Jak działa falownik fotowoltaiczny?
Wiele urządzeń technicznych wykorzystuje w swoim codziennym funkcjonowaniu rozwiązania, których nie widać na pierwszy rzut oka. Jednym z dobrych przykładów są półprzewodniki, których deficyt doprowadził do paraliżu na rynku samochodów, czy też urządzeń elektrycznych. Wśród cichych bohaterów życia codziennego znajdują się takie przedmioty jak falownik (inwerter), bezpiecznik, przekaźnik. Rzadko widać je na pierwszy rzut oka, a zapewniają one prawidłowe funkcjonowanie większości urządzeń elektrycznych. Nie inaczej jest w przypadku instalacji fotowoltaicznej, gdzie inwerter pełni jedną z najważniejszych ról. Z tego tekstu dowiecie się jak działa falownik w instalacji fotowoltaicznej oraz jakie są jego rodzaje.
Co to jest falownik fotowoltaiczny?
Mówiąc najprościej, falownik fotowoltaiczny to serce instalacji fotowoltaicznej. Główną funkcją falownika jest zamiana prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC). Innymi słowy – panele fotowoltaiczne produkują napięcie stałe, które falownik przekształca w prąd zmienny. Gdyby nie inwerter to nie byłoby możliwości produkcji ekologicznego prądu z energii słonecznej i jej późniejszego wykorzystania. Zapamiętajcie, że każda kompletna instalacja fotowoltaiczna musi być wyposażona w inwerter. Niektóre firmy specjalnie zatajają cenę falownika, tudzież oferują fotowoltaikę w podejrzanie atrakcyjnych cenach, podając koszty zakupu samych paneli słonecznych bez osprzętu. Dobrej jakości falownik fotowoltaiczny powinien również wykorzystywać technologię MPPT, śledzącą maksymalne punkty pracy modułów. To jak działa falownik do fotowoltaiki uzależnione jest w dużej mierze od jego budowy oraz indywidualnego poziomu zapotrzebowania na energię elektryczną.
Budowa inwertera fotowoltaicznego
Wiedząc jak działa falownik fotowoltaiczny, można się mniej więcej domyślić tego, jak musi być zbudowany. Najważniejszy jest układ główny służący do przetwarzania
napięcia. Dodatkowo inwerter zbudowany jest z układów wejściowych, układu sterującego, układu zabezpieczającego oraz układu śledzenia maksymalnego punktu pracy modułów. Dodatkowym elementem jest układ sterujący, którym można zarządzać za pośrednictwem wyświetlacza LCD bądź interfejsu. Brzmi to bardzo technicznie, jednak najważniejsze jest tutaj bezpieczne funkcjonowanie inwertera. Z prądem oraz wysokimi temperaturami nie ma żartów. Układ wejściowy jest łącznikiem kolejnych modułów PV. Układ zabezpieczający zapewnia wydajną pracę, przy jednoczesnej trosce o bezpieczeństwo użytkowania. Jeżeli parametry pracy sieci przekraczają ustawione normy, wówczas falownik jest odłączany od sieci. To tak naprawdę cała budowa inwertera, ponieważ pozostałe elementy służą już stricte do montażu bądź łączności z innymi elementami instalacji. W ofercie fotowoltaika Chojnice można również spotkać falowniki fotowoltaiczne z modułem sieci WLAN, które przekazują najważniejsze informacje do aplikacji mobilnej za pośrednictwem sieci wifi.
Rodzaje falowników
Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów inwerterów do fotowoltaiki. Najpopularniejsze z nich to falowniki jednofazowe i trójfazowe. To jak działa falownik fotowoltaiczny uzależnione jest od ilości faz. Zasada jest prosta: inwerter jednofazowy przeznaczony jest do małych instalacji domowych, gdzie zapotrzebowanie na moc nie jest wysokie. W przypadku dużego zapotrzebowania na energię elektryczną, należy stosować falowniki trójfazowe. Fotowoltaika dla firm, rozbudowane instalacje przemysłowe na obiektach magazynowych to miejsca, gdzie próżno szukać inwerterów jednofazowych. Nie jest to świętą regułą, bowiem ilość faz powinna być zawsze dostosowana do instalacji pierwotnej. A ta zależnie od przeznaczenia, czysto teoretycznie, może mieć dużą moc i jednocześnie inwerter jednofazowy. Uznajmy to jednak za wyjątek potwierdzający regułę.
Jak działa falownik fotowoltaiczny?
Inwerter do fotowoltaiki można porównać do konwertera, bądź tunelu. Jednym wejściem do falownika trafia prąd stały, wygenerowany za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Następnie przechodzi on przez układ przetwarzania napięcia i na zewnątrz przekazywany jest już prąd zmienny 230V/50Hz. My zapewniamy źródło energii dla falownika, by ten podziękował nam w postaci przetworzonego prądu, gotowego do wykorzystania w urządzeniach elektrycznych, bądź domowych gniazdkach. Cały proces jest wspomagany przez oprogramowanie, które w czasie rzeczywistym kontroluje i monitoruje parametry działania całej sieci. Ponadto, falownik skonstruowany jest w taki sposób by optymalizować pracę i efektywność całej instalacji. W przypadku farm fotowoltaicznych i takich zagadnień jak fotowoltaika dla rolnika może to oznaczać realne obniżenie rachunków o kilkaset tysięcy złotych miesięcznie. A w przypadku niektórych gospodarstw rolnych może to być nawet kilkanaście tysięcy złotych oszczędności. To jeden z czynników dla których warto wiedzieć jak działa falownik fotowoltaiczny!
Jak dobrać moc inwertera do instalacji fotowoltaicznej?
Wyróżniamy trzy typy instalacji ze względu na zasadę działania falownika, chociaż najczęściej stosuje się instalacje z inwerterem łańcuchowym. Ze względu na specyficzną budowę i ryzyko przeładowywania układów, żywotność falownika fotowoltaicznego jest niższa niż w przypadku samych paneli. Dobranie odpowiedniej mocy inwertera oraz wiedza o tym jak działa falownik fotowoltaiczny mogą przyczynić się do przedłużenia prawidłowego działania inwertera fotowoltaicznego. Przykładowo, fotowoltaika dla domu jednorodzinnego może się mieścić w limicie do 3kW. W takim przypadku stosuje się falownik jednofazowy. Jeżeli instalacja przekracza barierę 3,68 kW wówczas wskazane jest stosowanie falownika trójfazowego. Przy wyborze inwertera najlepiej jest kierować się opinią specjalisty.
Czym kierować się przy wyborze falownika?
Zadbajmy przede wszystkim o to, by inwerter posiadał kompletną dokumentację – certyfikaty zgodności z normami
PN-EN 61000-3-2 i PN-EN 61000-3-3, PN-EN 61000-3-12 i PN-EN 61000-3-11, PN-EN 50438 oraz dyrektywami 2014/30/UE, 2014/35/UE. Ten zlepek cyfr i liter może Ci zaoszczędzić niepotrzebnego stresu i nerwów. Wymienione certyfikaty to minimalne warunki legalności. Duże znaczenie ma również klasa ochronności. Przyjętym standardem wśród falowników fotowoltaicznych jest IP65. To potwierdzenie, że urządzenie może być stosowane na zewnątrz – z odpornością na deszcz oraz pyły. W przypadku obszarów z dużym współczynnikiem opadów atmosferycznych zaleca się stosowanie inwerterów z standardem IP66. Są one bardziej szczelne i odporne na wodę. Przy wyborze powinieneś kierować się również okresem i warunkami gwarancji. Istnieje możliwość przedłużenia gwarancji na inwerter nawet do 20 lat, co jest bardzo dobrym świadectwem wysokiej jakości.
Teraz już wiesz jak działa falownik fotowoltaiczny. Wybór odpowiedniego inwertera uzależniony jest od zapotrzebowania i mocy instalacji fotowoltaicznej. W przypadku domków letniskowych, małych gospodarstw domowych wystarczy falownik jednofazowy. Za inwerter trójfazowy trzeba zapłacić 20% więcej, jednak w parze z wyższą ceną idzie również wysoka wydajność.
