Fotowoltaika

Jaki falownik do fotowoltaiki? Sprawdź!

falownik

Falownik to ważny element instalacji fotowoltaicznej. To właśnie on zmienia prąd prąd stały wytworzony z energii słonecznej w prąd przemienny, z którego możemy korzystać do zasilania urządzeń w swoim domu. Żeby dobrze dobrać falownik do instalacji PV trzeba więc najpierw dokładnie wiedzieć co to jest, jakie istnieją rodzaje falowników oraz co brać pod uwagę podejmując decyzję.Wszystkie powyższe kwestie omówimy w tym artykule.

Falownik – co to jest i jak działa?

Falownik, czyli inaczej inwerter albo przetwornica, to niewielkie urządzenie, które stosuje się między innymi w instalacji fotowoltaicznej. Panele fotowoltaiczne przetwarzają energię słoneczną na prąd stały. Ten trafia do inwertera, który znowu przetwarza go w prąd przemienny o regulowanej częstotliwości wyjściowej. Właśnie taki prąd mamy w gniazdkach i takim zasilane są nasze urządzenia w domu. Można więc powiedzieć, że bez inwertera nie odnieślibyśmy żadnego pożytku z paneli fotowoltaicznych.

Energia wprowadzana do sieci musi spełniać wysokie wymagania jakościowe. Na przykład przebiegi wytwarzanego napięcia mają być sinusoidalne i idealnie zsynchronizowane z parametrami sieci. Falownik musi też zapewniać maksymalne bezpieczeństwo użytkownikowi, modułom fotowoltaicznym oraz sieci energetycznej. Chociaż więc inwerter to urządzenie niewielkich rozmiarów, to jest skomplikowane, a proces jego projektowania i produkcji wymaga fachowej wiedzy i dużego doświadczenia. Falownik jest złożony z układu wejściowego, do którego podłącza się łańcuchy modułów fotowoltaicznych, układu przetwarzającego napięcie stałe w przemienne i układu sterującego (np. przez wyświetlacz LCD albo interfejs www). Jest jeszcze układ zabezpieczeń, dzięki którym współpraca z siecią przebiega wydajnie i bezpiecznie.

Falownik ma za zadanie stale monitorować napięcie i częstotliwość prądu w sieci i reagować odpowiednio do ewentualnych zmian. Gdyby te wartości przekroczyły dopuszczalny zakres, musi nastąpić odłączenie od sieci. Osoby, które zamierzają założyć instalację PV często pytają czy falownik może pracować także w sytuacji, gdyby nie było zasilania ze strony Operatora Systemu Energetycznego, czyli w systemie off-grid. Niektóre inwertery mogą, ale wymaga to instalacji dodatkowych urządzeń separujących instalację fotowoltaiczną od sieci. Takie urządzenia muszą się znajdować poza budynkiem, żeby nie stwarzać zagrożenia chociażby dla ekipy naprawczej,  która miałaby usunąć awarię.

Rodzaje falowników

Falowniki można podzielić na kilka sposobów. Ze względu na łączność z siecią zewnętrzną wyróżniamy falowniki wyspowe i sieciowe. Te pierwsze działają w systemie off-grid i nie mają łączności z siecią energetyczną, więc ewentualnych nadwyżek nie można do niej oddawać. Falowniki sieciowe typu on-grid, nawiązują połączenie z siecią energetyczną. Właśnie je stosuje się najczęściej w gospodarstwach domowych. Dzięki nim użytkownicy instalacji PV mogą oddawać nadwyżki wyprodukowanego prądu do sieci.

Inwertery można też podzielić według zasilania. Mamy wtedy falowniki jednofazowe (1-fazowe) i trójfazowe (3-fazowe). Te ostatnie mają taką przewagę, że równomiernie wprowadzają energię na każdą z faz. Przyczyniają się też do stabilności lokalnej sieci. W instalacjach fotowoltaicznych o mocy do 3 kW stosuje się tylko falowniki jednofazowe. W przedziale 3 – 4,6 kW można wybrać inwerter jednofazowy lub trójfazowy, a powyżej 4,6 kW tylko trójfazowy. Który jest lepszy?

Falownik jednofazowy czy trójfazowy?

Dla instalacji złożonej z 10-12 modułów fotowoltaicznych, napięcie na łańcuchów modułów sięga zwykle 300-350 V. W takim układzie lepiej sprawdzi się falownik jednofazowy. To dlatego, że do wytworzenia trójfazowej sinusoidalnej fali potrzebne jest napięcie DC ok. 695 V, a do fali sinusoidalnej jednofazowej wystarczy 360 V. W związku z tym w inwerterze trójfazowym DC booster musi znacznie wyżej podbijać napięcie niż w jednofazowym. Przez to znowu falownik jednofazowy w instalacjach do 3 kW pracuje z wyższą sprawnością.

Kolejny ważna kwestia, którą trzeba wziąć pod uwagę to fakt, że inwerter 3fazowy trzeba podłączyć do obwodu trójfazowego. Falownik będzie kontrolował 3 fazy jednocześnie, a kiedy w jednej z nich zarejestruje jakieś zaburzenie – np. niestabilność napięcia – wyłączy się. Inaczej jest z inwerterami jednofazowymi. Te przyłączamy do jednej fazy i możemy wybrać najstabilniejszą, optymalnie obciążoną. Co więcej falowniki jednofazowe są po prostu tańsze od trójfazowych. Przy instalacjach do 3 kW lepszym wyborem będą więc falowniki jednofazowe.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *