنند.
- اینورترهای باتری (Battery Inverters برای ذخیره سازی و استفاده از باتریها جهت تامین برق در هنگام قطعی شبکه برق مورد استفاده قرار میگیرند.
- اینورترهای خودرو (Automotive Inverters):
- اینورترهای خودرویی (Car Inverters) که به سیستم برق خودرو متصل میشوند تا برق مستقیم خودرو را به برق متناوب تبدیل کنند
- اینورترهای صنعتی (Industrial Inverters) به منظور استفاده در صنایع بزرگتر برای تأمین برق مورد نیاز برای ماشینآلات و تجهیزات صنعتی.
- اینورترهای متنقل (Portable Inverters): اینورترهای کوچک و قابل حمل که معمولا برای فعالیتهای خارج از منزل مانند کمپینگ، کار در فضای باز یا سفرهای طولانی استفاده میشوند.
کاربردهای رایج پاور اینورتر
- تامین برق برای دستگاههای الکتریکی مانند لپ تاپ، تلفن همراه، یا دستگاههای شارژ شونده در خودروها
- تامین برق برای دستگاههای الکتریکی مانند تلویزیون، کامپیوتر، یخچال و سایر وسایل خانگی یا اداری در صورت قطعی شبکه برق
- برق مورد نیاز برای ماشینآلات و تجهیزات صنعتی در صورت افت و یا قطعی برق را تامین میکنند
- استفاده در فعالیتهای خارج از شهر: برای تامین برق در کمپینگ، مسافرت، کار در فضای باز یا هر نوع فعالیت خارج از محدوده شبکه برق اصلی
- برای تبدیل برق تولید شده از منابع تجدیدپذیر مانند پنلهای خورشیدی یا بادی به برق قابل استفاده در خانه یا صنعت
- برای تامین برق در مواقع اضطراری مانند زمان قطعی شبکه برق یا وقوع حوادث طبیعی مانند زلزله یا طوفان
مشخصات فنی و کاربردهای اینورترها
توان اینورتر به واحد وات (Watt) و یا کیلووات (kW) اندازه گیری میشود. توان اینورتر باید منطبق با نیاز برقی دستگاهی که قصد اتصال به آن را دارید باشد.ولتاژ و فرکانس خروجی (Output Voltage and Frequency) اینورترها برق متناوب با ولتاژ و فرکانس استاندارد خروجی مانند 220 ولت AC و 50 هرتز در بسیاری از کشورها است نوع موج خروجی (Output Waveform) آنها میتوانند موج مربعی، موج سینوسی، یا موج مربعی مدیفای شده تولید کنند. موج سینوسی بهترین نوع موج برق برای دستگاههای حساس به برق است. و در نهایت راندمان (Efficiency) اینورتر نشان دهنده تبدیل برق ورودی به برق خروجی است که معمولا به صورت درصد ارائه میشود.
تأمین برق در خودروها، تأمین برق در منازل و محل کار، تأمین برق در کمپینگ، مسافرت، یا فعالیتهای خارج از منزل، استفاده در صنایع و کارخانهها تأمین برق مورد نیاز برای ماشینآلات و تجهیزات صنعتی در صورت افت و یا قطعی برق، استفاده در سیستمهای تجدیدپذیر در جهت تولید برق قابل استفاده در خانه یا صنعت و استفاده در سیستمهای اضطراری از جمله هنگام وقوع حوادث طبیعی از رایج ترین کاربردهای اینورتر ها در دنیای امروزی است.
برای افزایش طول عمر اینورتر چه کنیم؟
- اینورتر را در محیطی که دارای تهویه مناسب، خنک و خشک است نصب کنید. از نصب آن در محیطهای گرم یا مرطوب خودداری کنید.
- اینورتر را به طور مداوم در حداکثر توان خود عمل ندهید. این کار باعث کاهش استرس بر روی قطعات داخلی میشود.
- قطعات خنککننده را به طور منظم تمیز کنید و از ورود گرد و غبار به داخل اینورتر جلوگیری کنید.
- استفاده از سیستمهای محافظتی مانند محافظههای بالا و پایین و یا محافظت در برابر بالا رفتن ولتاژ و جریان ورودی میتواند از خرابی اینورتر جلوگیری کند.
- انجام بازبینیها و تعمیرات دورهای توسط تکنسینهای متخصص میتواند به شناسایی مشکلات زودرس کمک کند و از طول عمر اینورتر محافظت کند.
- استفاده از فیوزها و محافظ مناسب میتواند از خطراتی مانند اتصال کوتاه یا افزایش ولتاژ جلوگیری کند و اینورتر را حفظ کند.
- اطمینان حاصل کنید که ولتاژ و فرکانس ورودی اینورتر در محدوده مجاز آن قرار دارد.
تفاوت اینورتر با ژنراتور چیست؟
اینورتر برق AC (جریان متناوب) را از باتری یا منبع DC (جریان مستقیم) تولید میکند و برای تبدیل برق DC به AC استفاده میشود. در حالی که ژنراتور برق AC را مستقیما با استفاده از سوخت مانند بنزین، دیزل یا گاز تولید میکند
اینورترها برق را از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باتریهای شارژی، پنلهای خورشیدی و بادی، یا منابع DC دیگر تأمین میکنند اما ژنراتورها از سوختهای فسیلی مانند بنزین، دیزل یا گاز برای تولید برق استفاده میکنند.
اینورترها بیشتر برای تامین برق در مواقع ضروری، از جمله برق شارژ دستگاههای الکتریکی در خودرو، در کمپینگ، یا در مواقع قطعی برق استفاده میشوند. در حالی که از ژنراتورها برای تامین برق در مواقعی که امکان اتصال به شبکه برق عمومی وجود ندارد یا در مواقع اضطراری و نیاز به تامین برق بیشتر استفاده میشود.
اینورترها عموماً بسیار کمصدا هستند و آلودگی صوتی کمتری ایجاد میکنند در مقابل ژنراتورها نویز بالایی تولید میکنند که میتواند منجر به آلودگی صوتی محیط شود.
اینورترها به طور عمومی سبکتر و قابل حملتر از ژنراتورها هستند. اما ژنراتورها به دلیل استفاده از سوخت و موتور داخلی، سنگینتر و بزرگتر از اینورترها هستند.
انواع باتری های مورد استفاده در اینورتر
در اینورترها برای ذخیره و انتقال انرژی از جریان مستقیم به جریان متناوب از باتریها استفاده میشود. انواع مختلفی از باتریها برای این منظور وجود دارد که مورد استفاده ترین آنها شامل موارد زیر میشود:
‣ باتریهای اسید نیکل-کادمیوم (Ni-Cd):
این نوع باتریها برای استفاده در اینورترها مناسب هستند چرا که دارای عمر طولانی و پایداری در شرایط داغ و سرد میباشند.
‣ باتریهای اسید سربی (Lead-Acid):
باتریهای اسید سربی یکی از پرکاربردترین انواع باتریهای استفاده شده در اینورترها هستند و دارای هزینه کمتر و عمر کوتاهتر نسبت به باتریهای لیتیومی میباشند.
‣ باتریهای لیتیوم-یون (Lithium-Ion):
این نوع باتریها دارای چگونگی بالا و وزن کمتری نسبت به باتریهای اسید سربی هستند. این باتری ها دارای عمر زندگی طولانیتر و بهرهوری بالاتر میباشند، اما هزینه آنها بیشتر است.
‣ باتریهای یون لیتیم-فسفات (Lithium Iron Phosphate – LiFePO4):
طولانی، پایداری بالا، و ایمنی بیشتر نسبت به باتریهای لیتیوم-یون این نوع باتری را به محبوب ترین سوخت اینورترها تبدیل کرده.
‣ باتریهای گلژلی (Gel Batteries):
باتریهای گلژلی دارای ایمنی بالا در برابر نشتی و پراکندگی اسید بوده و برای استفاده در محیطهایی که نیاز به باتریهای بیصدا و کمنویز دارند، مناسب تر است.
چه وسایلی را نباید به اینورتر وصل کرد؟
هر چند که اینورترها وسیله کاربردی و مفیدی برای تامین برق در مواقع ضروری هستند، اما تعدادی از وسایل الکتریکی و الکترونیکی وجود دارند که بهتر است به اینورتر وصل نشوند که شناخت درست انها و الزام رعایت نکات نگهداری طول عمر و ماندگاری اینورتر شما را افزایش میدهد:
۱- وسایل با مصرف برق بالا
وسایلی که مصرف برق بالایی دارند مثل تهویه مطبوع، اجاق گاز الکتریکی، یخچالهای بزرگ و مشابه آنها باید به اینورتر وصل نشوند؛ زیرا این وسایل میتوانند بار بالایی را بر روی اینورتر اعمال کرده و باعث آسیب به آن شوند.
۲- وسایل با ضریب توان بالا
وسایلی که توان بالایی به مدت کوتاه مصرف میکنند مانند ماشینهای لباسشویی، پمپهای آب، وسایل نورپردازی هالوژن و غیره نیز باید از اینورتر دور نگه داشته شوند.
۳- وسایلی که نیاز به جریان مستقیم دارند
وسایلی که نیاز به جریان مستقیم (DC) دارند باید مستقیماً به منبع DC متصل شوند و از طریق یک تبدیلکننده DC به AC وصل نشوند، زیرا این عمل ممکن است باعث از بین رفتن عملکرد و یا آسیب به وسیله شود.
۴- وسایل حساس به نوسانات جریان
وسایلی که حساس به نوسانات جریان هستند مانند دستگاههای پزشکی، دستگاههای الکترونیکی حساس، وسایل کامپیوتری و غیره باید مستقیماً به منبع برق پایدار متصل شوند و از طریق اینورتر عمل نکنند. احتیاط و توجه به نکات فوق میتواند به جلوگیری از آسیب به اینورتر و وسایل الکتریکی شما کمک کند.
بهترین اینورتر را چطور انتخاب کنیم؟
- توان خروجی (Output Power) که اینورتر میتواند تولید کند را براساس نیازهای برقی خود انتخاب کنید. مطمئن شوید که توان خروجی اینورتر توان کافی برای اجزای الکتریکی شما را فراهم میکند.
- برخی از اینورترها موج مربعی (Square Wave) تولید میکنند که ممکن است برای برخی از دستگاههای حساس مشکل ایجاد کند. اگر دستگاههای شما نیاز به موج خروجی خالص تری مثل موج سینوسی (Sine Wave) دارند، این نکته را در نظر بگیرید.
- اگر نیاز به اینورتر برای کاربردهای خاصی مانند استفاده در خودرو، استفاده در کمپینگ یا استفاده در خانه دارید، مطمئن شوید که اینورتر انتخابی شما برای این محیط مناسب است.
- انتخاب یک برند معتبر و اعتمادآور برای اینورتر خود میتواند اطمینان بیشتری به شما در مورد عملکرد و ایمنی دستگاه بدهد.
- مطمئن شوید که اینورتر دارای ویژگیهای امنیتی مانند حفاظت در برابر اضافه بار، حفاظت در برابر گرما، حفاظت در برابر کوتاهزنی و غیره میباشد.
- اگر اینورتر دارای قدرت ورودی باتری (Input Voltage) است، مطمئن شوید که باتریهای مورد نیاز برای اینورتر شما در دسترس هستند و ولتاژ ورودی آن با شرایط شبکه برق شما سازگار است.
- تعیین کنید که چه میزان بودجه برای خرید اینورتر در اختیار دارید و با توجه به آن انتخاب کنید. با در نظر گرفتن این موارد، میتوانید بهترین اینورتر را برای نیازهای خود انتخاب کنید.