Instalacja fotowoltaiczna jest inwestycją w przyszłość, która pozwoli zmniejszyć koszty energii elektrycznej, zwiększyć niezależność energetyczną i przyczynić się do ochrony środowiska. Jednak aby układ PV działał sprawnie i przynosił oczekiwane korzyści, niezbędne jest wybranie odpowiedniego falownika.
Czym jest falownik?
Falownik PV, nazywany także inwerterem fotowoltaicznym lub inwerterem solarnym, jest kluczowym elementem w instalacji fotowoltaicznej. Jego głównym zadaniem jest przekształcanie energii elektrycznej generowanej przez moduły fotowoltaiczne w formę dostosowaną do użytku w gniazdkach i podłączonych do nich urządzeń. Dzięki obecności falownika możliwe staje się wykorzystanie wyprodukowanej energii słonecznej do zasilania urządzeń pracujących w sieci o niskim napięciu.
Wizualnie, falownik przypomina niewielkie pudełko, a jego umiejscowienie może być dostosowane do konkretnego modelu i preferencji. Może być montowany na zewnątrz budynku lub umieszczany wewnątrz, w zależności od potrzeb i warunków otoczenia. Konstrukcja falownika składa się z kilku kluczowych elementów, które razem zapewniają jego prawidłowe działanie.
Jednym z tych elementów jest układ kluczy tranzystorowych, który pełni rolę w kontroli i sterowaniu przepływem energii. Stopień pośredni, złożony z kondensatorów, ma za zadanie przekształcenie prądu stałego na prąd o odpowiednich właściwościach. Natomiast stopień końcowy, złożony z tranzystorów, generuje na wyjściu falę prądu przemiennego, która jest zgodna z wymaganiami sieci elektrycznej.
Dodatkowo, falownik PV wyposażony jest w układ sterowania i zabezpieczeń, które pełnią istotne funkcje. Układ sterowania monitoruje pracę falownika i kontroluje proces przekształcania energii, zapewniając optymalne warunki działania. Natomiast układ zabezpieczeń chroni instalację przed przeciążeniami, przepięciami czy innymi nieprawidłowościami, co przyczynia się do bezpiecznej i niezawodnej pracy całego systemu.
Warto podkreślić, że każdy z tych komponentów falownika odgrywa niezwykle istotną rolę w jego funkcjonowaniu. Dzięki nim, falownik PV jest w stanie skutecznie przekształcać energię elektryczną z paneli fotowoltaicznych, dostosowując ją do potrzeb użytkownika i umożliwiając wykorzystanie energii słonecznej w sposób efektywny i przyjazny dla środowiska.
Jak działa falownik FV?
Podstawowym zadaniem falownika jest konwersja energii elektrycznej, która jest generowana przez panele słoneczne za pomocą efektu fotowoltaicznego. To właśnie panele słoneczne przekształcają energię z promieni słonecznych na prąd stały. Jednakże, aby tę energię można było wykorzystać do zasilania domowych urządzeń, konieczne jest przekształcenie jej na prąd przemienny. W tym celu falownik wykonuje konwersję prądu stałego na prąd przemienny, generując falę o zadanych parametrach, odpowiednich dla sieci energetycznej.
Nowoczesne falowniki PV mają jednak znacznie szersze funkcje niż tylko przekształcanie prądu. Oprócz tego, że zamieniają prąd stały na prąd przemienny, pełnią również rolę monitorowania i zabezpieczania całego systemu fotowoltaicznego. Wyposażone są w zaawansowane oprogramowanie, które umożliwia wykrywanie i diagnozowanie ewentualnych usterek w instalacji PV. Dzięki temu operatorzy systemów fotowoltaicznych mogą skutecznie monitorować wydajność i stan techniczny swojej instalacji, a w przypadku awarii szybko podjąć odpowiednie działania naprawcze.
Jak dopasować falownik PV do instalacji?
Podczas doboru falownika PV do instalacji istnieje kilka istotnych czynników, które należy wziąć pod uwagę. Jednym z kluczowych czynników jest sumaryczna moc paneli słonecznych w instalacji. Zaleca się wybór falownika o nieco mniejszej mocy niż suma mocy paneli, zwykle około 10-20% mniejszej. Jest to podyktowane faktem, że falownik powinien pracować z pełną mocą, a uzyskanie maksymalnej wydajności w praktyce jest rzadkością z powodu czynników pogodowych i charakterystyki modułów fotowoltaicznych. Wybierając nieco słabszy falownik, nie powinno to wpływać znacząco na wydajność systemu.
Kolejnym aspektem do rozważenia jest rodzaj instalacji, czyli czy jest to instalacja podłączona do sieci (on-grid) czy odłączona od sieci (off-grid). Falowniki przeznaczone do instalacji on-grid synchronizują się z siecią elektroenergetyczną i wymagają jej obecności do prawidłowego działania. Natomiast falowniki off-grid współpracują z magazynem energii, umożliwiając niezależne zasilanie. Istnieją również falowniki hybrydowe, które mogą być stosowane zarówno w instalacjach on-grid, jak i off-grid, zapewniając większą elastyczność.
Dodatkowo, należy rozważyć rodzaj falownika, czy będzie to falownik jednofazowy czy trójfazowy. Falowniki jednofazowe są odpowiednie dla mniejszych instalacji o mocy do 3,68 kW, podczas gdy falowniki trójfazowe są bardziej odpowiednie dla większych instalacji. Średnia moc instalacji fotowoltaicznych w Polsce przekracza obecnie 10 kW, co sugeruje, że w większości przypadków lepszym wyborem będzie falownik trójfazowy.
Na co jeszcze zwrócić uwagę?
Przy wyborze falownika do instalacji fotowoltaicznej istnieje kilka istotnych parametrów, na które warto zwrócić uwagę. Oprócz dopasowania falownika do instalacji pod względem mocy, istotne są również inne czynniki.
Pierwszym parametrem, na który warto zwrócić uwagę, jest odporność falownika na czynniki atmosferyczne. Klimat umiarkowany charakteryzuje się zmianami temperatur, silnymi wiatrami i częstymi opadami atmosferycznymi. Dlatego ważne jest, aby wybrać falownik, który będzie odporny na takie warunki. Warto zwrócić uwagę na klasę IP, która określa odporność urządzenia na wilgoć i pył. W przypadku instalacji fotowoltaicznych, zaleca się wybór falownika o co najmniej klasie IP65, aby zapewnić odpowiednią ochronę.
Kolejnym istotnym parametrem jest sprawność falownika. Najlepsze urządzenia osiągają sprawność na poziomie co najmniej 97%. Wybierając falownik o wysokiej sprawności, można zapewnić efektywne wykorzystanie energii słonecznej. Warto również zwrócić uwagę na systemy chłodzenia w falowniku, które umożliwiają utrzymanie odpowiedniej temperatury pracy nawet w warunkach wysokich temperatur zewnętrznych.
Obecnie coraz częściej dostępne są nowoczesne inwertery, które mierzą zużycie prądu. Dzięki temu można skutecznie zarządzać energią elektryczną, monitorując jej wykorzystanie. Przy wyborze falownika PV, warto również zwrócić uwagę na renomę producenta. Przeczytanie opinii innych użytkowników może pomóc w dokonaniu właściwego wyboru i zakupie sprawdzonego produktu, który zapewni niezawodne działanie instalacji fotowoltaicznej.
MATERIAŁ PARTNERA
