बादलों वाले दिनों में PV वाटर इन्वर्टर कैसे काम करते हैं?​

बादल छाए दिनों में पीवी वाटर इनवर्टर कैसे काम करते हैं?
सौर ऊर्जा से चलने वाले जल उपचार और पंपिंग प्रणालियों में महत्वपूर्ण घटक सौर ऊर्जा (पीवी) जल इन्वर्टरों को अद्वितीय चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जब सूर्य के प्रकाश को बादलों द्वारा अवरुद्ध किया जाता है।स्पष्ट आकाश की स्थितियों के विपरीत जहां सौर विकिरण अपेक्षाकृत स्थिर रहता है, बादल छाए हुए दिनों में प्रकाश की तीव्रता में उतार-चढ़ाव, फोटॉन प्रवाह में कमी और विकिरण के फैलाव के कारक होते हैं जो सीधे पीवी पैनल के उत्पादन को प्रभावित करते हैं।आधुनिक पीवी जल इन्वर्टरों को अनुकूलन प्रौद्योगिकियों के साथ इंजीनियर किया गया है ताकि इस तरह के अपर्याप्त प्रकाश व्यवस्था के तहत भी परिचालन निरंतरता और दक्षता बनाए रखी जा सके.
बादल छाए रहने की मौलिक चुनौती पीवी मॉड्यूल के उत्पादन में नाटकीय गिरावट में निहित है।मानक सिलिकॉन आधारित पीवी पैनलों को आमतौर पर उपयोग करने योग्य वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए न्यूनतम 100~200 W/m2 की विकिरण क्षमता की आवश्यकता होती है, फिर भी बादल छाए हुए आकाश में अक्सर 50 से 300 W/m2 तक की बिजली मिलती है।पीवी जल इन्वर्टर कम वोल्टेज स्टार्टअप सर्किट को एकीकृत करते हैं जो सक्रियण के लिए आवश्यक न्यूनतम इनपुट वोल्टेज को कम करते हैंये सर्किट उच्च संवेदनशीलता वाले MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) स्विच का उपयोग पीवी पैनलों से कमजोर विद्युत संकेतों का पता लगाने और उन्हें बढ़ाने के लिए करते हैं।इन्वर्टर को काम करना शुरू करने में सक्षम बनाता है, भले ही पैनल आउटपुट नाममात्र स्तर से 30~40% कम हो.
एक अन्य प्रमुख अनुकूलन गतिशील प्रकाश स्थितियों के लिए अनुकूलित उन्नत अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) एल्गोरिदम हैं।बादल छाए आकाश के तेजी से उतार-चढ़ाव से जूझना, जिससे ऊर्जा की अपर्याप्त उपज होती है।आधुनिक पीवी पानी इन्वर्टर अनुकूलन चरण आकार या वृद्धिशील प्रवाहकता विधियों के साथ परेशान-और-अवलोकन (पी एंड ओ) एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो वास्तविक समय में ट्रैकिंग आवृत्ति को समायोजित करते हैंउदाहरण के लिए, when irradiance changes by more than 5% per second—a common occurrence on cloudy days—the MPPT system switches to a faster sampling rate (up to 100 times per second) to lock onto the new maximum power point (MPP)यह सुनिश्चित करता है कि प्रकाश की तीव्रता भिन्न होने पर भी इन्वर्टर पीवी सरणी से अधिकतम उपलब्ध शक्ति निकालता है।
ऊर्जा भंडारण एकीकरण बादल छाए दिनों में विश्वसनीयता को और बढ़ाता है।कई पीवी जल इन्वर्टर सिस्टम बैटरी या सुपरकंडेसिटर के साथ जोड़े जाते हैं ताकि सूर्य के प्रकाश के प्रवेश के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त ऊर्जा को संग्रहीत किया जा सकेइन्वर्टर के द्विदिशात्मक शक्ति नियंत्रण मॉड्यूल पीवी सरणी, भंडारण इकाई और पानी पंप/झिल्ली प्रणाली के बीच प्रवाह का प्रबंधन करता हैः जब पीवी आउटपुट अपर्याप्त होता है,यह स्थिर जल उपचार या पंपिंग दरों को बनाए रखने के लिए संग्रहीत ऊर्जा खींचता है; जब विकिरण अस्थायी रूप से बढ़ता है, तो यह भंडारण को फिर से चार्ज करने के लिए अतिरिक्त शक्ति को विचलित करता है। यह बफरिंग प्रभाव लगातार बंद होने से रोकता है और यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम बुनियादी पानी की मांग को पूरा करता है (जैसे,छोटे पैमाने पर सामुदायिक प्रणालियों के लिए 5~10 m3/h) लंबे समय तक बादल छाए रहने के दौरान भी.
थर्मल मैनेजमेंट भी प्रदर्शन को बनाए रखने में भूमिका निभाता है। बादल वाले आकाश अक्सर कम परिवेश के तापमान के साथ सहसंबंध रखते हैं जो पीवी पैनल दक्षता में सुधार कर सकते हैं (सिलिकॉन पैनल ~ 0.4 ̊0 प्राप्त करते हैं) ।5% दक्षता प्रति °C गिरावट) लेकिन इन्वर्टर घटकों पर संक्षेपण का जोखिमपीवी वाटर इन्वर्टर सील, आईपी65 रेटेड आवरणों के साथ इसका समाधान करते हैं जो नमी के प्रवेश को रोकते हैं और एकीकृत हीट सिंक जो पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से गर्मी को फैलाते हैं।कुछ मॉडलों में कम शक्ति वाले हीटर भी होते हैं जो आंतरिक तापमान 5°C से नीचे गिरने पर सक्रिय होते हैं, यह सुनिश्चित करता है कि कंडेनसर और अर्धचालक अपने इष्टतम तापमान सीमा के भीतर काम करें।
व्यावहारिक अनुप्रयोग में, ये अनुकूलन ठोस परिचालन परिणामों में अनुवादित होते हैं। A 2023 field study of PV-powered reverse osmosis systems in coastal communities found that inverters with low-light startup and adaptive MPPT maintained 60–70% of nominal water production on overcast daysकृषि सिंचाई प्रणालियों के लिए इसका मतलब है कि बादल छाए रहने के दौरान फसलों को लगातार पानी की आपूर्ति की जाती है, जिससे फसल पर तनाव और उपज में कमी आती है।
जबकि बादल छाए रहने से पीवी सिस्टम के आउटपुट को सीमित किया जाता है, आधुनिक पीवी जल इन्वर्टर कम वोल्टेज सक्रियण, गतिशील शक्ति ट्रैकिंग,ऊर्जा भंडारण एकीकरण, और मजबूत थर्मल डिजाइन। As solar water technologies continue to evolve—with emerging innovations like perovskite PV panels (offering higher low-light efficiency) and AI-driven MPPT systems—their reliability on overcast days will only improveसौर ऊर्जा से चलने वाले जल समाधानों की व्यवहार्यता को बदलते मौसम के साथ क्षेत्रों में विस्तारित करना।