Inwerter zwany jest często falownikiem lub przetwornicą napięcia. Jest to urządzenie, które jest niezbędne do prawidłowego działania instalacji fotowoltaicznej. Inwerter w sposób ciągły monitoruje parametry sieci takie jak napięcie oraz częstotliwość. W ten sposób możliwa jest szybka reakcja na występujące zmiany. Przykładem jest sytuacja, kiedy parametry sieci nie mieszczą się w określonym przez system zakresie. Wówczas falownik decyduje o automatycznym odłączeniu od sieci w celu zapobiegania uszkodzeniom.
Budowa inwertera oraz istotne parametry techniczne
Podstawowym elementem niezbędnym do skutecznej pracy falownika jest układ, który zajmuje się przetwarzaniem stałego napięcia na przemienne. Inwerter wyposaża się także w inne niezbędne do działania rozwiązania: układ sterujący, zabezpieczający, układ wyjściowy. W specyfikacji technicznej znajdziemy ważne dane takie jak parametry wejściowe, na które składa się maksymalna moc wejściowa (DC), maksymalne napięcie wejściowe. Producenci podają także dane liczbowe dla parametrów wyjściowych, tutaj określona jest maksymalna moc wyjściowa (AC), zakres częstotliwości i synchronizacji napięcia, a także układ faz. Reszta parametrów to między innymi wymiary, waga, napięcie wyjściowe międzyfazowe, układ monitorujący parametry elektryczne, sposób chłodzenia układu, dodatkowe zabezpieczenie AC/DC.
Na co warto zwrócić uwagę podczas wyboru falownika?
Uwzględniwszy najważniejsze parametry warto wybrać inwerter renomowanego producenta z pełnym okresem gwarancji. Wśród parametrów, które mają znacznie w codziennym użytkowaniu możemy wymienić między innymi:
- Stopień ochrony, zaleca się wybór przynajmniej stopnia IP65
- Szybkość utrzymania oraz wyszukiwania punktu mocy maksymalnej (MPP)
- Sprawność urządzenia przy obciążeniu
- Zakres pracy w skrajnych warunkach pogodowych
- Normy spełniane przez inwerter
Rodzaje inwerterów
Podział inwerterów jest bardzo szeroki, postaramy się omówić wszystkie rodzaje dostępnych na rynku urządzeń. Pierwszy podział falowników dzieli je w zależności od sposobu połączenia z siecią przesyłową. Wyróżniamy więc inwertery wyspowe (off-grid) oraz sieciowe (on-grid). Pierwszy rodzaj nie nawiązuje połączenia z siecią, co w praktyce uniemożliwia oddanie nadwyżki energii. Inwertery off-grid pozwalają jedynie na dopasowanie napięcia do zasilenia urządzeń w budynku oraz akumulatorów. Typ ten jest zwykle wykorzystywany w domkach letniskowych, gdzie budynek nie jest podłączony do sieci. Falowniki sieciowe (on-grid) łączą się z siecią, co umożliwia oddanie nadwyżki energii wytwarzanej z fotowoltaiki do sieci. Urządzenie uniemożliwia natomiast ładowanie akumulatorów.
Podział falowników ze względu na wymiary instalacji
Znajdziemy tu modele inwerterów, które współpracują z instalacjami fotowoltaicznymi różnej wielkości. Mikroinwertery to niewielkie urządzenia przystosowane do pracy z jednym panelem. Inwertery stringowe to typ, który znajdziemy w większości małych budynków takich jak domy jednorodzinne, czy obiekty firmowe. Rodzaj ten przystosowany jest do montażu w instalacjach o mocy nieprzekraczającej 30 kW. Najbardziej wymagające instalacje PV wymagają zastosowania inwerterów centralnych. Urządzenia te obsłużą bezproblemowo systemy takie jak farmy fotowoltaiczne, gdzie moc może przekraczać kilkaset kW.
Podział inwerterów ze względu na liczbę faz
Podział ten wskazuje na urządzenia dostosowane do ilości faz, do których podpięty zostanie inwerter. Podzielenie systemu fotowoltaiki na fazy jest o tyle wygodne, iż pozwala na równomierne rozprowadzenie obciążenia. Fazy w praktyce zmniejszają obciążenie w sieci, co pozwala na przyłączenie większej liczby urządzeń do instalacji. Inwertery jednofazowe wykorzystywane są przy instalacjach fotowoltaicznych o niewielkiej mocy np. 5 kW. Urządzenia podłącza się do sieci z użyciem przewodów: neutralnego (N), ochronnego (PE) oraz fazowego (L). W przypadku fotowoltaiki o większej mocy (powyżej kilku kW) stosuje się falowniki trójfazowe. Przyłącze odbywa się tu z użyciem przewodów L1, L2, L3, N oraz PE, gdzie pierwsze trzy to przewody fazowe. Zaletą inwerterów trójfazowych jest równomierne rozprowadzenie energii, co przekłada się na mniejsze obciążenie instalacji w budynku. Jednym słowem instalacja charakteryzuje się większą stabilnością. Monterzy zwykle wykorzystują właśnie falowniki trójfazowe, które dbają o symetryczne zasilanie dla poszczególnych faz.
Inwertery transformatorowe oraz beztransformatorowe
Inwertery transformatorowe umożliwiają oddzielenie prądu stałego generowanego przez fotowoltaikę od prądu zmiennego w sieci. Falowniki z transformatorem są wymagane jedynie przy instalacjach PV o dużej mocy. Są to rozwiązania wykorzystywane przy dużym obciążeniu nominalnym i tylko wtedy możemy mówić o wysokiej skuteczności. Przy niższym obciążeniu wartości osiągane przez urządzenie drastycznie spadają. W przypadku inwerterów beztransformatorowych możemy mówić o skutecznym działaniu w całym spektrum przetwarzania prądu. Rozwiązanie to jest stosowane przy niewielkich instalacjach fotowoltaicznych, a działanie falownika jest skuteczne bez względu na obciążenie systemu. Falowniki tego typu doposaża się dodatkowo w systemy zabezpieczeń oraz urządzenia pomiarowe. Wynika to bezpośrednio z braku separacji prądu AD oraz DC. Znajdź montaż w okolicy: fotowoltaika Pułtusk.
