Co to jest falownik instalacji fotowoltaicznej? Wszystko, co musisz wiedzieć
Falownik (znany również pod nazwą inwerter) to jeden z podstawowych podzespołów znajdujących się w każdej instalacji fotowoltaicznej. To on odpowiedzialny jest m.in. za konwersję prądu stałego produkowanego w panelach fotowoltaicznych na prąd zmienny. Dzięki temu możemy korzystać z wygenerowanej energii elektrycznej w standardowy i bezpieczny sposób – tak, jak do tej pory.
Czym są falowniki fotowoltaiczne i jak działają? Czy bez falownika instalacja fotowoltaiczna może pracować w sposób prawidłowy? Jak wybrać odpowiedni model? Na wszystkie te pytania (i wiele innych) znajdziesz odpowiedź w przygotowanym przez nas materiale. Zapraszamy serdecznie do lektury i w razie pytań jesteśmy do dyspozycji – zespół FG ENERGY.
Falowniki fotowoltaiczne – co to jest?
Głównym zadaniem inwerterów jest zmiana prądu stałego w prąd zmienny, który może być eksploatowany do zasilania sprzętów elektrycznych. Otóż prąd stały nie może być wykorzystywany w zasilaniu zróżnicowanych urządzeń elektrycznych, głównie ze względu na stałe i niezmienne wartości, które prowadzą do stałej częstotliwości Hz. Dodatkowo falownik zapewnia ochronę w razie sytuacji, w których parametry prądu wykraczają poza normy i mogą stanowić poważne zagrożenie dla systemu. Jest to zatem obowiązkowy element wyposażenia instalacji PV. Warto zaznaczyć również, że musi zostać on dopasowany do systemu fotowoltaicznego pod względem maksymalnej mocy wyjściowej. Jeśli nie do końca masz pewność, czy panele fotowoltaiczne będą kompatybilne z wybranym przez Ciebie inwerterem, skontaktuj się ze specjalistami FG ENERGY. Więcej informacji na temat doboru modułów znajdziesz w dalszej części tekstu.
Jesteśmy firmą, która przy realizacjach zleceń wykorzystuje falowniki Growatt. Cieszą się one uznaniem wszystkich grup użytkowników – zarówno prywatnych z przydomowymi instalacjami PV, jak i inwestorów dysponujących farmami fotowoltaicznymi. Świadczy to m.in. o ich jakości i niezawodności.
Jak zbudowany jest falownik instalacji fotowoltaicznej?
Biorąc pod uwagę, jak złożona jest instalacja fotowoltaiczna, falowniki powinny posiadać perfekcyjną konstrukcję zapewniającą bezpieczeństwo eksploatacji. Na szczęście na rynku jest wielu renomowanych producentów, którzy bazują na wysokogatunkowych podzespołach, certyfikowanych narzędziach i wyselekcjonowanych materiałach.
Jednym z najistotniejszych elementów inwertera są układy wejściowe. Do nich z kolei podłączone są łańcuchy modułów fotowoltaicznych. Do kolejnych podstawowych komponentów zaliczamy układy przetwarzające napięcie stałe na napięcie przemienne i układy sterujące odpowiedzialne za komunikację, np. za sprawą wyświetlaczy LCD lub interfejsów połączonych z sygnałem internetowym.
Oczywiście nie można zapomnieć o zabezpieczeniach ograniczających ryzyko awarii i poważniejszych konsekwencji uszkodzeń. Falownik musi zatem stale monitorować napięcie i częstotliwość, reagując na zachodzące zmiany. W przypadku zaburzeń wartości parametrów, które znajdą się poza dopuszczalnym zakresem, system powinien odłączyć falownik od sieci.
Warto wspomnieć także o tym, że stosowanie jednego falownika w instalacji fotowoltaicznej to coraz rzadziej wykorzystywana technologia. Większość producentów montuje obecnie mikroinwertery usytuowane pod panelami. Jest to forma podnosząca wydajność całej instalacji przydomowej elektrowni słonecznej. Konstrukcje obydwu rozwiązań są jednak do siebie zbliżone i główna różnica wynika z rozmiaru tych urządzeń.
Podsumowując, każdy inwerter fotowoltaiczny składa się z:
- klasycznego prostownika,
- stopnia pośredniego (złożonego z kondensatorów),
- stopnia końcowego (złożonego z tranzystorów),
- układu sterowania i zabezpieczeń.
Jak działa falownik fotowoltaiczny?
Konwersja prądu stałego na zmienny nie jest wcale tak skomplikowanym procesem, jak pozornie może się wydawać. Mimo to generowana energia musi spełniać najwyższe standardy jakości, np. przebiegi napięcia powinny mieć charakter sinusoidalny. Dodatkowo muszą one odpowiadać parametrom sieci. Falownik odpowiedzialny jest zatem za bezpieczeństwo:
- konsumentów,
- modułów i podzespołów fotowoltaicznych,
- sieci energetycznej.
Klasyfikacja falowników
Falowniki można podzielić ze względu na kategorie, rodzaje i możliwości. Przyjmując kryterium rodzaju instalacji fotowoltaicznej, wyróżniamy:
- Falowniki sieciowe (on-grid) – przygotowane do pracy z siecią elektryczną. Stosowane najczęściej w instalacjach prosumenckich;
- Falowniki niewspółpracujące z siecią (off-grid, wyspowe) – całą niewykorzystaną energię kierują one do akumulatorów. Jest to popularne rozwiązanie w przypadku obiektów letniskowych;
- Falowniki hybrydowe – uniwersalne rozwiązanie, które może być eksploatowane zarówno w celu magazynowania wygenerowanego prądu w akumulatorach, jak i przekazywania nadwyżki do sieci.
Kolejne kryterium wpływające na podział falowników to liczba faz. Mamy do dyspozycji:
- Falowniki jednofazowe – stosowane w większości przypadków w stosunkowo niewielkich instalacjach o mocy do 3 kW;
- Falowniki trójfazowe – montowane w systemach fotowoltaicznych o większej mocy.
Ostatni podział falowników to:
- Falownik centralny – wykorzystywany w klasycznej instalacji fotowoltaicznej i jest on usytuowany w oddzielnym miejscu,
- Mikrofalownik – używany w mikroinstalacji. Zazwyczaj montowany jest bezpośrednio pod panelami fotowoltaicznymi.
Oczywiście każdy rodzaj ma swoje zastosowania, wady i zalety. Warto zatem podchodzić do kwestii inwestycji w sposób indywidualny. Dzięki temu moduły fotowoltaiczne będą pracować we właściwym środowisku, co zapewni użytkownikom i konsumentom wysoką efektywność i niezawodność.
Sprawność falownika instalacji fotowoltaicznej
Sprawność inwertera to parametr wyrażany stosunkiem skuteczności elektrycznej mocy wyjściowej prądu AC (zmiennego) falownika do elektrycznej mocy wejściowej prądu DC (stałego). Wyrażany jest on m.in. wzorem: η=moc wyjściowa PACmoc wejściowa PDC
Warto zauważyć, że sprawność falownika nie jest wartością pojedynczą i zależy ona od wartości napięcia wejściowego lub wartości mocy wejściowej. Oznacza to, że wartość maksymalna lub ważona jest istotna, lecz nie najważniejsza – z czego wielu potencjalnych użytkowników i klientów nie zdaje sobie sprawy w trakcie podejmowania decyzji o inwestycji w dany model. Falownik nie będzie stale pracował ze swoją maksymalną sprawnością, więc na efekt wpływa dużo więcej pozostałych parametrów, np. jakość i szybkość adaptacji urządzenia MPPT.
Z chłodzeniem lub bez – co warto wybrać?
Wszystkie podzespoły odpowiedzialne za przetwarzanie energii elektrycznej powodują straty, które oddawane są w większości przypadków w formie ciepła. Można to zauważyć, gdy urządzenia elektryczne nagrzewają się w trakcie pracy. Zazwyczaj wtedy poziom naładowania akumulatorów drastycznie spada. Czy warto zatem wybrać falownik z chłodzeniem?
Chłodzenie falownika w sposób naturalny (za pomocą konwekcji powietrza) może być korzystniejsze ze względu braku wentylatora (czyli elementu mechanicznego). Renomowani producenci falowników wybierają jednak zastosowanie wymuszonego przepływu powietrza, gdyż chłodzone podzespoły mogą pochwalić się dłuższą żywotnością i poprawioną efektywnością (tzn. ograniczonymi stratami energii).
Jak wybrać odpowiedni falownik fotowoltaiczny?
Na podstawie wszystkich powyższych informacji wiesz już, czym jest inwerter fotowoltaiczny, do czego służy, jak działa i prawdopodobnie umiesz wybrać odpowiedni model. Warto jednak kierować się rozsądkiem, by pozostałe moduły nie uległy uszkodzeniu – a wraz z nimi cała instalacja fotowoltaiczna. Falowniki mocy maksymalnej muszą być dostosowane do wykorzystanych paneli i reszty elementów systemu. Nie należy zatem kierować się maksymalną efektywnością i wydajnością, gdyż może okazać się, że nie jest to urządzenie dedykowane. Zdaj się zatem na specjalistów, którzy będą obsługiwać Twoje zlecenie. FG ENERGY zadba nie tylko o wydajność i wyniki, ale także bezpieczeństwo i żywotność fotowoltaiki.
Bazując na inwerterach Growatt, gwarantujemy 100-procentową satysfakcję z inwestycji. Są to konstrukcje posiadające certyfikaty jakości i bezpieczeństwa. Stanowi to najlepszy dowód na to, że spełniają one najsurowsze normy i standardy narzucone przez UE i rynek.
Monitorowanie pracy instalacji fotowoltaicznej – falownik odpowie Ci na wszystkie pytania
Stały nadzór systemów fotowoltaicznych to obowiązek każdego użytkownika instalacji PV. Jest to podstawa dla niezawodności pracy systemu i natychmiastowego informowania o nieszablonowych lub nawet niebezpiecznych sytuacjach. Monitorowanie fotowoltaiki ma również znaczenie dla uzyskania maksymalnej wydajności.
Najpopularniejszą metodą kontroli funkcjonowania falownika jest odczyt danych z wyświetlacza LCD. Obecnie niemal każdy falownik wyposażony jest w niewielki ekran, dzięki któremu otrzymamy istotne parametry w błyskawicznym tempie. Chcąc wykorzystać nieco bardziej zaawansowany monitoring, zalecane jest stosowanie innowacyjnych układów Datamanager. Wartości są rejestrowane, magazynowane, przetwarzane i prezentowane przez oprogramowanie dostępne w formie wygodnej strony internetowej. Dysponując konfiguracją modułów z internetem, masz możliwość zdalnej analizy pracy systemu w czasie rzeczywistym z dowolnej części kraju lub świata. Raportowanie i planowanie pracy z instalacjami PV nigdy nie było tak proste!
Podsumowując – monitoring pracy paneli fotowoltaicznych przydaje się do:
- natychmiastowego reagowania na uszkodzenia i zmiany pracy instalacji,
- oceny wydajności i efektywności paneli,
- analizowania danych i planowania kolejnych inwestycji,
- oceny stanu technicznego instalacji PV,
- analizy profilu zużycia energii obiektu,
- wyliczeń oszczędności i kosztów związanych z energią elektryczną.
Jak widać, lista zalet jest naprawdę długa. Nie warto bagatelizować podstawowej czynności obsługi, jaką jest monitoring funkcjonowania systemu fotowoltaicznego – zwłaszcza że od ręki otrzymujesz niezbędne narzędzia.
Obawiasz się, że nie poradzisz sobie samodzielnie z wyborem odpowiedniego falownika? Korzystając z usług FG ENERGY, nie musisz przejmować się kwestiami technicznymi, kompletowaniem narzędzi i podzespołów lub montażem. Zajmiemy się wszystkim za Ciebie i gdy instalacja fotowoltaiczna, falownik i inne komponenty będą gotowe do pracy, nauczymy Cię z nich korzystać w sposób efektywny i bezpieczny. Skontaktuj się z nami i zacznijmy współpracować od dziś.
