Oferta

Inwerter / falownik w instalacji fotowoltaicznej

Inwerter (falownik) solarny to element niezbędny w każdej instalacji fotowoltaicznej. Jest to urządzenie, którego główną funkcją jest automatyczne przetwarzanie energii wyprodukowanej w panelach z prądu o napięciu stałym na prąd o napięciu zmiennym. W ten sposób przetworzona energia jest zgodna z siecią niskiego napięcia (230/400 V H 50 Hz) i może zostać wykorzystana do zasilania urządzeń elektrycznych, a jej nadwyżka przesłana do sieci publicznej (funkcja ta dostępna jest w zależności od rodzaju inwertera).

Funkcje inwerterów

Najważniejszą funkcją inwertera jest przetwarzanie prądu stałego (napięcie stałe DC) na prąd zmienny (AC).

Falownik w instalacji fotowoltaicznej pełni jednak także inne funkcje:

  • pozwala monitorować pracę instalacji – urządzenie pozwala na dostęp do monitoringu pracy całej instalacji fotowoltaicznej. Ilość wyprodukowanego prądu można sprawdzać na monitorze LCD lub zdalnie (w specjalnej aplikacji),
  • pozwala na synchronizację instalacji fotowoltaicznej z publiczną siecią energetyczną – urządzenie zlicza energię wyprodukowaną przez moduły fotowoltaiczne oraz pobraną z sieci zewnętrznej. To pozwala weryfikować różnicę pomiędzy prądem zużytym w budynku i przesłanym do sieci (w cyklu dobowym, tygodniowym, miesięcznym, rocznym),
  • posiada układ MPPT – falownik z tym układem śledzi maksymalny punkt mocy modułów fotowoltaicznych.

Jak zbudowany jest inwerter?

Inwerter fotowoltaiczny składa się z prostownika, stopnia pośredniego i końcowego. Posiada on również układ automatycznego sterownia oraz zabezpieczenia. Prostownik odpowiada za prostowanie napięcia przemiennego na stałe. W stopniu pośrednim dochodzi do stabilizacji i wygładzenia napięcia stałego. Następnie napięcie trafia do stopnia końcowego (przemiennika), gdzie prąd stały przekształcany jest w prąd przemienny o ściśle określonych parametrach. Układ zabezpieczeń odczytuje pomiary o niewłaściwej mocy, dzięki czemu chroni sieć przed awarią.

Jak działa inwerter?

Inwerter monitoruje pracę systemu, a w czasie ruchów parametrów, automatycznie inicjuje odpowiedzi na zachodzące zmiany. Układy wejściowe pozwalają połączyć go z modułami fotowoltaicznymi. Falownik stale monitoruje pracę ogniw, co określa maksymalny punkt pracy paneli i zapewnia bezpieczeństwo systemu. Urządzenie pozwala określać maksymalną moc wyjściową (DC), zakres napięcia (MPPT) i ilość wejść. W przemienniku dochodzi do zmian przekształcających prąd stały na zmienny. Pozwala on także odczytywać informacje o działaniu sieci. System zabezpieczeń sprawdza m.in. zabezpieczenie AC/DC, napięcie wyjściowe międzyfazowe oraz sposób chłodzenia układu.

Rodzaje inwerterów

Ze względu na połączenie z siecią inwertery dzieli się na:

  • wyspowe (off-grid) – urządzania nienawiązujące połączenia z siecią energetyczną. Cała wyprodukowana energia jest kumulowana w akumulatorach podłączonych do instalacji fotowoltaicznej. W Polsce najczęściej stosowane są w domkach letniskowych, gdzie zapotrzebowanie na energię jest niewielkie i sezonowe,
  • sieciowe (on-grid) – urządzenia nawiązujące połączenie z siecią energetyczną. Nadwyżki wyprodukowanego prądu mogą trafiać do sieci, a następnie być z niej odbierane (w pomniejszeniu o 20% lub 30% – w zależności od wielkości instalacji). Akumulatory nie są wtedy konieczne, ponieważ to zewnętrzna sieć energetyczna pełni funkcję pewnego rodzaju magazynu energii. Należy jednak pamiętać, że w momencie, gdy zanika dostawa prądu z sieci publicznej, w budynku podłączonym do instalacji fotowoltaicznej również go nie będzie (ze względu na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa prac serwisowych),
  • hybrydowe – mogą współpracować z siecią lub tworzyć instalację wyspową pracującą jako off-grid.

Ze względu na wielkość podłączanej instalacji inwertery dzieli się na:

  • mikroinwertery – przeznaczone do pracy z pojedynczym panelem fotowoltaicznym. Takie rozwiązanie jest bardzo rzadko stosowane (czasami instaluje się je w domkach letniskowych, aby zmniejszyć rachunki za prąd w czasie urlopu),
  • stringowe – przeznaczone do instalacji fotowoltaicznych o mocy do 30 kW. Ten rodzaj inwerterów jest najpopularniejszy w domach jednorodzinnych,
  • centralne – dedykowane do obsługi instalacji o mocy powyżej 30 kW. Ten rodzaj falowników jest stosowany w farmach fotowoltaicznych o mocy sięgającej nawet kilkaset kW.

Ze względu na podłączenie do faz inwertery dzieli się na:

  • jednofazowe – przystosowane do pracy z małymi instalacjami. Falownik można podłączać przez przewód fazowy (L), neutralny (N) oraz ochronny (PE). Najlepszy efekt uzyskuje się przy podłączeniu inwertera do najbardziej obciążonej fazy – prąd do pozostałych faz jest wtedy pobierany z sieci zewnętrznej,
  • trójfazowe – dedykowany do instalacji o mocy powyżej kilka kW. Przewody fazowe są podzielone na 3 fazowe (L1, L2, L3), neutralne (N) oraz ochronne (PE). Obciążenie w całym budynku jest wtedy równomiernie rozłożone, sieć staje się stabilniejsza, a pobieranie prądu do wszystkich faz z sieci publicznej ograniczone do minimum. Instalacja z falownikiem trójfazowym rozkłada wyprodukowaną przez panele energię na wszystkie urządzenia działające w podłączonym do niej budynku.

Jak dobrać inwerter?

Podczas doboru inwertera zwróć uwagę na:

  • sprawność urządzenia – parametr ten określa stosunek elektrycznej mocy wyjściowej AC do mocy wyjściowej DC. Wysokiej jakości urządzenia renomowanych producentów pozwalają uzyskać sprawność około 97-98%,
  • maksymalny punkt mocy – parametr określający położenie paneli dające najlepszy efekt w danym momencie. System MPPT pozwala podnosić wydajność instalacji fotowoltaicznej poprzez dostosowywanie mocy do natężenia światła i temperatury,
  • chłodzenie – zapewnia lepsze warunki pracy falownika, ponieważ zapobiega jego nadmiernemu nagrzewaniu się.

Inwerter należy dobrać do wielkości instalacji i związanej z nią mocy produkowanej przez panele fotowoltaiczne. Do domu jednorodzinnego wystarczy falownik stringowy o małej mocy. Dla farmy fotowoltaicznej należy wybrać inwerter centralny. Sprawność falownika jest uzależniona od chwilowego obciążenia – powinno ono wahać się w granicach od 20 do 100%. Zbyt duży inwerter zmniejszy wydajność całego systemu, dlatego specjalista projektujący instalację fotowoltaiczną powinien dokładnie obliczyć zapotrzebowanie konkretnego budynku na energię i dopiero na tej podstawie dobrać inwerter.

Zastanawiasz się, jaki inwerter wybrać, aby zapewnił sprawne działanie mikroinstalacji lub farmy fotowoltaicznej?

Zapraszamy do kontaktu – eksperci PowerOn dokładnie objaśnią Ci sposób działania poszczególnych falowników i dobiorą najlepsze rozwiązanie dopasowane do potrzeb Twojej inwestycji!

Zadzwoń na numer +48 515 792 391
lub wyślij maila na kontakt@e-poweron.pl