ال عاكس ضخ الطاقة الشمسية يتحكم وينظم تشغيل نظام الضخ الشمسي (نظام مضخة المياه بالطاقة الشمسية)، يحول التيار المستمر الناتج عن مجموعة الطاقة الشمسية إلى تيار متناوب، ويحرك مضخة المياه، ويضبط تردد الإخراج في الوقت الحقيقي وفقًا لتغير شدة ضوء الشمس لتحقيق أقصى نقطة طاقة للتتبع (MPPT).

محولات مضخة المياه بالطاقة الشمسية هي إحدى فئات العاكسات المتعددة. وظيفتها الرئيسية هي نفس وظيفة العاكسات التقليدية المتصلة بالشبكة، حيث تحوّل التيار الشمسي المستمر إلى تيار متردد. ومع ذلك، أُدخلت تحسينات عديدة على عاكس مضخة المياه، مما يوفر الكثير من التكاليف على النظام ويوسع نطاق تطبيقات الطاقة الشمسية.

محولات مضخات المياه الشمسية هي محولات مستقلة عن الشبكة، أي أنها لا تعتمد على الشبكة ويمكنها العمل بشكل مستقل مع الأحمال. ومع ذلك، تحتاج المحولات التقليدية المستقلة عن الشبكة إلى بطاريات للعمل، بينما بطاريات الرصاص الحمضية باهظة الثمن وتمثل 30% من تكلفة النظام. وعمرها الافتراضي قصير، يتراوح بين 3 و5 سنوات فقط، مما يؤثر على عائد الاستثمار في النظام. لا يحتاج نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية إلى بطاريات، فهو يعمل عند وجود ضوء الشمس. يُبنى برج مياه في مكان مرتفع. وعند الحاجة إلى الماء، يمكن سحبه من البرج. كما أن المحول نفسه مزود بمفتاح لمستوى الماء، وهو مريح وعملي للغاية. وظيفته مماثلة لوظيفة النظام المستقل عن الشبكة. البطارية، لكن تكلفة برج المياه أقل بكثير من تكلفة البطارية.

المحركات الكهربائية هي أصعب حمل للأنظمة غير المتصلة بالشبكة لأنها تتطلب الكثير من الطاقة لبدء التشغيل. تبلغ طاقة بدء تشغيل المحركات التقليدية حوالي 3 أضعاف الطاقة المقدرة، بينما يحتاج محرك المضخة إلى ضخ المياه إلى مكان مرتفع. تبلغ طاقة البدء 5 أضعاف الطاقة المقدرة. إذا تم تجهيز العاكس التقليدي غير المتصل بالشبكة بمحرك مضخة مياه، فيجب تضخيمه بمقدار 5 مرات. على سبيل المثال، يتطلب محرك مضخة مياه 2 كيلوواط عاكسًا غير موصول بالشبكة 10 كيلوواط لتشغيله. في التشغيل العادي، يجب أن يكون دخل التيار المستمر أكبر من 2 كيلوواط. يمكن للمحرك العمل بشكل مستمر. هذا يزيد من تكلفة النظام، ويضيف عاكس مضخة المياه الشمسية خوارزمية خاصة، والتي تزيد الطاقة بشكل عام بنسبة 20٪ فقط. على سبيل المثال، يمكن بدء تشغيل محرك مضخة مياه 4 كيلوواط باستخدام عاكس ضخ 5 كيلوواط. أثناء التشغيل، لا تحتاج طاقة دخل الطاقة الشمسية إلى 4 كيلوواط للعمل بشكل مستمر، ويمكن أيضًا أن تسمح حوالي 1 كيلوواط للمضخة بالعمل.

لماذا يمكن أن يكون لمحول مضخة المياه وظيفة مضادة للسماء؟ يجب أن يبدأ هذا من مبدأ التيار المتردد. يحتوي التيار المتردد على ثلاثة عناصر: الجهد والتيار والتردد. في الظروف العادية، يكون التردد ثابتًا عند 50 هرتز. يبدأ المحرك كل ثانية. يدور 50 مرة، وتتغير الطاقة مع التيار والجهد، لذلك نستخدم عمومًا الجهد والتيار لحساب الطاقة. لكن المحرك مختلف. ترتبط قوته بالتردد. الطاقة المقدرة العادية هي الطاقة عند تردد 50 هرتز. عندما ينخفض التردد، ستنخفض الطاقة أيضًا. الطاقة المقدرة للمحرك = عزم الدوران المقدر × الدوران المقدر، طالما أن عزم الدوران المقدر لا يتغير، يمكن للمحرك أن يعمل، بحيث عندما ينخفض التردد والجهد، تنخفض الطاقة المقدرة بما يتناسب مع السرعة أو التردد. يضيف محول مضخة المياه وظيفة محول التردد إلى العاكس، والتي يمكنها تغيير تردد خرج التيار المتردد. عند بدء التشغيل، يتم تقليل التردد، ويتم استبدال السرعة بالطاقة. بعد تشغيل المحرك، يزداد تردده وسرعته. كما يمكن أن يتغير التردد مع الضوء. بهذه الطريقة، حتى مدخل طاقة شمسية واحد كيلوواط قادر على تشغيل مضخة مياه بقدرة 4 كيلوواط. أليس هذا مذهلاً؟