Każda instalacja fotowoltaiczna wymaga zastosowania kilku kluczowych elementów, takich jak panele oraz inwerter, nazywany również falownikiem.
To właśnie od tego urządzenia zależy, z jaką efektywnością może działać dana instalacja PV. Jakimi parametrami powinien cechować się inwerter? Czym różnią się jego poszczególne rodzaje, czyli inwerter jednofazowy, inwerter trójfazowy oraz inwerter hybrydowy?
Czym jest inwerter w instalacji PV?
Inwerter to urządzenie określane często jako serce instalacji fotowoltaicznej. Jego podstawowym zadaniem jest przekształcenie charakterystyki prądu. Energia pobierana przez panele ma postać prądu stałego (DC), który następnie należy przekonwertować na AC – prąd przemienny, wykorzystywany przez urządzenia końcowe w domowej sieci. Oprócz tego inwerter fotowoltaiczny jest niezbędny, aby instalacja działała w sposób bezpieczny i zrównoważony. W krytycznych sytuacjach, takich jak awarie czy zaniki napięcia w sieci, falownik odłącza instalację PV, tym samym przerywając transport energii do sieci zewnętrznej. Ponadto falownik solarny sprawia, że instalacja PV jest nie tylko zsynchronizowana z siecią, lecz także monitorowana na bieżąco – inwerter zapisuje dane dotyczące eksploatacji instalacji.
Na falownik fotowoltaiczny składają się układy wejściowe, układ przetwarzający oraz system zabezpieczeń. Każdy z tych komponentów jest odpowiedzialny za poszczególne wymienione wyżej zadania. Mimo że ich budowa jest w większości podobna, falowniki można podzielić na kilka typów ze względu na specyfikę działania. Najważniejszą kwestią jest w tym przypadku liczba faz – do tego należy zwrócić uwagę na rodzaj połączenia z siecią, wielkość instalacji czy obecność transformatora.
Czym różnią się od siebie inwerter jednofazowy i inwerter trójfazowy?
Inwerter jednofazowy to rodzaj falownika korzystający z tylko jednej fazy. Tego typu urządzenie łączy się z siecią za pomocą trzech przewodów – L (fazowego), N (neutralnego) oraz PE (ochronnego). Falownik jest podłączane pod fazę o największym obciążeniu w ciągu dnia pracy instalacji fotowoltaicznej i sprawdzi się do układów o stosunkowo niewielkiej mocy.
W przypadku falowników trójfazowych stosuje się dwa dodatkowe przewody fazowe – wszystkie trzy są oznaczane jako L1, L2 i L3. W efekcie taki rodzaj inwertera może być używany przy instalacjach o większej mocy. Najbardziej znaczącą różnicą pomiędzy falownikiem jednofazowym a trójfazowym jest zatem fakt, że pierwszy z nich przesyła całą przetworzoną energię na jedną fazę – tę, z którą jest połączony. Inwerter trójfazowy zasila z kolei wszystkie fazy w sposób równomierny, dzięki czemu sieć jest znacznie stabilniejsza.
Inwerter hybrydowy – co to za urządzenie?
Inwerter hybrydowy to bardziej zaawansowane urządzenie niż klasyczne falowniki jedno- bądź trójfazowe. Taki sprzęt pełni trzy funkcje, służąc jako inwerter solarny, przetwornica DC/AC (w przypadku modeli wyposażonych w zasilanie awaryjne) oraz regulator ładowania. Z jego użyciem można zrobić w zasadzie własną, niewielką elektrownię, dodając do układu magazyn energii, kontroler ładowania ogniwa oraz system nadzorujący proces produkcji energii.
Falownik hybrydowy łączy w sobie funkcje różnych urządzeń, dzięki czemu pozwala na zaoszczędzenie miejsca i zmniejszenie wydatków na instalację. Warto połączyć go z rozwiązaniami takimi jak magazyn energii – dzięki temu możliwe będzie wykorzystanie zgromadzonego prądu w momencie, gdy nastąpi przerwa w zasilaniu lub awaria instalacji fotowoltaicznej.
Czy polskie prawo nakazuje wybór konkretnego typu falownika?
Co istotne, wybór inwertera do instalacji PV jest określony bezpośrednio przez przepisy obowiązujące w Polsce. Energia elektryczna oddawana przez układ fotowoltaiki do sieci zewnętrznej musi cechować się wskazanymi parametrami, przez co niezbędne będzie stosowanie odpowiednich urządzeń. W świetle prawa instalacje fotowoltaiczne o mocy wyższej niż 3,68 kW powinny być wyposażone w inwerter trójfazowy. Dla instalacji o mniejszej mocy można zastosować z kolei dowolny wariant urządzenia.
Jaki inwerter wybrać do niewielkiej instalacji fotowoltaicznej?
Jeśli instalacja fotowoltaiczna, do której dobieramy falownik, ma moc mniejszą niż 3,68 kW, często lepszym wyborem będzie falownik jednofazowy. Takie urządzenie sprawdza się lepiej, gdy w danej sieci dystrybucyjnej często występują wahania napięcia. Inwerter trójfazowy warto za to stosować przy zasilaniu budynków, które korzystają z trójfazowej instalacji elektrycznej – dzięki temu ich potrzeby będą zaspokajane na bieżąco. Inwertery hybrydowe to natomiast rozwiązanie wyróżniające się elastycznością, a także możliwością łatwego przygotowania układu z akumulatorem. Takie rozwiązanie powinno więc zainteresować wszystkie osoby, które planują zastosować magazyn energii w swojej instalacji PV. Przed podjęciem ostatecznej decyzji warto skontaktować się z ekspertem, który wskaże, jakie urządzenie będzie najlepszym wyborem w danej sytuacji.
