Świat fotowoltaiki – do czego służy inwerter?
Instalacje fotowoltaiczne stają się coraz bardziej popularne i coraz więcej osób decyduje się na prąd uzyskany z paneli solarnych, pobierających energię z promieni słonecznych. Decydując się na założenie mikroinstalacji we własnym gospodarstwie domowym, zwykle zastanawiamy się nad zasadami działania, kosztami, montażem. Każdy element instalacji jest bardzo ważny dla prawidłowej i wydajnej pracy całości, dlatego musimy starannie wybierać poszczególne części. Jedną z takich właśnie części całej instalacji jest inwerter, czyli falownik – zwany także przemiennikiem częstotliwości. Przeglądając informacje na temat poszczególnych elementów instalacji możemy natknąć się na określenie, że “inwerter jest sercem całości”. Sporo w tym prawdy.
Czym zatem jest inwerter, jak działa i jakie są jego rodzaje? Oto kilka podstawowych informacji na temat falowników.
Jak działa falownik? Jakie jest jego zadanie w całości instalacji?
Najprościej ujmując, inwerter to urządzenie, którego zadaniem jest przekształcanie prądu stałego, powstającego w modułach fotowoltaicznych, w prąd przemienny, którego parametry muszą być zgodnie z wymogami sieci. Ponadto synchronizuje naszą instalację z siecią energetyczną, monitoruje dane eksploatacyjne i moc modułów fotowoltaicznych. Falownik jest istotnym elementem instalacji, ponieważ to on jest odpowiedzialny za prąd dostępny w naszym domu dla potrzeb urządzeń elektrycznych lub ogrzania domu oraz wody. Szacuje się, że inwerter to aż około 20 procent kosztów całej instalacji. W jego skład wchodzą układy wejściowe, łączące łańcuchy modułów fotowoltaicznych, układ sterujący i układ zabezpieczający, odpowiedzialny za bezpieczną współpracę z siecią energetyczną. Najistotniejszą częścią inwertera jest tzw. “układ mostkowy tranzystorowy”, czyli mostek kluczy. Odpowiada on za zmianę prądu stałego w zmienny.
Jakie są rodzaje inwerterów fotowoltaicznych?
Falowniki/inwertery możemy podzielić ze względu na tryb ich pracy, związany z rodzajem instalacji: on-grid lub off-grid. Falownik w instalacji off-grid działa niezależnie od sieci elektrycznej, współpracując z baterią akumulatorów. Falownik on-grid nie współdziała z akumulatorami, tylko z siecią zewnętrzną i jeżeli napięcie w sieci zaniknie, dochodzi do wyłączenia inwertera.
Ponadto wyróżniamy również falowniki hybrydowe, które są uznawane za najdroższe, ale i najbardziej wydajne typy falowników. Działają zarówno w instalacjach on-grid, jak i off-grid. Niektóre rodzaje falowników hybrydowych mają wbudowane baterie akumulatorowe, dzięki czemu mogą nie tylko przekształcać prąd stały w zmienny, ale także magazynować nadwyżkę energii.
W każdej z tych grup możemy podzielić inwertery na transformatorowe i beztransformatorowe. Inwertery transformatorowe uchodzą za bezpieczniejsze ze względu na izolację galwaniczną, a napięcie, które generują jest wyższej jakości. Beztransformatorowe charakteryzują się lekką konstrukcją, ale uchodzą za mniej bezpieczne i bardziej podatne na awarie z uwagi na brak izolacji galwanicznej.
Istnieje także podział ze względu na liczbę faz. W zależności od wielkości naszej instalacji, możemy wybrać falownik jednofazowy lub trójfazowy. W małej instalacji wystarczy falownik jednofazowy, podłączony do sieci trzema przewodami: L, N i PE. Przy większych zaleca się falowniki trójfazowe, podłączone pięcioma przewodami: L1, L2, L3, N, PE. Trójfazowe zapewniają większą stabilność lokalnej sieci.
Ostatnie kryterium to podział według wielkości. W zależności od gabarytów, wyróżniamy: mikroinwertery, falowniki szeregowe (stringowe), inwertery centralne. Mikroinwertery współpracują tylko z jednym modułem, zwiększając jego moc, szeregowe występują w małych instalacjach, obsługując wszystkie lub wybraną część paneli, a centralne są polecane do użytku w farmach fotowoltaicznych.
Na co zwracać uwagę, wybierając inwerter?
Wybór inwertera zależy od wielu różnych parametrów, do których należą przede wszystkim ilość paneli i szacowane zapotrzebowanie na moc, sprawność, stopień ochrony, temperatura pracy (polecane od -25 do 60 stopni Celsjusza), utrzymanie punktu mocy MPP, długość gwarancji od producenta.
