İnvertör Nedir? Nasıl Çalışır? Çeşitleri Nelerdir?

İnvertörler enerji sektörünün vazgeçilmez bir parçasıdır. Özellikle de elektrik araçlar ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının artması bu elektronik cihaza olan ihtiyacı daha da artırmaktadır. Güneşten elektrik üretim sistemlerinde güneş panelleri kadar önemli bir sistem bileşeni olan invertörler hakkında bilmeniz gerekenleri bu içeriğimizde derledik.

İnvertör (Evirici) Nedir? Ne İşe Yarar?

İnvertör veya eviriciler kısaca DC (Doğru Akım) elektriği, AC (Alternatif Akım) elektriğe dönüştüren elektronik cihazlar olarak tanımlanabilir. Daha detaylı bir tanım ile de, invertörler girişine gelen doğru akım elektriğini belirli bir dönüştürme oranı ile çıkışa 220V-240V ve 50-60 Hz alternatif akım elektriğine dönüştürürler. İnvertörler bu dönüşümü devre kartında bulunan çeşitli devre elemanları ile gerçekleştirir. Piyasada kullanılan eviricilerin, ürettiği sinyal türüne veya kullanım amacına göre bazı çeşitleri bulunmaktadır. En bilinen üç evirici çeşidi de kare dalga, modifiye ve tam sinüs invertörlerdir.

İnvertör Nasıl Çalışır?

Şimdi invertörler ile ilgili biraz daha detaya girelim. Doğru akımda akım tek bir yönde akar, bu akımın çift yönlü olarak akması sağlandığında, alternatif akım üretilmiş olur. Bunun için de basit bir evirici devresinde bir anahtarlama devre elemanı ile DC akımın tersinmesi gerekmektedir ve bunun saniyede 50-60 kez tekrarlanması gerekmektedir. Bunu daha iyi anlatmak için bir devre hayal edin ve devrede bir tane pilden akan akım dolaşsın. Pilin, ters konumda da çalışabildiğini farz edin ve hızlı hareketler ile pilin konumunu saniyede 50 kez değiştirebildiğinizi düşünün, işte o zaman AC elektriği üretmiş olursunuz.

İnvertör Çeşitleri Nelerdir?

Eviriciler, kullanım alanlarına ve işlevlerine göre çeşitlere ayrılabilmektedir. Kullanım alanlarına göre solar, UPS veya araç invertörleri olarak çeşitleri vardır. İşlevine göre ise tam sinüs, modifiyeli ve tam dalga invertörler mevcuttur.

Kullanım Alanlarına göre Evirici Çeşitleri

Eviricilerin kullanım alanlarına göre çeşitlerine baktığımız zaman güneş enerjisinde kullanımı günümüzde ön plana çıkmaktadır ve evirici denilince akla solar eviriciler gelmektedir. Tabi eviriciler ayrıca UPS yani kesintisiz güç kaynaklar

Solar İnvertörler

Solar invertörler, güneş panelleriyle güneşten üretilen DC elektriği AC elektriğe çevirerek şebekeye entegre edilebilir hale getirmektir. Tabi bu eviriciler de şebekeye bağlı on grid, şebekeden bağımsız off grid ve hibrit solar eviriciler olarak 3 çeşittedir.

On Grid (Şebekeye Bağlı) Eviriciler

On-Grid solar eviriciler, güneş panellerinden aldığı DC elektriği AC elektriğe dönüştürerek çift yönlü sayaç aracılığı ile şebekeye elektriği basmaktadır. On grid solar eviriciler şebeke bağlantısı ile çalışmaktadır. Yani elektrik kesildiğinde evirici çalışmayacağından çatınızda güneş panelleri olsa dahi elektriğiniz kesilecektir. Şebekeye bağlı solar eviricilerin kapasitesi belirlenirken de güneş panel kurulu gücüne göre işlem yapılası gerekmektedir. Yani 3 kW bir güneş panel sisteminiz var ise evirici kapasitesinin de 3 kW veya buna yakın üstün bir kapasitede seçilmesi gerekmektedir.

Hibrit Eviriciler

Hibrit solar eviriciler ise hem şebekeye elektrik basarken hem de aküleri şarj edebilme özelliğine sahiptir. Akü destekli şebekeye bağlı solar sistemlerde güneş panellerinden üretilen elektrikle aküleri şarj ederek artan elektriği de şebekeye gönderir. Zaten aküler bir kere tam olarak şarj edilmişse güneş panellerinden üretilen tüm elektrik şebekeye aktarılır. Burada şebekedeki elektrik kesintileri olunca güneş panelleriyle şarj edilmiş aküler devreye girmektedir ve akü kapasitesine göre 6 saatten 3 güne kadar elektrik tüketimi karşılanabilir.

Off-Grid (Şebekeden Ayrı) Solar Eviriciler

Off-Grid solar eviriciler ise akü voltajı ile çalışmaktadır. Bünyesinde bulunan şarj kontrol cihazı ile güneş panellerinden gelen elektrik ile aküleri şarj eder ve akülerden aldığı elektriği de AC elektriğe dönüştürerek yüke aktarır. Bu eviricilerin çoğunda ayrıca AC elektriği DC elektriğe dönüştüren konvertör bulunur. Bunun amacı havanın kapalı olduğu uzun zamanlarda harici bir jenaratör ile aküleri şarj etmektir. Şebeke bağlantısı var ise yine şebeke elektriği ile de şarj edilebilir.

Off-Grid solar eviricilerin kapasitesi belirlenirken de kullanılacak anlık yük miktarının 1,5 katı olacak şekilde hesaplama yapılmalıdır. Saatte maksimum anlık 3 kVA bir yük var ise 4500-5000VA kapasitesinde bir evirici seçilmelidir.

Fonksiyonuna Göre Evirici Çeşitleri

Eviriciler kendi içerisinde teknik özelliklerine ve fonksiyonuna göre de çeşitlere ayrılmaktadır. Bunlar kare dalga, modifiyeli ve tam sinüs invertörlerdir. Gelin şimdi bu evirici çeşitlerinden de kısaca bahsedelim.

Kare Dalga İnvertör

Eviriciler elektrik dönüşümünde belirli bir dalga formu oluşturur. Bu dalga formu ne kadar sinüs dalgasına yakınsa daha verimli bir dönüşüm gerçekleştirilmiş olur ve aslında bu eviricinin de kalitesini ortaya koyuyor. Kare dalga eviriciler adından da anlaşılacağı gibi çıkışı sinüs dalgası olarak değil de kare dalga olarak vermektedir. Bundan dolayı kare dalga invertörler en ucuz ama en kaliteli evirici tipidir. Bu tarz eviriciler aydınlatma ve şarj cihazları gibi cihazları çalıştırmak için tercih edilir.

Modifiye İnvertör

Modifiye eviriciler de kare dalga eviricilere göre sinüs dalgasına daha yakın bir çıkış vermektedir. Orta sınıf fiyatı uygun bir eviricidir. Bu eviriciler buzdolabı, çamaşır makinesi gibi demiraj akımına sahip motorlu cihazlar için kullanılması bu cihazlar için tehlikelidir. Çünkü bu eviricilerin çıkış voltaj ve frekans aralığı standarttan daha farklıdır. Bundan dolayı modifiye eviricilerin sadece aydınlatma, TV, bilgisayar ve şarj aletleri gibi cihazlar için kullanılması daha doğru olacaktır.

Tam Sinüs İnvertör

Tam sinüs eviriciler en kaliteli evirici tipidir. Çıkışında tam bir sinüs dalgası oluşturarak voltaj ve frekansına göre standart AC elektriğe en yakın çıkışı vermektedir. Tam sinüs eviriciler kapasitesine göre tüm cihazların çalışmasını sağlamaktadır. Yüksek güçte sorunsuz bir sistem tasarımında tam sinüs invertörler kullanılmalıdır.

Sonuç

Eviriciler elektrik dönüşümünde günümüzde kilit bir rol oynamaktadır. Özellikle de temiz enerjiye geçişin trend haline gelmesiyle beraber elektrik araçlarda ve güneş enerji sistemlerinde kullanılması sebebiyle eviriciler daha da popüler hale gelmiştir. Buna paralel olarak da eviricilere yönelik araştırma geliştirme çalışmaları da artmıştır. İnvertörlerin daha küçük ebatlarda, daha verimli ve ucuz olması istenmektedir.