ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟

حسب القوانين في الفيزياء لا يوجد جهاز بكفاءة 100% سواء كان هذا الجهاز محرك للسيارة أو مصباح في البيت أو ... الخ فلابد من خسارة جزء من الطاقة نتيجة توليد الحرارة أو بأشكال أخرى.
العاكس(الإنفرتر) يحول الكهرباء المستمرة من البطارية(DC) إلى كهرباء متناوبة (AC), لكن يتم خسارة جزء من الطاقة أثناء تحويلها من DC الى AC على شكل حرارة.كفاءة الإنفرتر أحياناً لا تُذكر في مواصفات المكتوبة في الدليل الخاص بالمنتج, لذا عليك أن تتعلم كيف تختبر هذه الكفاءة.

تعريف كفاءة الإنفرتر:
كفاءة الإنفرتر هي نسبة القدرة الخارجة من الإنفرتر على القدرة الداخلة إلى الإنفرتر, على سبيل المثال لو نفترض قمنا بتشغيل مصباح بقدرة 90 واط و الإنفرتر قام بسحب 100 واط من البطارية هنا سوف نقول أن الكفاءة 90 في المئة. علماً أن القدرة هي حاصل ضرب الجهد في التيار.


ما هي كفائة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابه؟


ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟
مخطط التالي يوضح لك أن الكفاءة ليست دائماً ثابتة بل تعتمد على مقدار الحمل المربوط على الإنفرتر, على سبيل المثال لو نفترض أن قدرة الإنفرتر 1000 واط, إذا شغلت أحمال بمقدار 700 واط, كفاءة الإنفرتر سوف تكون 95% لكن إذا شغلت أحمال بمقدار 50 واط, كفاءة الإنفرتر سوف تكون 80% فقط !!
لهذا السبب يجب أن تختار حجم الإنفرتر بدقة قبل الشراء, على سبيل المثال لو كنت بحاجة إلى 200 واط من الكهرباء , لا يُسمح أن تشتري انفرتر بقدرة 1500 واط لأن سوف تربط عليه أحمال بقدرة أقل من 15% من قدرته الإجمالية و في هذه الحالة كفاءة الإنفرتر سوف تكون قليلة نوعاً ما.
ملاحظة: هذا المخطط يختلف من انفرتر إلى آخر و ما تم نشره  في الأسفل مجرد مثال من أحد الشركات.
ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟

أنواع الكفاءات في الإنفرتر:

هناك 4 إنواع من الكفاءات:

1-كفاءة تحويل الجهد من مستمر إلى متناوب (DC/AC Efficiency)
يشير هذا النوع إلى كفاءة عملية تضخيم و تحويل الجهد من DC إلى AC

يمكن إعتبار نوع الثاني و الثالث في الأسفل جزء من هذا النوع.

2-أقصى كفاءة (Max. Efficiency)
كما شاهدنا في مخطط السابق, الكفاءة ليست ثابتة و تتغير إعتماداً على الحمل المربوط على الإنفرتر, لكن هناك نقطة في المخطط تصل كفاءة الإنفرتر إلى أقصى حد ثم تنخفض, هذه النقطة تسمى Max. Efficiency


3-معدل الكفاءة في أحمال مختلفة (Weighted Efficiency)
ابتكروا العلما طريقة لبيان كفاءة الإنفرتر عن طريق أخذ معدل كفاءة الإنفرتر في أحمال مختلفة
تتقسم هذه الطريقة إلى نوعين:
أ-Euro. Efficiency
ب-CEC
في الصورة التالية تشاهد معادلة الخاصة لكل واحدة من الطريقتين:

ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟
الفرق ما بين الطريقتين هو أن في الطريقة CEC نركز على كفاءة الإنفرتر في أحمال ذات قدرات عالية بينما في طريقة Euro. نركز على كفاءة الإنفرتر في أحمال ذات قدرات أقل.

4-كفاءة منظومة التتبع لأقصى قدرة (MPPT Efficiency)
بعض الإنفرترات الحديثة تمتلك خاصية تتبع أقصى قدرة (MPPT) حيث تقوم ببحث عن أفضل مقدار من التيار و الجهد الداخل لحصول على أقصى قدرة في الخرج. هذه الإنفرترات غالباً تستخدم في منظومات طاقة الشمسية بدون بطارية المربوطة على الشبكة و الكفاءة هنا تشير إلقدرة الناتجة من عملية التتبع على القدرة المفترض و المتوقع حصولها.
ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟


تجربة حساب و إختبار كفاءة الإنفرتر:

في هذه التجربة قمت بحساب كفاءة انفرتر 24 فولت بقدرة 1500VA بربط البطارية للإنفرتر(هنا مصدر جهد متغير) و تشغيل جهاز كهربائي معين مثلاً كاوية اللحام (Solder) عن طريق كهرباء الخارجة من الإنفرتر

ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟

 صورة التالية توضح جهد و تيار المسحوب من البطارية (هنا مصدر جهد متغير)

ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟

قمنا بتأكد من قدرة الحقيقية لجهاز اللحام سابقاً

ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟

اذً أصبح لدينا قدرة الخارجة (55.4 واط) و قدرة الداخلة حاصل ضرب 24.8V في 2.98A
الان يمكن حساب كفاءة الإنفرتر عن طريق قسمة قدرة الخارجة على قدرة الداخلة:

Pout / Pin = 55.4/ (24.8 x 2.98) = 75%
 
الناتج هو 75% و هذه الكفاءة قليلة جداً, السبب في ذلك أن الحمل المربوط على الانفرتر يشكل أقل من 4% من قدرة الإجمالية للإنفرتر و كما قلت سابقاً أن كفاءة الإنفرتر ليست ثابتة بل تعتمد على حجم الحمل المربوط عليه.

ما هي كفاءة العاكس(الإنفرتر) و كيف يمكن حسابها؟



شارك الموضوع

مواضيع ذات صلة

انت في احدث موضوع