Panele PV + falownik fotowoltaiczny - nierozerwalny duet

Falownik to umysł całego systemu. Właściwy wyciąga pełną moc z paneli. Nieodpowiednio dobrany, może znacząco ograniczać uzyski.

Dlatego, jeśli podejmiemy decyzję o instalacji paneli, warto sprawdzić, na co zwrócić uwagę przy wyborze falownika.

Panele fotowoltaiczne produkują energię, a falownik przetwarza ją na na taki prąd, który mamy w gniazdkach elektrycznych. Te dwa elementy muszą być do siebie dobrze dobrane.

Falownik SMA

Drugim najważniejszym elementem instalacji fotowoltaicznej jest falownik fotowoltaiczny. Inne nazwy to przemiennik częstotliwości lub inwerter solarny. Niezależnie od tego, pod jaką nazwą występuje, ma on jedno główne zadanie: przekształcanie prądu o napięciu stałym (DC), który pobierany jest przez panele, w prąd o napięciu zmiennym, czyli taki, który możemy wykorzystać w naszym gospodarstwie domowym (AC).

Dowiedz się w 60 sekund czy fotowoltaika Ci się opłaci

Jak mocno nachylony jest Twój dach?

Nachylenie dachu wpływa na koszt instalacji

Płaski

Prawie płaski

Normalnie nachylony

Bardzo nachylony

Czym jest falownik fotowoltaiczny?

Jak już pisaliśmy wcześniej, falownik solarny odpowiedzialny jest za zamianę energii z modułów fotowoltaicznych na prąd zmienny o parametrach, które są identyczne z tymi, jakie występują w sieci elektrycznej niskiego napięcia, czyli 230/400V 50 Hz. To jednak nie wszystko. Dodatkowym zadaniem tego urządzenia jest kontrola procesów oraz zbieranie statystyk z produkcji energii. Jednym z elementów tego urządzenia jest układ śledzenia maksymalnego punktu pracy modułów - MPPT. Żywotność inwertera solarnego jest krótsza niż paneli słonecznych, które mogą pracować nawet do 25 lat. Zakłada się, że - zależnie od modelu oraz marki - ich żywotność wynosi od 8 do 12 lat. Na rynku znajdują się także mikroinwertery, które mogą służyć nawet do 25 lat.

Inwerter sieciowy instalowany jest podczas montażu paneli słonecznych. Przeważnie znajduje się on w pobliżu paneli, montowany jest pionowo, a jego przyłącza znajdują się na dole urządzenia.

Zależnie od odległości, w jakiej zostaje on umieszczony, może mieć nawet do 5% utraty wydajności. Można to lekko zniwelować odpowiedniej jakości przewodami, które mogą zapewnić niższą utratę energii.

Schemat działania instalacji PV

MPPT - co to takiego?

Sztuka montażu instalacji PV mówi, że każdy moduł, który tworzy łańcuch ogniw, powinien być identyczny. Oznacza to, że łączone panele fotowoltaiczne muszą pochodzić od tego samego producenta, mieć taką samą moc znamionową, a także być tego samego typu. To jednak nie wszystko. Każdy panel musi mieć ponadto podobną lokalizację, nachylenie. Wszystkie te wymogi są ważne, bowiem tylko wtedy mamy pewność, że wykorzystany zostanie optymalnie układ śledzenia MPPT.

Jak działa układ MPTT? W dużym uproszczeniu pozwala on zwiększyć ilość uzyskiwanej energii nawet o kilka - kilkanaście procent. Jak to się dzieje? To dość proste. Dostępne na rynku moduły nie mają ustalonego punktu mocy maksymalnej, jest on zmienny i zależny od występującego promieniowania. Wspomniany układ śledzi, w którym miejscu występuje taki punkt (punkt mocy maksymalnej MPP) i dopasowuje się do jego nowej wartości. Dzięki temu otrzymujemy większe uzyski energii. Obecnie każdy nowoczesny konwerter posiada przynajmniej jeden taki układ.

Typy falowników

Na rynku dostępne są różne rodzaje falowników. Wyróżnimy wśród nich:

  • jedno lub trójfazowe - jednofazowe stosujemy przy małych mocach, w przypadku większego zapotrzebowania na moc stosuje się rozwiązania trójfazowe. Jeśli jednak mamy do wyboru inwerter jednofazowy o małej mocy i trójfazowy o małej mocy, to warto zastanowić się nad tym drugim, może to bowiem znacznie wpłynąć na stabilność lokalnej sieci, przełożyć się na mniejsze wahania napięcia, a także wymagać niższych przekrojów przewodów;
  • beztransformatorowe oraz transformatorowe - w przypadku konieczności uziemienia jednego z biegunów instalacji należy sięgnąć po falownik z transformatorem, gdyż zapewnia on galwaniczną izolację pomiędzy stałym napięciem wejściowym a siecią energetyczną. Jeśli jednak nie potrzebujemy skorzystać z izolacji galwanicznej, jaką daje transformator, możemy wybrać rozwiązania beztransformatorowe, które - choć są lżejsze i mniejsze - bywają droższe z racji zastosowanych układów zabezpieczających, ale w dłuższej perspektywie jest to dobry wybór;
  • falowniki łańcuchowe lub centralne - łańcuchowe mogą współpracować z kilkoma szeregami modułów i są przeznaczone do instalacji o różnych wielkościach mniejszych mocy. Falowniki centralne przeznaczone są dedykowane farmom słonecznym i raczej nie znajdą zastosowania w przydomowej instalacji;
  • mikrofalowniki - są dostosowane do pracy z pojedynczym ogniwem fotowoltaicznym;
  • falowniki sieciowe - dzielą się na dwa rodzaje, zależnie od tego, czy będą podłączone do sieci, czy też nie. Falownik wyspowy nie synchronizuje się z siecią, nie może więc on oddawać do niej energii, ale ma możliwość ładowania akumulatorów w przypadku nadwyżek. Falownik sieciowy pozwala na synchronizację z siecią publiczną, jednak nie ma możliwości ładowania akumulatorów.

Jak dobrać optymalny inwerter solarny?

Jaki falownik do fotowoltaiki? Możemy mówić o dwóch opcjach doboru: albo dopasowujemy moduły solarne do inwertera solarnego, albo falownik dopasowujemy do paneli fotowoltaicznych.

Aby uzyskać maksymalną wydajność, należy wybrać falownik mogący obsłużyć od 90 do 110% instalacji. Inne źródła mówią, że jest to przedział pomiędzy 85 a 125%. Mówiąc konkretnie, oznacza to, że przy instalacji panelu słonecznego o mocy 3 kWp potrzebny jest falownik o mocy od 2,7 kWp do 3,3 kWp. Dlaczego właśnie tak? Wszystko wynika ze wzoru pozwalającego obliczyć współczynnik mocy falownika - IR. Wzór ten wygląda następująco:

współczynnik mocy falownika IR = moc pola modułów [Wp] * sprawność falownika [%] / maksymalna moc AC falownika [W]

Możemy otrzymać trzy wyniki, które pokazują nam, czy falownik jest niedociążony, obciążony mocą minimalną lub przeciążony.

  • IR < 100%, falownik niedociążony
  • IR = 100%, falownik obciążony mocą nominalną
  • IR > 100%, falownik przeciążony po stronie DC

Dla każdej instalacji trzeba jednak wyliczyć optymalną wartość. Wszystko dlatego, że jest ona zależna od wielu czynników geoatmosferycznych oraz rodzaju i orientacji modułów fotowoltaicznych, a także sposobu ich połączenia z falownikiem.

W Polsce zalecana wartość jest jednak inna. Wszystko dlatego, że moduły PV wytwarzają energie z mocą nominalną jedynie przez bardzo krótki okres w roku. W pozostałych okresach moc ta jest znacznie niższa. Dlatego jeśli moc falownika będzie równa mocy modułów, to nie będzie on pracował z mocą nominalną, a dużo mniejszą. To ma ogromny wpływ na konwersję pozyskiwanej energii.

Pamiętaj!

Przeciętny inwerter waży ponad 10 kilo, natomiast jego instalacja wymaga wiedzy i doświadczenia. Gdy przychodzi do montażu, polecamy zdać się na profesjonalistę.

Dobór falownika do instalacji PV nie jest najłatwiejszym zadaniem. Zamów darmowe wyceny instalacji fotowoltaicznych , a otrzymasz kilka szczegółowych ofert od specjalistów. Z wiedzą z tego artykułu będziesz mógł lepiej je ocenić. Generalnie polecamy skorzystanie z tej opcji.

Czym jest sprawność falownika PV?

Sprawność falownika to nic innego jak stosunek skutecznej mocy wyjściowej prądu AC do elektrycznej mocy wejściowej prądu DC, a także jego znormalizowana postać (sprawność euro-η znana też jako ważona sprawność europejska). Określa się ją wzorem:

η = moc wyjściowa PAC / moc wejściowa PDC

Trzeba jednak pamiętać, że choć warto by wartości te były maksymalne, to jednak falownik nie będzie pracował ze swoją maksymalną wartością lub będzie to robił sporadycznie. Wszystko dlatego, że na końcową wartość pozyskanej energii ma wpływ dużo więcej parametrów. Są to między innymi marka (a co za tym idzie - jakość), szybkość adaptacji urządzenia MPPT. Oznacza to też, że sprawność nie jest parametrem absolutnym, a falownik o wyższej sprawności nie zawsze zagwarantuje wyższe uzyski energii.

Monitorowanie pracy układu

Instalacja paneli solarnych wraz ze wszystkimi koniecznymi podzespołami i przewodami to część całego procesu. Podczas użytkowania ważny jest monitoring wszystkich parametrów systemów fotowoltaicznych. Dzięki temu mamy pewność, że pozyskujemy optymalne nakłady energii, a także możemy reagować na nieprawidłowości.

Najprostszy sposób to oczywiście odczytywanie danych z wyświetlacza, w który są wyposażone właściwie wszystkie dostępne na rynku inwertery. Nie zawsze jednak dane te są dostateczne i kompletne. Dlatego wielu producentów i dostawców usług postanowiło postawić na dodatkowe rozwiązania i specjalne oprogramowanie. Dzięki nim możemy nie tylko analizować, ale także rejestrować parametry wejściowe i wyjściowe falownika, zbierać dane historyczne i przetwarzać je. Wszystko przy pomocy powszechnego dostępu do sieci. Zaawansowane falowniki fotowoltaiczne mogą łączyć się z siecią, co pozwala na automatyczne przesyłanie danych do centrum zbierania i przetwarzania danych. Właściciel falownika może te dane przeglądać przy pomocy strony www lub dedykowanej aplikacji.

Jakość

Na rynku działa wiele firm zajmujących się instalacją paneli PV. Decydując się na jakieś rozwiązanie, kierujmy się nie tylko ceną, ale także innymi kryteriami. Dla klientów ważne powinny być parametry paneli, falownika, a także wsparcie, które otrzymuje się do lokalnego przedstawiciela. Warto szukać sprzedawców w swojej okolicy, by w sytuacjach kryzysowych mieć pewność, że reakcja na zgłoszenie będzie odpowiednio szybka.

Najważniejsze parametry falownika solarnego, na które musimy zwracać uwagę, to:

  • jak szybko wyszukuje on i utrzymuje punkt mocy maksymalnej MPP,
  • jak wysoka jest sprawność falownika przy częściowym obciążeniu,
  • jak wysoka jest niezawodność urządzenia,
  • jaki jest zakres temperatur, w których może pracować urządzenie - zaleca się te które mogą działać bez problemy w przedziałach (od -25°C do +60°C),
  • jak łatwa jest obsługa i kontrola urządzenia, czy posiada ono panel zdalny i dostęp do danych historycznych,
  • czy spełnia wszelkie normy jakości i bezpieczeństwa,
  • czy serwis znajduje się na miejscu lub w odległości, którą łatwo możemy pokonać lub może pokonać ekipa serwisowa, ważne też, aby serwis znajdował się w naszym kraju.

Dowiedz się w 60 sekund czy fotowoltaika Ci się opłaci

Jak mocno nachylony jest Twój dach?

Nachylenie dachu wpływa na koszt instalacji

Płaski

Prawie płaski

Normalnie nachylony

Bardzo nachylony

Instytut PVEL poddaje inwertery badaniom niezawodności. Sprawdź ten artykuł , zawarliśmy w nim wyniki ostatnich badań.

Na rynku można znaleźć wiele falowników różnych firm. Wśród marek o dobrej reputacji należy wymienić:

  • SMA (Niemcy)
  • SolarEdge (Izrael)
  • Enphase (Stany Zjednoczone)
  • Fronius (Austria)
  • Schneider (Francja)
  • ABB (Szwecja/Szwajcaria)
  • Huawei (Chiny)
  • Delta (Tajwan)

Cena

Inwertery różnią się one do siebie wieloma parametrami, a także ceną. Wiele firm instalujących panele stawia na SMA, ponieważ według branżowej opinii mają dobry stosunek jakości do ceny. Modele tej firmy charakteryzuje wydajność i niezawodność. Jednakże w ostatnich latach także marka SolarEdge wskoczyła na tą wyższą półkę. Nie można mówić jednak o tym, że inne produkty są dużo gorsze. Każda marka ma swoje modele premium, które zainteresują wymagających użytkowników.

Ile pieniędzy trzeba przygotować na zakup falownika? Średnio ceny zaczynają się od około trzech tysięcy złotych, ale można kupić i inwertery, które kosztują trzynaście tysięcy i więcej. Wszystko zależne jest od parametrów urządzenia, oraz tego, czy jest ono wyposażone w dodatkowe funkcjonalności na przykład pamięć, moduł Wi-Fi, czy też serwer www, który zbiera dane archiwalne.

Warto skorzystać z pomocy specjalistów

Jeśli nie wiemy, które rozwiązanie jest optymalne dla naszego domu lub firmy, to nie warto ryzykować i lepiej zdać się na ekspertów, którzy zawsze chętnie pomogą i podzielą się wiedzą. Poproś za pomocą naszego serwisu o darmowe wyceny, a zobaczysz, jakie oszczędności możesz uzyskać dzięki instalacji odpowiednich paneli, a także najlepszego falownika pv.

Opublikowane przez Dawid Kaczmarczyk Redaktor fotowoltaikaonline.pl

Pasjonuje się sprytnymi sposobami pozyskiwania zielonej energii. W wolnych chwilach uczy się chińskiego.

Powiązane artykuły, które mogą Ci się spodobać

Oszczędź do 30% na fotowoltaice!

Wypełnij krótki formularz i otrzymaj oferty od sprawdzonych firm

  • Do 3 darmowych wycen na adres email
  • Oferty od doświadczonych firm
  • Firmy z oceną min. 4.5/5
Porównaj oferty

Darmowe oferty od najlepszych w branży!

Copyright 2019 Wszystkie prawa zastrzeżone