इन्वर्टर: डीसी से एसी पावर में परिवर्तन
इन्वर्टर्स सौर ऊर्जा प्रणालियों में आवश्यक घटक होते हैं, जो सौर पैनलों या बैटरियों से डायरेक्ट करंट (डीसी) को एसी (एसी) पावर में बदलते हैं, जो घरेलू उपकरणों और विद्युत ग्रिड के साथ संगत होता है। यह परिवर्तन आवश्यक है क्योंकि अधिकांश घरेलू उपकरण और ग्रिड एसी पावर पर काम करते हैं।
डीसी बनाम एसी: मूल बातें
डायरेक्ट करंट (डीसी) एक स्थिर वोल्टेज और करंट की विशेषता होती है जो एक ही दिशा में बहता है। डीसी पावर आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे बैटरियां, सेंसर्स और मोटर्स में उपयोग किया जाता है, जहां स्थिर पावर की आवश्यकता होती है।
वहीं, एसी (एसी) समय के साथ उतार-चढ़ाव करता है, जो एक साइनसोइडल वेव का अनुसरण करता है, जिसे एक ग्राफ पर हरे रंग की रेखा से प्रदर्शित किया जाता है। अधिकांश देशों में, एसी पावर 50 या 60 हर्ट्ज की आवृत्ति पर कार्य करता है, जिसका मतलब है कि यह प्रति सेकंड 50 या 60 चक्र पूरा करता है। एसी पावर घरेलू उपकरणों और विद्युत ग्रिड के लिए मानक है क्योंकि इसे ट्रांसफॉर्मर्स और इन्वर्टर्स का उपयोग करके विभिन्न वोल्टेज और पावर स्तरों में आसानी से बदला जा सकता है।
शुद्ध बनाम संशोधित साइन वेव
जब बात इन्वर्टर्स की होती है, तो आउटपुट वेवफॉर्म एक महत्वपूर्ण तत्व होता है। शुद्ध साइन वेव इन्वर्टर्स एक चिकनी, आवधिक वेव उत्पन्न करते हैं जो ग्रिड द्वारा आपूर्ति की गई एसी पावर के समान होती है। इस प्रकार के इन्वर्टर को संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरणों के लिए आदर्श माना जाता है, जिसमें रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर और कंप्यूटर शामिल हैं। ये उपकरण शुद्ध साइन वेव के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो इष्टतम प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करते हैं।
ग्राफ c) में एक शुद्ध (स्वच्छ, सटीक) साइन वेव दिखाती है। शुद्ध साइन वेव एक संकेत है जिसे गणितीय रूप से साइन फंक्शन से वर्णित किया जाता है और इसका आकार चिकना और आवधिक होता है। इसका ग्राफ एक वेव की तरह दिखता है जो लगातार उसी अवधि, परिमाण और चरण के साथ पुनरावृत्त होता है।
वहीं, संशोधित साइन वेव इन्वर्टर्स एक ऐसी वेव उत्पन्न करते हैं जो उतनी चिकनी नहीं होती और कुछ उपकरणों के साथ समस्याएं उत्पन्न कर सकती है। जबकि ये सादे उपकरणों जैसे एलईडी लाइट्स, फोन चार्जर्स, और इलेक्ट्रिक कुकटॉप्स के साथ काम कर सकते हैं, इन्हें इंडक्टिव लोड्स या मोटर्स वाले उपकरणों के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है, क्योंकि इससे गलत संचालन, बढ़ा हुआ शोर और समय के साथ संभावित नुकसान हो सकता है।
ग्राफ a) और b) में संशोधित साइन वेव्स दिखाते हैं, जिनमें शुद्ध साइन वेव के मुकाबले विभिन्न विचलन होते हैं। एक संशोधित साइन वेव एक प्रकार का करंट होता है जो साइन वेव के समान दिखता है लेकिन इसमें कम सटीकता और शिखरों और शून्यों के बीच असमान संक्रमण होते हैं। इसे विभिन्न आवृत्तियों और परिमाणों से बने आयताकार संकेतों के सेट का उपयोग करके उत्पन्न किया जा सकता है।
स्थानीय ग्रिड और घरेलू उपकरणों के पैरामीटर क्या हैं?
स्थानीय ग्रिड और घरेलू उपकरण दशकों से शुद्ध साइन वेव के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए एक ऐसा इन्वर्टर खरीदना महत्वपूर्ण है जो शुद्ध साइन वेव प्रदान करता है।
क्या होता है यदि एक घरेलू उपकरण को संशोधित साइन वेव वाले इन्वर्टर से जोड़ा जाता है? अधिकांश उपकरण जो इंडक्टिव लोड्स और मोटर्स (गैस बॉयलर्स, रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, पंप, कंप्यूटर) से जुड़े होते हैं, सही से काम नहीं करेंगे और असामान्य शोर उत्पन्न कर सकते हैं, जो अंततः विफलता की ओर ले जा सकता है।
वे उपकरण जो संशोधित साइन वेव पर काम कर सकते हैं, उनमें एलईडी लैंप, फोन चार्जर्स और इलेक्ट्रिक स्टोव्स शामिल हैं, जो संशोधित साइन वेव के साथ ठीक से काम कर सकते हैं।
अधिकांश घरेलू उपकरणों को शुद्ध साइन वेव के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए यह आवश्यक है कि आप एक ऐसा इन्वर्टर चुनें जो आपके घर के विद्युत ग्रिड के विनिर्देशों से मेल खाता हो।
शुद्ध साइन वेव वाले इन्वर्टर्स के प्रकार
चूंकि घरेलू उपकरण आमतौर पर शुद्ध साइन वेव की आवश्यकता होती है, हम केवल उन्हीं इन्वर्टर्स पर ध्यान केंद्रित करेंगे जो इसे प्रदान करते हैं।
इन्वर्टर्स को निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:
इंटरएक्टिव ऑफ-लाइन अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (UPS): इसमें एक इन्वर्टर, कभी-कभी ग्रिड के लिए एक वोल्टेज स्टेबलाइज़र (AVR), ग्रिड से “इनपुट” कॉर्ड (एसी इन), लोड के लिए “आउटपुट” सॉकेट (एसी आउट), UPS के लिए बैटरी इनपुट केबल्स और एक चार्जर शामिल होता है।
- ऑफ-लाइन बनाम ऑन-लाइन UPS: ऑफ-लाइन UPS के अतिरिक्त, ऑन-लाइन UPS या डबल-कन्वर्जन UPS होते हैं। अंतर यह है कि ऑफ-लाइन UPS जब ग्रिड बंद होता है तो 20 मिलीसेकंड में बैटरी ऑपरेशन पर स्विच कर जाता है, जबकि ऑन-लाइन UPS 0 मिलीसेकंड में स्विच कर जाता है, जो कुछ संवेदनशील उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है।
- छोटे क्षमता वाले UPS: ये आमतौर पर एक अंतर्निहित बैटरी के साथ आते हैं जो लोड को 5-15 मिनट तक पावर देने के लिए पर्याप्त होती है, जिससे कंप्यूटर, मशीन या समान उपकरण को ठीक से बंद करने का समय मिलता है। ऐसे UPS आमतौर पर संशोधित साइन वेव वाले होते हैं, इसलिए हम इन पर विस्तार से चर्चा नहीं करेंगे।
स्वतंत्र ऑफ-लाइन सौर इन्वर्टर (सौर पैनलों के लिए UPS): इसमें एक इन्वर्टर, ग्रिड से एक चार्जर, एक PWM या MPPT सौर चार्ज कंट्रोलर (एक या एक से अधिक इनपुट), बैटरी इनपुट, ग्रिड इनपुट एसी इन (एक या एक से अधिक), लोड आउटपुट एसी आउट (एक या एक से अधिक), और विभिन्न संचार पोर्ट शामिल होते हैं। इस प्रकार के इन्वर्टर के ऑन-लाइन संस्करण भी होते हैं, हालांकि यह तकनीक अक्सर pseudo-online होती है। 
ग्रिड-टाई इन्वर्टर (ऑनलाइन): इसमें एक इन्वर्टर, एक MPPT सौर कंट्रोलर (एक या एक से अधिक), और ग्रिड के साथ सिंक्रोनाइजेशन यूनिट शामिल होती है। इस प्रकार के इन्वर्टर में बैटरी नहीं जोड़ी जा सकती।
अनुप्रयोग:
- ग्रिड को ऊर्जा बेचने के लिए ऊर्जा का उत्पादन।
- जब इसे विशेष जनरेशन लिमिटर से जोड़ा जाता है, तो अधिकांश मॉडल ग्रिड के जुड़ने पर घर के उपभोक्ताओं को पावर प्रदान कर सकते हैं।
- उच्च दरों वाले कंपनियों के लिए, यह बिजली की लागत को घटाता है जब इसे जनरेशन लिमिटर से जोड़ा जाता है।
- जब ग्रिड पावर सीमित होती है तो यह स्व-उपभोग के लिए पावर बढ़ा सकता है (जनरेशन लिमिटर की आवश्यकता होती है)।
नुकसान: इस प्रकार के इन्वर्टर का मुख्य नुकसान यह है कि यह ग्रिड के बंद होने पर काम करना बंद कर देता है और बैटरी कनेक्शन की अनुमति नहीं देता।
माइक्रोइन्वर्टर्स: ये ग्रिड-टाई इन्वर्टर्स की एक उपश्रेणी होते हैं, लेकिन ये एक या दो सौर पैनलों से जुड़े होते हैं, बजाय इसके कि एक बड़े एरे से जुड़े हों।
हाइब्रिड इन्वर्टर (ग्रिड टाई + ऑफलाइन): यह अन्य प्रकार के सभी इन्वर्टर्स को ग्रिड के लिए पावर उत्पन्न करने की क्षमता के साथ जोड़ता है। इसमें एक इन्वर्टर, एक MPPT सौर कंट्रोलर (एक या एक से अधिक), बैटरी इनपुट, ग्रिड के साथ सिंक्रोनाइजेशन यूनिट, ग्रिड इनपुट एसी इन (एक या एक से अधिक), लोड आउटपुट एसी आउट (एक या एक से अधिक), और विभिन्न संचार पोर्ट शामिल होते हैं।
- महत्वपूर्ण: कुछ विक्रेता किसी भी सौर इनपुट वाले इन्वर्टर को हाइब्रिड इन्वर्टर के रूप में गलत लेबल कर सकते हैं, लेकिन यह सही नहीं है।
- अनुप्रयोग:
- ग्रिड को ऊर्जा बेचने के लिए ऊर्जा का उत्पादन।
- घरों या कंपनियों के लिए ऊर्जा बचाना, आंशिक रूप से या पूरी तरह से सौर ऊर्जा का उपभोग करके।
- लाभ: यह अन्य प्रकार के सभी इन्वर्टर्स को जोड़ता है, जब ग्रिड उपलब्ध होता है तो काम करता है और जब यह नहीं होता है, और कुछ मॉडल बिना बैटरी के काम कर सकते हैं, केवल सौर पैनलों का उपयोग करते हुए।
- नुकसान: इन्वर्टर्स का मुख्य नुकसान यह है कि ये अन्य प्रकारों की तुलना में अधिक महंगे होते हैं।
अंत में, एक विशिष्ट प्रकार का इन्वर्टर प्रत्येक कार्य के लिए उपयुक्त होता है, या एक सार्वभौमिक हाइब्रिड इन्वर्टर किसी भी प्रकार के इन्वर्टर को थोड़ी अधिक कीमत पर बदल सकता है।
निष्कर्ष
अपने घर या व्यवसाय के लिए सही इन्वर्टर का चयन करना यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि आपकी सौर ऊर्जा प्रणाली का प्रदर्शन और दीर्घायु सर्वोत्तम हो। जबकि संशोधित साइन वेव इन्वर्टर्स सस्ते हो सकते हैं, वे सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं। शुद्ध साइन वेव इन्वर्टर्स अधिकांश घरेलू उपकरणों के लिए बेहतर विकल्प होते हैं, विशेष रूप से उन उपकरणों के लिए जो मोटर्स या संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स वाले होते हैं। सर्वोत्तम प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए, जब आप इन्वर्टर चुनते हैं तो अपनी विशिष्ट ऊर्जा आवश्यकताओं और उन उपकरणों के प्रकारों पर विचार करें जिन्हें आप पावर देना चाहते हैं।
