Instalacja fotowoltaiczna to nie tylko same panele. Do sprawnego działania układu PV potrzebne są także inne urządzenia, które współpracują z pozostałymi komponentami.
Jednym z najważniejszych jest falownik PV, nazywany także inwerterem. Jego głównym zadaniem jest przekształcanie prądu stałego w przemienny, który może być wykorzystany w gniazdkach. Jaki falownik do instalacji fotowoltaicznej wybrać?
Czym jest i do czego służy falownik w instalacji PV?
Falownik PV to urządzenie nazywane inaczej „inwerterem fotowoltaicznym” lub „inwerterem solarnym”. To sprzęt odpowiedzialny za przekształcanie energii elektrycznej powstającej w modułach fotowoltaicznych w postać, która jest przeznaczona do wykorzystania w końcowych częściach układu, czyli w gniazdkach i podłączonych do nich urządzeniach. Obecność falownika pozwala na wykorzystanie energii wyprodukowanej przez instalację PV do zasilania sprzętów działających w sieci niskiego napięcia.
Wygląd falownika przypomina niewielkie pudełko, a w zależności od modelu samo urządzenie może być montowane na zewnątrz lub wewnątrz budynku. Inwerter składa się z elementów takich jak układ kluczy tyrystorowych, stopień pośredni (złożony z kondensatorów), stopień końcowy (złożony z tranzystorów) oraz układ sterowania i zabezpieczeń. Każdy z tych komponentów spełnia inną, bardzo ważną funkcję, dzięki której falownik PV może działać prawidłowo.
Jak działa falownik PV?
Najważniejszym zadaniem inwertera solarnego jest przekształcanie prądu stałego (DC) w prąd przemienny (AC). Pierwszy z tych dwóch rodzajów energii jest wytwarzany przez panele w ramach procesu fotowoltaicznego, który z kolei konwertuje energię z promieni słonecznych. W instalacjach stosowanych w budynkach wykorzystuje się z kolei prąd przemienny, co wynika głównie z charakterystyki większości odbiorników elektrycznych. Podstawą działania falownika jest przeprowadzenie sygnału przez konwerter DC/AC, który generuje na wyjściu falę o zadanych właściwościach, dostosowaną do wymogów sieci.
Co istotne, funkcje falowników PV obecnie często wykraczają poza samo przekształcanie prądu. Wśród zadań tego typu urządzeń znajduje się również monitorowanie oraz zabezpieczanie instalacji fotowoltaicznej. Nowoczesne jednostki korzystają ponadto ze wbudowanego oprogramowania, które umożliwia wykrywanie i diagnozowanie usterek zachodzących w układzie PV.
Jak dopasować falownik PV do instalacji?
Najważniejszą cechą, która umożliwia określenie, czy falownik PV będzie pasował do instalacji, jest sumaryczna moc paneli. Przyjmuje się, że odpowiednim wyborem jest urządzenie o nieco mniejszej mocy niż same panele: od około 20% do 25%. Wynika to z faktu, że zgodnie z zaleceniami falownik w instalacji PV powinien pracować z pełną mocą. Ze względu na warunki pogodowe oraz charakterystykę działania modułów fotowoltaicznych uzyskanie stuprocentowej wydajności jest bardzo rzadkie, co sprawia, że możemy bez obaw postawić na nieco słabszy inwerter.
Wybierając falownik PV, należy także zwrócić uwagę, czy mamy do czynienia z instalacją on-grid, czy off-grid. Inwertery dopasowane do układów pierwszego typu synchronizują się z siecią i bez jej dostępu nie mogą pracować, natomiast inwertery off-grid współpracują z magazynem energii. Dostępne są również urządzenia hybrydowe, które mogą współpracować z obydwoma rodzajami instalacji.
Ponadto można wyróżnić inwertery jedno- i trójfazowe. Pierwsze z nich są przeznaczone do najmniejszych instalacji, których moc nie przekracza 3,6 kW. Drugie mogą być z kolei wykorzystane przy układach o większej mocy. Średnia moc instalacji w Polsce wynosi obecnie ponad 10 kW, co oznacza, że w większości przypadków sprawdzi się inwerter trójfazowy.
Jaki falownik do instalacji fotowoltaicznej wybrać?
Poza dopasowaniem falownika do instalacji fotowoltaicznej przy wyborze urządzenia należy zwrócić uwagę także na inne parametry. Należy do nich odporność na czynniki atmosferyczne: warto pamiętać, że klimat umiarkowany wiąże się ze znacznymi zmianami temperatur w ciągu roku, stosunkowo silnymi wiatrami oraz częstymi opadami atmosferycznymi. W takich warunkach potrzebne będzie urządzenie, które bez problemu poradzi sobie z tego typu wyzwaniami. Przy wyborze można kierować się klasą IP – warto stawiać na urządzenia zapewniające odporność co najmniej na poziomie IP65.
Kolejnym parametrem, na który należy zwrócić uwagę, jest sprawność falownika. Najlepsze urządzenia zapewniają wartość tego parametru wynoszącą co najmniej 97%. Dodatkowo wysokiej jakości inwertery solarne są wyposażone w skuteczne systemy chłodzenia, dzięki którym instalacja PV może pracować wydajnie także przy bardzo wysokich temperaturach. Obecnie coraz częściej wybiera się także nowoczesne inwertery, które mierzą zużycie prądu – dzięki temu można znacznie sprawniej zarządzać energią elektryczną. Wybierając falownik PV, możemy zasugerować się także renomą danego producenta. Zastanawiając się nad zakupem danego modelu, warto poczytać dostępne opinie, aby kupić sprawdzony produkt, który zapewni poprawne działanie instalacji fotowoltaicznej.
