Przeciętnemu człowiekowi dokładna obsługa układu paneli słonecznych może wydawać się nieco skomplikowana, jeśli jednak zastanawiasz się nad montażem panelu słonecznego, warto odświeżyć wiedzę zdobytą na lekcjach fizyki i przejrzeć rozdział poświęcony elektryczności.
Przy wyborze odpowiedniego falownika fotowoltaicznego przydatna może być podstawowa wiedza z fizyki, aby zrozumieć, dlaczego ważne jest stosowanie przetwornicy prądu i jak wybrać najodpowiedniejszy, jakie są rodzaje i kryteria wyboru. Ponieważ późniejsza wymiana falowników jest trudna, warto wybierać tak ostrożnie, jak to możliwe.
Co to jest falownik fotowoltaiczny i jaka jest jego rola w instalacjach fotowoltaicznych?
Ogólnie rzecz biorąc, rolą falownika jest konwersja prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC), który może być wykorzystywany przez urządzenia elektryczne. Oczywiście falowniki są potrzebne nie tylko w przypadku korzystania z paneli słonecznych, ponieważ nawet klimatyzatory są obecnie nie do pomyślenia bez przetwornicy, a samochody elektryczne również nie mają dynama do wytwarzania prądu stałego.
Wracając jednak do falownika słonecznego: fotowoltaika, czyli falownik energii słonecznej, jest kluczowym elementem systemów fotowoltaicznych. Panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały o niskim napięciu, jednak sieć „uwielbia” prąd przemienny, dlatego zadaniem falownika fotowoltaicznego jest zamiana prądu stałego na prąd przemienny o wysokim napięciu, który można wykorzystać także w urządzeniach AGD.
Rola falownika słonecznego wykracza poza konwersję go na prąd przemienny
Rola współczesnych nowoczesnych falowników wykracza daleko poza powyższe, pełni także następujące funkcje
- Funkcje bezpieczeństwa i ochrony: Z korzyścią dla systemu i użytkownika producenci wyposażają falowniki w funkcje bezpieczeństwa, takie jak ochrona przed przepięciem i zwarciem doziemnym.
- Zbieranie danych i zdalne monitorowanie: Najnowocześniejsze falowniki mają wbudowane funkcje monitorowania, dzięki czemu użytkownicy mogą monitorować wydajność systemu i produkcję energii w czasie rzeczywistym.
- Optymalizacja wydajności: maksymalizuje wydajność systemów fotowoltaicznych, co jest szczególnie przydatne w miejscach, w których panele znajdują się w cieniu, są zwrócone w różnych kierunkach lub są zainstalowane pod różnymi kątami.
Główne aspekty wyboru falownika fotowoltaicznego
Efektywność:
Przy wyborze przetwornika prądu jednym z najważniejszych aspektów jest sprawność, która w opisie jest określona procentowo. Pokazuje, jak duże straty powstają podczas konwersji prądu. Współczesne nowoczesne inwertery fotowoltaiczne charakteryzują się minimalną sprawnością przekraczającą 95%, a najlepsze z nich osiągają sprawność przekraczającą 97%. Zatem wysoka wydajność oznacza lepszą wydajność i mniejsze straty energii.
Technologia
Istnieją falowniki z transformatorami i bez, obie technologie mają swoje zalety i wady, a to, która z nich jest preferowana, zależy od producenta.
Wydajność i pojemność:
Ważne jest, aby moc znamionowa falownika była proporcjonalna do ilości energii wytwarzanej przez system paneli fotowoltaicznych, ponieważ przy odpowiednim doborze można uzyskać najwyższą sprawność. Falownik przewymiarowany generuje znaczne straty, natomiast falownik zbyt mały uniemożliwia wykorzystanie całej energii wyprodukowanej przez instalację fotowoltaiczną. Należy możliwie najdokładniej oszacować przewidywane zużycie i na tej podstawie określić liczbę paneli fotowoltaicznych oraz moc falownika.
Dodatkowa wskazówka:
Przewymiarowanie to zwykle drobny „błąd” w projektowaniu systemów paneli fotowoltaicznych, tak naprawdę jeśli myślimy o późniejszym zwiększeniu mocy, warto wybrać falownik o nieco większej mocy i więcej paneli fotowoltaicznych. Co więcej, jeśli nasze ogniwa słoneczne nie są idealnie zorientowane lub warunki klimatyczne w miejscu instalacji nie są najbardziej idealne, wówczas bardziej rozsądne przewymiarowanie spowoduje wytworzenie większego prądu.
Typy falowników fotowoltaicznych
Konwencjonalny (inwerter stringowy)
Jest to najczęściej używany typ falownika słonecznego. Niezawodne, trwałe i niedrogie rozwiązanie. Ich wadą jest to, że nie mogą magazynować energii elektrycznej, ponieważ nie można do nich podłączyć akumulatora, a ponieważ panele są połączone szeregowo na przewodzie (sznurku), wydajność systemu będzie ograniczona, ponieważ wydajność poszczególnych paneli może pogorszyć się. wydajności całego systemu i wydajności paneli nie będzie można śledzić ani optymalizować oddzielnie.
Mikroinwerter
Każdy panel fotowoltaiczny ma oddzielny falownik. Jest to rozwiązanie drogie, ale pozwala na niezależną pracę każdego panelu fotowoltaicznego, osobne sterowanie, osiągnięcie wyższej wydajności, a tym samym skrócenie czasu zwrotu inwestycji.
Falownik hybrydowy
Falowniki hybrydowe są również w stanie magazynować nadwyżki energii elektrycznej, ponieważ posiadają własny akumulator.
Falownik z izolowaną mocą
Mimo że falowniki te nie mogą oddawać prądu do sieci, nadal uważane są za optymalne rozwiązanie tam, gdzie nie ma prądu z sieci, np. w gospodarstwie rolnym, dzięki czemu nie trzeba rezygnować z paneli fotowoltaicznych, gdyż mogą one magazynować określoną ilość w akumulatorze. Czas zwrotu kosztów w przypadku samodzielnych systemów fotowoltaicznych jest dłuższy.
Polish 
English