اینورتر، ژنراتور برق یا یو پی اس

اینورتر:

اینورتر یک دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند. با معکوس کردن جهت جریان در فواصل منظم، قطبیت شکل موج ولتاژ را از یک سیکل به سیکل دیگر تغییر می‌دهد.

اینورترها با توجه به کاربردشان انواع مختلفی دارند مانند اینورترهای موج سینوسی یا موج سینوسی اصلاح شده، اینورترهای موج مربعی و اینورترهای موج سینوسی خالص.

اینورترهای موج سینوسی یک توان خروجی تمیز با اعوجاج کمتر تولید می‌کنند که می‌تواند برای الکترونیک حساس مانند رایانه، تجهیزات صوتی و لوازم خانگی استفاده شود در حالی که اینورترهای موج مربعی خروجی های اعوجاج بیش‌تری دارند که نمی‌توان برای این دستگاه‌ها استفاده کرد.

اینورترهای موج سینوسی خالص، برق متناوب با کیفیت بالا را مشابه برق شبکه ارائه می‌کنند، اما نسبت به انواع دیگر گران هستند.

می‌توان از اینورترها برای اهداف مختلفی مانند راه‌اندازی وسایل برقی یا شارژ باتری‌ها در صورت عدم وجود برق از شبکه استفاده کرد. از طرف دیگر، یک ژنراتور برق با تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی از طریق موتورهای احتراقی مانند موتورهای دیزلی یا بنزینی، انرژی الکتریکی تولید می‌کند.

منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) نیز برق پشتیبان را برای دستگاه‌ها در هنگام قطع ناگهانی برق یا افزایش ناگهانی برق در قطع برق فراهم می‌کند.

بازده هر کدام به عوامل مختلفی از جمله نوع و طراحی دستگاه، بار مورد استفاده، کیفیت منبع سوخت، نگهداری و شرایط استفاده بستگی دارد. اینورترها معمولا در بارهای بالاتر کارآمدتر هستند زیرا مستقیم DC را بدون تلفات تبدیل به AC تبدیل می‌کنند. با این حال، ژنراتورها می‌توانند در هنگام کار با سوخت‌های باکیفیت مانند گاز طبیعی یا پروپان که چگالی انرژی بالاتری نسبت به دیزل دارند، کارآمدتر باشند.

سیستم‌های یو‌پی‌اس نیز بسته به ظرفیت و فناوری باتری استفاده شده دارای رتبه‌های کارایی هستند. به طور کلی، انتخاب دستگاه مناسب بر اساس نیازهای خاص خود و اطمینان از نگهداری مناسب برای عملکرد بهینه و صرفه‌جویی در هزینه در دراز‌مدت ضروری است.

انواع مختلف اینورتر در بازار:

• 1) اینورتر پل

این نوع اینورتر معمولا برای سیستم‌های انرژی خورشیدی در مقیاس کوچک استفاده می‌شود زیرا می‌تواند تبدیل ولتاژ افزایش و کاهش را به طور موثر انجام دهد. از چهار سوییچ استفاده می‌کند که در فرکانس‌های بالا برای تبدیل برق DC به برق AC کار می‌کنند. مزیت اصلی آن نسبت به سایر اینورترها، نرخ بهره‌وری بالاتر آن است که آن را برای کاربردهای خارج از شبکه یا شبکه‌ای که در آنها صرفه‌جویی در انرژی حیاتی است ایده‌آل است.

• 2) اینورتر مدولاسیون عرض پالس (PWM)

این نوع اینورتر به دلیل توانایی کنترل دقیق بر ولتاژ خروجی و فرکانس جریان AC تولید شده، به طور گسترده در تنظیمات صنعتی استفاده می‌شود. این دستگاه با روشن و خاموش کردن سریع سیگنال الکترونیکی در فرکانس خاصی کار می کند تا شکل موج مربعی ایجاد کند، که سپس می‌تواند برای مطابقت با نیازهای مختلف توان تغییر یابد.

کاربردها شامل درایوهای موتور، تجهیزات جوشکاری و سیستم‌های UPS است.

• 3) اینورتر موج سینوسی

این اینورتر برق موج سینوسی خالص تولید می‌کند که شباهت زیادی به برق شبکه برق دارد و آن را برای وسایل الکترونیکی حساس مانند رایانه‌ها یا دستگاه‌های پزشکی ایده‌آل می‌کند.

معمولا در تاسیسات خورشیدی مسکونی که سازگاری مهم است یافت می‌شود.

• 4) اینورتر موج مربعی اصلاح شده (MSW)

این نوع اینورتر دارای شکل موج منحصر به فردی است که بین امواج مربعی و سینوسی قرار می گیرد و بازدهی مشابه PWM اما با هزینه کم‌تر و طراحی ساده‌تر نسبت به اینورترهای پل دارد.

کاربردهای آن شامل سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک مانند توربین‌های بادی یا وسایل نقلیه هیبریدی است.

• 5) منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)

یک یو‌پی‌اس در هنگام قطع برق با ذخیره انرژی اضافی از شبکه در هنگام تشخیص افت ولتاژ یا افت برق، برق پشتیبان را در هنگام قطع برق تامین می‌کند.

می‌توان از آن برای برنامه‌های کاربردی حیاتی مانند مراکز داده، بیمارستان‌ها و امکانات مخابراتی استفاده کرد که در آن زمان از کار افتادگی گزینه ای نیست

• 6) مبدل DC/DC

این نوع اینورتر جریان مستقیم ولتاژ بالا را به جریان مستقیم ولتاژ پایین برای استفاده در دستگاه های الکترونیکی که نیاز به ولتاژ خاصی مانند باتری یا اتومبیل‌های الکتریکی دارند تبدیل می‌کند.

برنامه‌های کاربردی شامل ایستگاه‌های شارژ برای تلفن‌های همراه یا خودروهای برقی است.

به طور کلی، هر کدام از انواع اینورترها وابسته به نیاز، کارایی، هزینه، پیچیدگی و سازگاری با انواع مختلف منابع انرژی، کاربرد منحصر به فرد خود را دارد.

کاربردهای اینورتر:

1. سیستم‌های انرژی خورشیدی

در سیستم‌های انرژی خورشیدی، یک اینورتر برای تبدیل انرژی DC تولید شده توسط پنل‌های فتوولتاییک، به برق AC قابل استفاده، که می‌تواند توسط خانه‌ها مصرف شود یا به شبکه بازگردانده شود، ضروری است.

که به صاحبان خانه اجازه می‌دهد تا انرژی تجدیدپذیر پاک خود را بدون تکیه بر منابع سنتی تولید کنند و وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش دهند.

اینورتر همچنین به تنظیم نوسانات ولتاژ ناشی از تغییرات شرایط آب و هوایی مانند پوشش ابر و سایه کمک می‌کند.

2. منبع تغذیه پشتیبان

در هنگام قطع برق، یک اینورتر می تواند برق پشتیبان را برای بارهای حیاتی مانند تجهیزات پزشکی، سیستم‌های امنیتی و دستگاه‌های ارتباطی تامین کند.

از اینورترها در مواقع اضطراری که دسترسی به منبع تغذیه وجود ندارد استفاده می‌شود. آن‌ها می‌توانند باتری‌ها را خالی کنند یا مستقیما به ژنراتورهایی متصل شوند که برق بی‌وقفه را تأمین می‌کنند.

3. شارژ موبایل

دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مانند لپ‌تاپ، تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها از اینورترها برای شارژ در زمانی که نزدیک پریز نیستند استفاده می‌کنند. دستگاه DC را از باتری به AC تبدیل می‌کند که دستگاه را شارژ می‌کند.

برای مسافرانی که نیاز دارند ابزارهای خود را در حال حرکت بدون حمل آداپتور شارژ نگه دارند، راحت است.

4. سیستم های صوتی

در سیستم‌های موسیقی و سیستم‌های PA، یک اینورتر برای تبدیل سیگنال ولتاژ پایین میکروفون‌ها یا سازها به تقویت‌کننده‌های پرقدرت استفاده می‌شود.

کیفیت صدا را با افزایش حجم و وضوح و در عین حال حفظ وفاداری، افزایش می‌دهد

5. درایوهای موتور

برنامه‌های صنعتی مانند پمپ‌ها، فن‌ها و موتورها از اینورترها برای کنترل سرعت و جهت چرخش استفاده می‌کنند. شکل موج خروجی از اینورتر سرعت موتور و گشتاور مورد نیاز برای کارکرد موثر را تنظیم می کند

6. سیستم UPS

منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) از اینورترها برای برق پشتیبان در هنگام قطع ناگهانی برق استفاده می کند.

آن‌ها انتقال صاف بین منبع تغذیه اصلی به باتری را فراهم می‌کنند و از عدم از دست دادن داده یا خرابی در سیستم‌های حیاتی اطمینان می‌دهند.

در نتیجه، اینورتر یک دستگاه همه کاره با کاربردهای مختلف است که با تأمین برق مطمئن و کاهش وابستگی به منابع سنتی، زندگی روزمره ما را بهبود می‌بخشد.

با رواج بیشتر انرژی‌های تجدیدپذیر و پیشرفت بیش‌تر فناوری، اهمیت آن همچنان افزایش خواهد یافت.

ژنراتور برق:

ژنراتورهای برق یا همان مولد برق وسیله‌ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. این دستگاه با استفاده از یک ماشین دوار (مانند توربین یا موتور) برای به حرکت درآوردن یک دینام کار می‌کند که سپس الکتریسیته AC یا DC تولید می‌کند. ژنراتورهای برق در بسیاری از کاربردها مانند کاربری در منازل، مشاغل، کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها برای تامین برق دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند از منابع مختلفی مانند بنزین، گازوییل، گاز طبیعی، پروپان، پنل‌های خورشیدی، باد، برق، آبی یا انرژی هسته‌ای تامین شوند.

خروجی ژنراتور برق نیز به اندازه، طراحی و منبع سوخت آن بستگی دارد. ژنراتورها از واحدهای کوچک قابل حمل که می توانند برق چند دستگاه را تامین کنند تا ژنراتورهای بزرگ صنعتی که قادر به تامین برق برای کل شهرها هستند را شامل می‌شود.

انواع ژنراتورهای برق:

انواع مختلفی از ژنراتورهای برق وجود دارد که با توجه به نیاز برق و منابع انرژی در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در اینجا مروری کوتاه بر برخی از انواع متداول ژنراتورهای برق به همراه بازده و زمینه استفاده آن‌ها داریم

1. ژنراتور توربین بخار

این نوع ژنراتور از بخار تولید شده از سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ یا گاز طبیعی برای چرخاندن توربین استفاده می‌کند تا ژنراتور الکتریکی را به حرکت در آورد. راندمان این ژنراتورها می‌تواند بین 25 تا 30 درصد باشد.

از این ژنراتور معمولا برای تولید برق در مقیاس بزرگ در شرکت‌های برق، نیروگاه‌های صنعتی و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و تأسیسات تولید هم‌زمان استفاده می‌شوند.

2. ژنراتور توربین گاز

این ژنراتورها هم‌چنین بر روی منابع سوخت مانند گاز طبیعی کار می‌کنند، اما گازهای داغ با فشار بالا تولید می‌کنند که به جای بخار، توربین را می‌چرخاند.

راندمان این نوع از ژنراتور، از 40 تا 60 درصد متغیر است که آن‌ها را از توربین های بخار کارآمدتر می‌کند.

ژنراتورهای توربین گازی اغلب در نیروگاه‌های پیک برای تکمیل برق در دوره‌های اوج تقاضا یا به عنوان منبع پشتیبان در صورت نیاز استفاده می‌شوند.

3. ژنراتور توربین بادی

الکتریسیته توسط پره‌های چرخان بادی متصل به روتوری که یک ژنراتور را می‌چرخاند، تولید می‌شود.

راندمان این ژنراتورها می تواند تا 50 درصد باشد. ژنراتورهای توربین بادی معمولا برای تولید برق در مقیاس بزرگ، به ویژه مزارع بادی، در دریا و در زمین، و نیز مناطق مسکونی یا مکان‌هایی با باد زیاد استفاده می‌شوند.

4. ژنراتور پنل خورشیدی

این پنل‌ها نور خورشید را به جریان مستقیم (DC) الکتریسیته تبدیل می‌کنند که باتری‌ها را شارژ می‌کند و یا یک اینورتر را برای تولید برق AC اجرا می‌کند.

راندمان ژنراتور برق با پنل خورشیدی از 12 تا 20 درصد متغیر است، اما  هیچ هزینه سوختی ندارند و به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند هم‌چنین برای مکان‌های دور افتاده مانند مناطق روستایی یا کاربردهای فضایی ایده‌آل هستند.

این نوع از ژنراتورهای برق اضطراری با پنل خورشیدی شارژ می‌گردند و می‌توانند برق مورد نیاز شما رو در سفر، کمپینگ نیز تامین کند. هم‌چنین در مصارف خانگی و شرکتی نیز مورد استفاده قرار گیرد و در زمان قطعی برق به کمک شما بیاید و نیاز فوری شما را رفع کند

جهت خرید ژنراتور برق‌های اضطراری با پنل خورشیدی می‌توانید به فروشگاه اینترنتی به فی مراجعه نمایید.

5. ژنراتور هیدروالکتریک

آبی که از طریق یک توربین جریان می‌یابد، روتور ژنراتور تولید برق را می‌چرخاند. راندمان می‌تواند تا 90٪ باشد. این ژنراتورها معمولا برای تولید برق در مقیاس بزرگ در سدهای برق آبی، پروژه‌های مقیاس کوچک در رودخانه‌ها و نهرها و نیروگاه‌های کوچک آبی استفاده می‌شوند.

6. دیزل ژنراتور

این ژنراتورها با سوخت دیزل کار می‌کنند و اغلب به عنوان منابع پشتیبان در هنگام قطع برق یا در مکان‌های دورافتاده بدون دسترسی به سایر منابع انرژی استفاده می‌شوند.

راندمان دیزل ژنراتورها از 20 تا 30 درصد متغیر است، اما انتشار گازهای گلخانه‌ای بالایی دارند و نسبت به سایر گزینه‌ها سازگاری کم‌تری با محیط ‌زیست دارند.

7. ژنراتور میکروتوربین

این توربین‌ها از گاز طبیعی یا پروپان برای چرخاندن روتور تولید برق استفاده می کنند.

راندمان ژنراتور میکرو توربین‌ها می‌تواند تا 45٪ باشد. این ژنراتورها معمولا برای ساختمان‌های تجاری، تأسیسات صنعتی و مراکز داده که قابلیت اطمینان آن حیاتی است استفاده می‌شوند.

به طور کلی، انتخاب ژنراتور به عواملی مانند نیاز برق، در دسترس بودن سوخت، هزینه، اثرات زیست محیطی و نیازهای تعمیر و نگهداری بستگی دارد.

هر نوع مزایا و معایب منحصر به فردی دارد که باید در انتخاب بهترین گزینه برای کاربردهای خاص در نظر گرفته شود.

مزایای اینورترها

• پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، انرژی DC تولید می‌کنند که نمی‌توان مستقیم با لوازم خانگی بدون اینورتر از آن استفاده کرد. بنابراین، استفاده از اینورتر به صاحبان خانه این اجازه را می‌دهد تا از منابع انرژی تجدیدپذیر برای خانه‌های خود استفاده کنند و در عین حال اتکا به برق مبتنی بر شبکه سنتی را کاهش دهند.

• اینورترها هم‌چنین مقرون به صرفه‌تر هستند زیرا هزینه تعمیر و نگهداری کم‌تری نسبت به ژنراتورها دارند و نیازی به مصرف سوخت ندارند. آنها انرژی پاکی تولید می‌کنند که سازگار با محیط زیست است و می تواند در طول زمان با کاهش قبوض برق در هزینه‌ها صرفه‌جویی کند.

به طور کلی، هر دو سیستم ژنراتور و اینورتر با توجه به نیاز، اهداف مختلفی را انجام می‌دهند، اما راه‌حل‌های پشتیبان ضروری را در مواقع اضطراری یا زمانی که برق اصلی قطع می‌شود، ارائه می‌دهند.

استفاده از ژنراتور ممکن است برای نیازهای فوری مناسب‌تر باشد در حالی که اینورترها راه‌حل پایدار بلندمدتی با تولید انرژی پاک‌تر ارائه می‌دهند.

منابع تغذیه اضطراری (UPS):

امروزه انواع مختلفی از منابع تغذیه اضطراری (UPS) در بازار موجود است که از نظر طراحی، ظرفیت، فناوری و ویژگی‌های متفاوت با یکدیگر تفاوت دارند. هر نوع از یوپی‌اس‌ها با توجه به سناریوی مورد استفاده خاص، مجموعه‌ای از مزایا و محدودیت‌های منحصربه‌فرد خود را دارد.

در اینجا مروری کوتاه بر برخی از انواع رایج سیستم‌های UPS به همراه ویژگی‌های عملکرد و کاربردهای آنها آورده شده است

انواع منبع تغذیه اضطراری یو پی ‌اس:

• 1) Standby UPS:

این ابتدایی ترین شکل سیستم UPS است که از باتری پشتیبان برای تامین برق در هنگام قطع یا نوسانات استفاده می‌کند. بدین صورت که در زمانی که به برق AC متصل است، به طور مداوم باتری‌ها را شارژ می‌کند و در صورت قطع یا افزایش ناگهانی به آنها سوئیچ می‌کند.

UPS آماده به کار، برق تمیز را بدون هیچ وقفه‌ای فراهم می‌کند و می‌تواند از لوازم الکترونیکی حساس مانند سرورها، تجهیزات شبکه و دستگاه‌های مخابراتی پشتیبانی کند.

با این حال، به دلیل اندازه باتری کوچک‌تر، ظرفیت محدودی برای مدت زمان طولانی در مقایسه با انواع دیگر دارد.

• 2) یوپی‌اس‌های خورشیدی خارج از شبکه:

این UPSها به طور خاص برای مکان‌های دوردست طراحی شده اند که در آن برق شبکه در دسترس نیست و برای شارژ به منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی یا توربین‌های بادی متکی هستند.

این نوع از UPSها، بانک باتری بزرگ‌تری نسبت به UPSهای آماده به کار دارند، اما زمان پشتیبان‌گیری کم‌تری را فراهم می‌کنند زیرا نمی‌توان آن‌ها را به طور مداوم شارژ کرد.

یوپی‌اس‌های خورشیدی برای کاربردهایی که نیاز به منبع تغذیه خارج از شبکه در مناطقی که دسترسی به شبکه های برق ندارند ایده‌آل هستند.

• 3) یو‌پی‌اس آنلاین:

این نوع سیستم UPS با استفاده از اینورتر برای تبدیل برق AC از باتری‌ها و هم‌چنین پایداری ولتاژ خروجی، برق تمیز و بدون وقفه را حتی در زمان قطع برق فراهم می‌کند.

هم‌چنین می‌تواند بارهای حیاتی مانند مراکز داده، بیمارستان‌ها و مؤسسات مالی را که در آن‌ها خرابی قابل قبول نیست، پشتیبانی کند.

البته به دلیل طراحی پیچیده و الزامات نگهداری آن در مقایسه با انواع دیگر، هزینه بالاتری دارد.

• 4) UPS تعاملی خطی:

این سیستم‌ها دارای بانک باتری کوچک‌تری نسبت به UPS آنلاین هستند، اما زمان پشتیبان‌گیری را برای قطع یا نوسانات کوتاه‌مدت بدون تغییر به برق باتری فراهم می‌کنند. این نوع از UPSها برای موارد استفاده خانگی که در آن بودجه یک نگرانی است، اما هنوز به سطحی از محافظت در برابر اختلالات برق نیاز دارند، ایده‌آل هستند.

• 5) یو‌پی‌اس دو تبدیلی

این نوع یو پی اس از یک اینورتر برای تبدیل برق AC از باتری‌ها در هنگام قطع استفاده می‌کند که برق تمیز را بدون وقفه فراهم می‌کند.

این UPS می‌تواند از لوازم الکترونیکی حساس مانند تجهیزات پزشکی، دستگاه‌های صوتی-تصویری و سرورهایی که نیاز به تنظیم ولتاژ پایدار دارند پشتیبانی کند.

با این حال، به دلیل طراحی پیچیده و الزامات نگهداری آن در مقایسه با انواع دیگر، هزینه بالاتری دارد.

به طور خلاصه، انتخاب سیستم UPS با توجه به نیاز مانند زمان اجرا، زمان پشتیبان‌گیری، توانایی دسترسی به برق شبکه و محدودیت‌های بودجه بستگی دارد.

UPS آماده به کار برای استفاده خانگی ایده‌آل است در حالی که UPS آنلاین برای بارهای بحرانی که در آن خرابی قابل تحمل نیست مناسب است.

UPS خورشیدی خارج از شبکه برای مکان‌های دورافتاده بدون دسترسی به شبکه‌های برق مناسب‌تر است.

UPS تعاملی خطی در خانه‌هایی با بودجه محدود به خوبی کار می‌کند، اما همچنان به سطحی از محافظت در برابر اختلالات برق نیاز دارد.

یو پی اس با تبدیل دوبل، برق تمیزی را برای لوازم الکترونیکی حساسی که نیاز به تنظیم ولتاژ پایدار با هزینه بالاتر دارند، فراهم می‌کند.

چنانچه تمایل به بررسی بیش‌تر دارید، مزایا و معایب UPSها را می‌توانید در به صورت کامل‌تر بررسی نمایید.

جایگزینی ژنراتور برق، اینورتر و UPS:

امکان استفاده از ژنراتور برق به جای اینورتر یا دستگاه منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) برای تامین برق پشتیبان وجود دارد.

ژنراتورها می‌توانند برق اضطراری را در هنگام قطع برق، زمانی که برق از شبکه در دسترس نیست، تامین کنند. با این حال، آن‌ها به سوخت و تعمیر و نگهداری نیاز دارند، در حالی که دستگاه های اینورتر/UPS از نظر انرژی کارآمدتر و سازگار با محیط زیست هستند. بستگی به نیاز و بودجه شما دارد که کدام گزینه را انتخاب کنید.

در صورت نیاز به مشاوره جهت خرید بهتر می‌توانید با کارشناسان مجموعه منتخب نوین در ارتباط باشید. هم‌چنین می‌توانید UPS، اینورتر و ژنراتور برق خود را به صورت آنلاین از فروشگاه اینترنتی به فی سفارش دهید.