Inwerter inaczej falownik- najważniejsze urządzenie instalacji PV
Inwerter, inaczej falownik, jest kluczowym elementem w instalacjach fotowoltaicznych, ponieważ pozwala na przetworzenie prądu stałego otrzymywanego z paneli słonecznych na prąd zmienny o stałej częstotliwości i napięciu zgodnym z siecią energetyczną. Panele słoneczne wytwarzają prąd stały, który nie nadaje się do bezpośredniego zasilenia urządzeń elektrycznych i dołączenia do sieci energetycznej. Falownik służy do konwersji, czyli zmiany prądu stałego na prąd zmienny o częstotliwości i napięciu, które są zgodne z wymaganiami sieci energetycznej. Falownik w instalacji fotowoltaicznej odpowiada również za optymalizację wydajności systemu, a także monitorowanie i sterowanie produkcją energii. Dzięki temu właściciele instalacji fotowoltaicznych mogą kontrolować wydajność i parametry swojego systemu, a także optymalizować jego działanie, co przekłada się na oszczędności w kosztach energii. Warto zaznaczyć, że w przypadku systemów off-grid (czyli niepodłączonych do sieci elektroenergetycznej) falownik jest kluczowym elementem w konwersji prądu stałego z paneli fotowoltaicznych na prąd zmienny, który może być wykorzystany do zasilania urządzeń elektrycznych.
Istnieją trzy główne rodzaje falowników stosowanych w instalacjach fotowoltaicznych:
1. Falowniki Centralne (stringowe): Falowniki centralne są rodzajem falowników, które umożliwiają połączenie wielu paneli fotowoltaicznych w szereg, a następnie przetworzenie energii elektrycznej z tego szeregu na energię zmienną. W przypadku połączenia paneli fotowoltaicznych w szereg (string), napięcie wyjściowe z paneli jest sumowane, co umożliwia uzyskanie wyższego napięcia. W ten sposób, połączenie kilku paneli w szereg pozwala na osiągnięcie większej mocy i wydajności całego systemu fotowoltaicznego. Falowniki szeregowe posiadają wiele funkcji, takich jak monitorowanie pracy paneli fotowoltaicznych, diagnostyka awarii, sterowanie i optymalizacja pracy całego systemu. Dzięki temu użytkownik ma pełną kontrolę nad pracą systemu fotowoltaicznego, co umożliwia szybkie wykrycie i rozwiązanie problemów, a także optymalne wykorzystanie energii słonecznej.
Przykładowe marki inwerterów centralnych:
- Foxess
- Sofar Solar
- Solax
- Huawei
- Growatt
- Fronius
2. Mikrofalowniki, jest to falownik, który jest zamontowany bezpośrednio pod panelem fotowoltaicznym. Mikroinwerter przetwarza prąd stały z jednego panelu na prąd zmienny o stałej częstotliwości i napięciu. Jest to bardziej zaawansowany technologicznie rodzaj falownika, który pozwala na większą wydajność i niezależność poszczególnych paneli. Mikrofalowniki posiadają wiele funkcji, takich jak monitorowanie pracy paneli fotowoltaicznych, diagnostyka awarii, sterowanie i optymalizacja pracy całego systemu. Dzięki temu użytkownik ma pełną kontrolę nad pracą systemu fotowoltaicznego, co umożliwia szybkie wykrycie i rozwiązanie problemów, a także optymalne wykorzystanie energii słonecznej.
Mikrofalowniki są szczególnie przydatne w miejscach, gdzie sieć elektroenergetyczna jest słaba lub niestabilna, ponieważ pozwalają na konwersję energii z paneli fotowoltaicznych na energię zmienną o stabilnej częstotliwości. Są one także stosowane w przypadku, gdy wymagana jest kontrola jakości energii, ponieważ pozwalają na regulację mocy i częstotliwości dostarczanej energii.
Warto zauważyć, że mikrofalowniki są bardziej kosztowne niż standardowe falowniki, jednak ich wyższa wydajność i możliwość osiągnięcia stabilnej pracy w trudnych warunkach mogą zapewnić oszczędność energii i dłuższą żywotność całego systemu fotowoltaicznego.
Przykładowe marki mikroinwerterów:
- Enphase
- Hoymilse
- APsystems
3. Falowniki z optymalizacją : Falowniki z optymalizacją są urządzeniami, które umożliwiają jeszcze bardziej efektywne wykorzystanie energii słonecznej poprzez optymalizację pracy paneli fotowoltaicznych. Dzięki zastosowaniu dodatkowych optymalizatorów z funkcją śledzenia Maximum Power Point Tracking (MPPT), falowniki z optymalizacją pozwalają na uzyskanie większej mocy z paneli fotowoltaicznych i zwiększenie wydajności całego systemu.
MPPT to technologia, która umożliwia śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPP) paneli fotowoltaicznych. W zależności od warunków atmosferycznych, takich jak nasłonecznienie, temperatura czy chmury, MPP może się zmieniać. Falowniki z MPPT umożliwiają dostosowanie napięcia i prądu z paneli fotowoltaicznych do aktualnego MPP, co pozwala na uzyskanie maksymalnej mocy i wydajności systemu.
Dodatkowo, falowniki z optymalizacją mogą mieć wbudowane funkcje monitorowania pracy paneli fotowoltaicznych oraz diagnostyki, co pozwala na szybkie wykrycie i rozwiązanie problemów. Niektóre modele falowników z optymalizacją oferują także funkcje sieciowe, takie jak zdalny monitoring i kontrola, co umożliwia użytkownikowi pełną kontrolę nad pracą systemu fotowoltaicznego.
Warto zaznaczyć, że falowniki z optymalizacją są zwykle nieco droższe niż standardowe falowniki, ale ich wyższa wydajność i dodatkowe funkcje mogą znacznie wpłynąć na oszczędność energii oraz dłuższą żywotność całego systemu fotowoltaicznego.
Przykłady systemów optymalizacji:
Wszystkie powyższe typy są przykładem inwerterów sieciowych. Oznacza to, że do działania potrzebują na stałe połączenia z siecią elektroenergetyczną. Istnieją również falowniki hybrydowe i pracujące poza dostępem do sieci elektroenergetycznej. Te typy falowników omówimy w odrębnym artykule.
