Co to jest inwerter (falownik) fotowoltaiczny? Jak działa i jak dobrać najlepszy do instalacji?
Wydajna, ekologiczna i ekonomiczna praca instalacji fotowoltaiczne w głównej mierze zależy od prawidłowego działania jej kluczowych elementów. Do nich bez dwóch zdań możemy zaliczyć inwerter, czyli falownik fotowoltaiczny, który jest odpowiedzialny za przemianę prądu stałego generowanego przez panele fotowoltaiczne w prąd zmienny, który znajdujemy w gniazdkach naszego domu. Co istotne, system fotowoltaiczny bez falownika nie mógłby działać, dlatego tak wielkie znaczenie ma on dla modułów. Jak zatem dokładnie działa inwerter oraz na jaki falownik do fotowoltaiki najlepiej się zdecydować?
Czym jest inwerter?
Falownik solarny to typ konwertera mocy, który przetwarza produkowany przez panele fotowoltaiczne prąd stały, w prąd zmienny, znajdujący się w domowych gniazdkach. Jest to jego podstawowa funkcja, od której zresztą pochodzi jego nazwa – regularnie odwraca kierunek przepływu prądu (z ang. Invert to właśnie odwracać). Taki prąd przemienny płynie raz w jedną, raz w drugą stronę.
Jak jednak dowiemy się, że falownik działa dobrze? Przede wszystkim z informacji o jego sprawności, która wyrażana jest w procentach. Pamiętajmy jednak, by czytając parametry inwertera nie brać pod uwagę jego sprawności maksymalnej – ta bowiem informuje nas, jak inwerter poradzi sobie w najlepszych możliwych warunkach, a takie praktycznie nigdy nie istnieją.
Zasada działania falownika solarnego
Falownik nazywany również inwerterem pełni funkcję zamiany wytwarzanego przez panele fotowoltaiczne prądu stałego DC na prąd zmienny AC, którego parametry umożliwiają zasilanie urządzeń elektrycznych w domu. Drugą ważną rolą, którą odgrywa falownik jest aktywne kontrolowanie i monitorowanie pracy systemu fotowoltaicznego. To dzięki inwertorowi możliwe jest szybkie wykrywanie usterek i optymalizowanie pracy systemu PV, poprzez układ śledzenia maksymalnego punktu poboru mocy, czyli MPPT. Do głównych funkcji falownika zaliczamy zatem:
- Przetwarzanie prądu stałego (DC) w prąd zmienny (AC), który znajduje się w naszych gniazdkach (230V / 50H).
- Synchronizowanie instalacji PV z siecią elektroenergetyczną.
- Rejestrowanie danych eksploatacyjnych.
- Monitorowanie całego systemu fotowoltaicznego.
- Śledzenie MMPT, czyli maksymalnego punktu mocy modułów fotowoltaicznych.
- Diagnostykę błędów.
Jakie mamy typy inwerterów?
Na rynku wyróżniamy trzy główne typy falowników. Zaliczamy do nich:
- Inwerter on-grid. Jest to inwerter sieciowy. Jak sama nazwa wskazuje, nawiązuje on połączenie z siecią, oddając do niej nadwyżki nagromadzonego prądu. Ponadto automatycznie dostosowuje napięcie do poziomu sieci.
- Inwerter off-grid. Jest to falownik wyspowy, który nie nawiązuje połączenia z siecią, a co za tym idzie, nie oddaje do niej swoich nadwyżek energii. W przeciwieństwie do poprzednika ma opcję ładowania akumulatorów, dlatego tego typu falownik solarny często dostosowuje napięcie do potrzeb podłączonych urządzeń.
- Inwerter hybrydowy. Łączy w sobie funkcje inwertera on-grid i off-grid. Pozwala wytwarzać prąd z modułów fotowoltaicznych, jak i może ładować akumulatory.
Jaki inwerter wybrać?
Jeśli wiemy już, czym jest falownik, jakie mamy rodzaje i jakie pełni funkcje, to czas w końcu wybrać konkretne urządzenie do własnej instalacji fotowoltaicznej. Przy wyborze kluczową kwestią jest dopasowanie urządzenia do wybranych wcześniej PV i mocy całej instalacji. Dlatego też najpierw konieczne jest sprawdzenie parametru minimalnego napięcia śledzenia MPPT inwertera. Ponadto powinniśmy zwrócić uwagę na sprawność falownika (powinien on gwarantować sprawność na poziomie minimum 97-98%). Zanim wybierzemy konkretny model, porównajmy cechy i ceny, a także skrupulatnie zapoznajmy się ze wszystkimi informacjami producenta. Obecnie największymi producentami inwerterów są takie firmy jak SolarEdge, Huawei, Growatt, SMA, Sofar czy Fronius.