Falowniki do fotowoltaiki – porównanie technologii i dobór odpowiedniego rozwiązania
Spis treści
- Falownik to podstawowy element instalacji PV, który przekształca prąd, ale także optymalizuje jego produkcję, monitoruje system i zabezpiecza całą instalację.
- Wybór falownika sieciowego (on-grid), wyspowego (off-grid) lub hybrydowego powinien uwzględniać charakter instalacji, dostęp do sieci oraz plany dotyczące magazynowania energii.
- Dobierając falownik, należy zwrócić uwagę na jego sprawność, liczbę wejść MPPT, klasę ochrony IP, typ przyłącza (jedno- lub trójfazowe) oraz możliwości monitoringu i rozbudowy.
Zadania falownika w instalacji fotowoltaicznej
Inwerter fotowoltaiczny, powszechnie określany także falownikiem, jest podstawowym komponentem każdej instalacji PV. Jego rola jest tak ważna, że często bywa nazywany sercem i rozumem całego systemu. Głównym zadaniem inwertera jest transformacja prądu stałego (DC), generowanego bezpośrednio przez moduły fotowoltaiczne w prąd zmienny (AC), wykorzystywany przez domowe urządzenia, maszyny w firmach czy przesyłany do sieci energetycznej. Bez falownika, energia wyprodukowana przez panele fotowoltaiczne, nie mogłaby być w żaden sposób efektywnie wykorzystana.
Jakie są jeszcze funkcje falownika w instalacji fotowoltaicznej?
Inwerter to nie tylko urządzenie do konwersji prądu. Pełni szereg innych, równie istotnych funkcji, które bezpośrednio wpływają na optymalizację pracy systemu PV i bezpieczeństwo.
- optymalizacja produkcji energii (MPPT) – wbudowany układ Maximum Power Point Tracking nieustannie monitoruje i dostosowuje parametry pracy, aby pozyskać jak najwięcej energii z modułów w zmieniających się warunkach. Warto wybierać falowniki z precyzyjnym algorytmem MPPT i przynajmniej dwoma niezależnymi wejściami MPPT.
- monitoring pracy instalacji PV – falownik pełni funkcję centralnego punktu zbierającego dane o wydajności systemu, podaje informacje o ilości wyprodukowanego prądu. Użytkownik może wykorzystać te dane do analiz, statystyk i diagnostyki działania instalacji.
- synchronizację z siecią i oddawanie nadwyżek energii – w przypadku każdej instalacji fotowoltaicznej podłączonej do sieci inwerter zlicza energię elektryczną wyprodukowaną przez panele PV i przekazuje jej nadmiar do zakładu energetycznego.
- zabezpieczenie instalacji i sieci – nowoczesne inwertery posiadają zaawansowane układy sterowania i zabezpieczeń. Chronią one samą instalację fotowoltaiczną oraz publiczną sieć przed awariami.
Szukasz niezawodnego falownika do instalacji fotowoltaicznej?
Skontaktuj się z hurtownią fotowoltaiczną Procarte. Pomożemy Ci dobrać odpowiednie urządzenie.
Podział falowników ze względu na połączenie z siecią
Falowniki fotowoltaiczne można klasyfikować na wiele sposobów, w zależności od ich funkcji, sposobu połączenia z siecią, liczby faz czy architektury systemu.
Falowniki on-grid (sieciowe) – jak działają?
To najczęściej stosowane falowniki w instalacjach prosumenckich, które są podłączone do publicznej sieci elektroenergetycznej. Kiedy instalacja produkuje nadwyżki energii, falownik przesyła je do sieci np. w systemie net-billing.
Działanie falowników on-grid jest ściśle uzależnione od obecności napięcia w sieci zewnętrznej, ponieważ dostosowują do niej swoje parametry. Automatycznie wyłączają się w przypadku zaniku napięcia, np. podczas awarii sieci. Nie posiadają funkcji bezpośredniego ładowania akumulatorów. Ich zaletą jest niższy koszt początkowy i prostsza instalacja, ponieważ obsługują cały system z jednego centralnego punktu. Falowniki on-grid charakteryzują się wysoką sprawnością, często przekraczającą 98%. Dostępne są w wersji jednofazowej i trójfazowej – wybór zależy od mocy instalacji oraz rodzaju przyłącza energetycznego.
Falowniki off-grid – kiedy warto postawić na system wyspowy?
Inwertery off-grid działają całkowicie niezależnie od sieci energetycznej. Stosuje się je w instalacjach wyspowych, czyli takich, które nie są podłączone do publicznego systemu zasilania. Nadwyżki energii trafiają bezpośrednio do magazynów energii.
Inwertery wyspowe zwykle stosowane są tam, gdzie podłączenie do sieci jest utrudnione, niemożliwe lub nieopłacalne. Nie są polecane jako jedyne źródło energii elektrycznej dla gospodarstwa domowego.
Więcej informacji o fotowoltaice z magazynem energii można znaleźć w tekście: Fotowoltaika z magazynem energii – dlaczego warto postawić na niezależność energetyczną?
Falowniki hybrydowe – elastyczność i niezależność
Inwertery hybrydowe łączą cechy falowników on-grid i off-grid. Urządzenia te mogą zarówno współpracować z siecią publiczną (oddając nadwyżki energii), jak i ładować magazyny energii. Dzięki funkcji zasilania awaryjnego, przejmują rolę źródła prądu w razie przerw w dostawie, a wszystko to z minimalnym czasem przełączenia.
Zdaniem eksperta
Falowniki hybrydowe są polecane do instalacji PV, które w przyszłości mają zostać uzupełnione o magazyn energii. Dziś wiele osób uznaje falowniki hybrydowe za optymalny wybór, który zapewnia maksymalną elastyczność przy zmieniających się warunkach i cenach energii – mówi ekspert ds. systemów PV Procarte.
Jak dobrać falownik do swojej instalacji fotowoltaicznej?
Dobór falownika do instalacji fotowoltaicznej może wydawać się skomplikowany, ale jeśli wiesz, na co patrzeć, zyskujesz realną kontrolę nad efektywnością swojego systemu. Zacznij od sprawdzenia mocy modułów fotowoltaicznych. Paradoksalnie, lepszym wyborem okazuje się często falownik o mocy nieco niższej niż całkowita moc paneli, nawet o 20-25%. Dlaczego? Urządzenie pracuje najefektywniej, gdy działa blisko swoich maksymalnych możliwości, a warunki atmosferyczne rzadko pozwalają panelom osiągać 100% wydajności.
Kolejny krok to określenie, czy instalacja ma działać w systemie on-grid czy off-grid. Ten wybór wpływa na cały projekt. Zwróć też uwagę na liczbę faz: jeśli twoja instalacja nie przekracza 3,6 kW, wystarczy model jednofazowy, ale przy popularnych dziś instalacjach powyżej 10 kW lepiej sięgnąć po inwerter trójfazowy. Istotne są również sprawność (najlepiej powyżej 97%), liczba MPPT, zakresy napięcia pracy, maksymalny prąd wejściowy, napięcie startowe.
