Inwertery

„Dusza i magik” instalacji fotowoltaicznej – inwerter zwany też falownikiem. To właśnie to urządzenie tak naprawdę umożliwia wykorzystanie energii słonecznej jako prądu w domowych gniazdkach. Jego wybór wzbudza często wiele wątpliwości a nawet emocji. Często inwestorzy poszukują używanych lub tanich falowników. To błąd i niepotrzebne szukanie oszczędności. Poniższy artykuł rozwiewa wiele wątpliwości.

Co to jest inwerter/falownik? Inwerter to urządzenie, które pozwala zamienić energię słoneczną w prąd. Pora przyjrzeć się bliżej jego działaniu.

Inwerter – serce instalacji fotowoltaicznej

Falownik to jeden z najważniejszych elementów każdej instalacji fotowoltaicznej. Wraz z ogniwami fotowoltaicznymi, rozdzielnią prądu stałego oraz systemem montażowym tworzy nierozerwalną całość. Jego główne zadanie to zamiana prądu stałego, wyprodukowanego przez panele słoneczne, na prąd zmienny, który może pojawić się w gniazdku i zostać użyty przez domowników. Jak to robi? Prąd stały to ruch elektronów w jedną stronę, natomiast w prądzie przemiennym elektrony zmieniają kierunek 50-60 razy na sekundę. Falownik (stąd nazwa – prąd zaczyna falować) po prostu przerzuca napływający prąd stały w przód i w tył, odwracając styki. Przemienne napięcie w czasie rzeczywistym dostarczane jest do sieci energetycznej.

Prądu zazwyczaj jest więcej niż potrzeba na co dzień.  Nadwyżkę można przesłać do sieci energetycznej. Nie oznacza to oddania komukolwiek prądu za darmo. Ta nadwyżka może powrócić do swojego producenta (w okresie zapotrzebowania na dodatkową energię z sieci).

Pora na powrót do kwestii samego falownika. Oprócz swojego głównego zadania zajmuje się on również liczeniem ile energii wyprodukowały panele fotowoltaiczne oraz ile energii system pobrał jednak z sieci (w przypadku deficytów). Dobrze dobrany falownik/inwerter to klucz do właściwego funkcjonowania całego systemu fotowoltaiki.

Jak i co wybierać czyli podział i rodzaje inwerterów

Falowniki on-grid i off-grid. Dyskusja o tych dwóch typach urządzeń budzi zwykle największe zainteresowanie inwestorów. Czym się różnią i o co tak naprawdę w tym podziale chodzi?

Podstawową różnicą pomiędzy nimi jest fakt, że on-grid jest zintegrowany z całą siecią zakładu energetycznego. Wówczas prąd niewykorzystany w danej instalacji trafia do sieci a w momencie, gdy nie możemy produkować energii możemy pobierać prąd z sieci. Off-grid natomiast działa poza siecią pozwalając na magazynowanie energii elektrycznej na własny rachunek (w akumulatorach, bez oddawania do sieci). Kuszące? Zapewne tak. Jednak systemy off-grid, czyli wyspowe polecane są, ze względu na cenę dla inwestorów, którzy nie mają możliwości podłączenia się do sieci energetycznej. Dla tych, którzy chcą jednak wypróbować działanie systemów off-grid stworzono inwertery hybrydowe. Umożliwiają one jednoczesną obsługę sieci i akumulatorów. Przykładem nowoczesnego inwertera hybrydowego jest Fronius Hybrid. Może być on wykorzystywany jako podstawowy inwerter on-grid lub w zestawie z baterią jako falownik hybrydowy. Dzięki temu inwestor nie musi od razu decydować się na zakup baterii. Jednocześnie inwestycję w baterię można realizować etapami poprzez zakup baterii o najniższej pojemności a następnie rozbudowywać system.

Falowniki transformatorowe i beztransformatorowe

Falowniki transformatorowe wyposażone są, jak sama nazwa wskazuje, w transformator odpowiedzialny za galwaniczne oddzielanie prądu stałego wytwarzanego przez instalację fotowoltaiczną od prądu zmiennego sieci, Występują tylko w urządzeniach o dużej mocy.

Falowniki beztransformatorowe, ze względu na tendencje rynkowe, są dużo bardziej popularne. Przede wszystkim dlatego, że są mniejsze i lżejsze i najczęściej wystarczają do obsługi małych elektrowni przydomowych. Warto jednak pamiętać o tym, że galwaniczna izolacja bywa niezbędna i tym samym falownik transformatorowy to nie fanaberia, a wymóg techniczny. I tu jeszcze raz trzeba podkreślić, że inwerter dobiera się ściśle do wymogów i potrzeb technicznych całej instalacji.

Jak duży może być falownik?

Skoro już wspomniano o samych wielkościach, to na koniec przyjrzyjmy się falownikom również pod tym względem.

Mikrofalownikami są po prostu te urządzenia, które współpracują tylko z jednym modułem fotowoltaicznym o mocy ok. 0,3 kW.

Falowniki stringowe obsługują w przypadku małej instalacji fotowoltaicznej (1–30kW) wszystkie panele fotowoltaiczne

Falowniki centralne zdecydowanie największe urządzenia o bardzo dużej mocy (w setkach kilowatów bądź nawet w megawatach). Przeznaczone do zadań specjalnych jak farma fotowoltaiczna.

Inwertery sieciowe – specyfikacja najpopularniejszych modeli

 

FRONIUS SMA Huawei
Model SYMO 3.0-3-S – 8.2-3-M SUNNY TRIPOWER 3.0 / 6.0 SUN2000-3/4/5/6/8/10KTL-M0
Maks. sprawność 96.2 – 97.7% 98.2 % 98.2 – 98.6 %
Znam. moc wyjściowa AC 3.0 – 8.2 kW 3.0 – 6.0 kW 3.0 – 10.0 kW
Maks. rekomend. moc DC 6.0 – 16.4 kWp 6.0 – 9.0 kW 6.15 – 14.88 kW
Napięcie startu 200 V 150 V 200 V
Zakres temperatury pracy -25 do + 60°C -25 do + 60°C -25 do + 60 °C
Komunikacja WLAN / Ethernet LAN WLAN / Ethernet / RS485 WLAN; RS485; 4G (opcja)
Waga 16.0 – 21.9 kg 17.0 kg 18.0 kg
Wymiary 645 x 431 x 204 mm 435 x 470 x 176 mm 525 x 470 x 166 mm
Stopień ochrony IP 65 IP 65 IP 65
Siedziba producenta Austria Niemcy Chiny, Oddziały w UE

Do pobrania

Karta Katalogowa FRONIUS SYMO 3-0-3-S – 20-0-3-M
Deklaracja zgodności – FRONIUS NC RFG PL
Karta Katalogowa HUWAEI SUN2000 – 8-23KTL
Karta Katalogowa HUWAEI SUN2000L- 2-5KTL
Deklaracja zgodności – Huawei NC RFG PL
Karta katalogowa – SMA SUNNY TRIPOWER 3-6 kW
Karta Katalogowa – SMA SUNNY TRIPOWER 8-10 kW
Karta Katalogowa – SMA Sunny Boy 1_5 – 2_5 kW
Karta Katalogowa – SMA Sunny Boy 3-6 kW