Jaki falownik wybrać do instalacji fotowoltaiczej?

Falownik to bez wątpienia jeden z najważniejszych elementów instalacji fotowoltaicznej. Urządzenie to odpowiada za konwersję prądu stałego na prąd zmienny, a bez niego jego produkcja okazuje się niemożliwa. Wybór falownika wymaga dokładnego zaplanowania i wzięcia pod uwagę wielu parametrów technicznych. Jak dobrać idealny sprzęt, który zapewni maksymalną efektywność systemu, a także długą i bezawaryjną pracę? Zapraszamy do lektury.

Rodzaje inwerterów fotowoltaicznych

Na początku warto zapoznać się ze wszystkimi dostępnymi na rynku rozwiązaniami. Wybór konkretnego produktu zależy przede wszystkim od rodzaju, rozmiaru i konfiguracji posiadanej przez Ciebie instalacji słonecznej, ale również od Twoich oczekiwań. Falowniki można podzielić na:

falowniki on-grid (sieciowe) – popularne rozwiązania pozwalające na korzystanie z energii na bieżąco albo odprowadzanie jej zgromadzonego nadmiaru z powrotem do sieci. Do falowników sieciowych zaliczamy: inwertery szeregowe, mikroinwertery i inwertery z optymalizatorami mocy. Urządzenia szeregowe obsługują cały ciąg paneli połączonych szeregowo, przekształcając prąd stały wytwarzany przez panele na zmienny. Mikroinwertery stanowią miniaturowe falowniki montowane na każdym panelu fotowoltaicznym i zapewniające niezależną pracę dla danego modułu. Inwertery z optymalizatorami pozwalają na zarządzenie ich mocą, natomiast prąd przekształcają ze stałego na przemienny, dopiero na poziomie centralnego falownika.
falowniki off-grid – są to urządzenia, które nie wymagają podłączenia do sieci energetycznej. Gwarantują niezależność energetyczną, a generowaną przez panele energię magazynują w pojemnych akumulatorach. Falownik natomiast dostarcza nam prąd przemienny, kiedy zachodzi taka potrzeba. Do takich rozwiązań należą: falowniki wyspowe oraz falowniki hybrydowe (mogące działać zarówno w instalacjach on-grid, jak i off-grid).

Moc falownika a moc instalacji PV

Moc falownika a moc paneli – jak ją dobrać? Moc falownika musi być jak najlepiej dostosowana do mocy instalacji PV. Zasada ogólna mówi o tym, że moc falownika powinna wynosić ok. 80-120% mocy całej instalacji słonecznej. Przykładowo: dla systemu o mocy 10 kW sprawdzi się falownik o mocy 8-12 kW. Pamiętaj, że zbyt słaby falownik obniży wydajność paneli w okresie silnego nasłonecznienia, natomiast zbyt mocny nie będzie efektywny w okresach, kiedy produkcja energii znacznie spada, co skutkuje jej stratami.

Wymagania instalacji PV a wybór inwertera

Trzeba mieć na uwadze to, że każda instalacja fotowoltaiczna ma swoje własne, specyficzne wymagania. To właśnie od nich w dużej mierze zależy dobór falownika. W przypadku jednolitej orientacji i kąta nachylenia paneli dobrym wyborem będą falowniki szeregowe. Jeśli orientacja i kąt nachylenia paneli są zróżnicowane, wówczas można sięgnąć po falowniki z optymalizatorami mocy czy tak zwane mikroinwertery.

Falowniki a technologia modułów fotowoltaicznych

Nie bez znaczenia jest też technologia modułu fotowoltaicznego i typ izolacji inwertera (beztransformatorowy / transformatorowy). Standardowe panele zbudowane są z ogniw monokrystalicznych czy polikrystalicznych albo cienkowarstwowych ogniw CIS/CIGS, które mogą współpracować z obiema typami izolacji inwertera.

Jeśli chodzi o panele cienkowarstwowe CdTe i amorficzne to wymagają one uziemienia ujemnego bieguna generatora PV, co za tym idzie, niezbędny jest do nich falownik transformatowy galwanicznie izolowany. Do paneli typu all back contact polecany jest natomiast falownik transformatorowy, z uziemieniem bieguna dodatniego.

Minimalne oraz maksymalne napięcia łańcuchów modułów fotowoltaicznych

Planując instalację fotowoltaiczną trzeba wyznaczyć napięcia łańcucha modułu PV w granicznych dla niego temperaturach. Uznaje się, iż górna granica temperatur modułów oscyluje w przedziale 65-70 stopni C, natomiast minimalna wynosi od -16 do -24 stopnie C. Falowniki funkcjonują w ustalonym zakresie napięcia wejściowego, a im szerszy zakres, tym większa elastyczność w ilości modułów dobranych do danego MPPt.

Falowniki fotowoltaiczne – na co jeszcze zwrócić uwagę?

Jak dobrać falownik do paneli? Pod uwagę należy wziąć jeszcze takie kwestie jak:

klasa ochronności IP – falownik musi być dobrze zabezpieczony przed zmiennymi temperaturami, kurzem czy wilgocią. Zalecana klasa ochronności wynosi co najmniej IP65,
sprawność sprzętu – najlepiej na poziomie minimum 97 procent,
liczba MPPT – dla paneli ustawionych w jedną stronę sprawdzi się jeden MPPT, a dla tych zamontowanych w różnych kierunkach zalecane są dwa MPPT,
system monitorowania pracy instalacji fotowoltaicznej – system ten pozwala na stałe śledzenie działania instalacji i szybkie wykrywanie możliwych usterek,
dostęp do platformy monitorowania i automatyczne powiadomienia – inwerter powinien oferować opcję komunikacji dające możliwość podłączenia urządzenia do platformy monitorującej przy użyciu przewodowego połączenia Ethernej, GSM, Wi-Fi czy EnergyNet. Do platformy powinniśmy mieć dostęp nieograniczony, z każdego urządzenia i miejsca na ziemi. Pomocnym rozwiązaniem są też powiadomienia wysyłane przez falownik w sposób automatyczny w razie wykrycia awarii,
głośność urządzenia – jest istotne w sytuacji, kiedy falownik ma zostać zainstalowany w niewielkiej odległości od miejsca, w którym dosyć często przebywamy. W tym wypadku warto wziąć pod uwagę poziom hałasu, który będzie emitował ten sprzęt. Ważne jest wówczas, aby głośność falownika była jak najniższa. Nowoczesne rozwiązania osiągają poniżej 30 dB,
certyfikaty – ważny jest zwłaszcza certyfikat zgodności z normą PN-EN 61000-3-2 i PN-EN 61000-3-3 (dla falowników o prądzie <16A na fazę); PN-EN 61000-3-12 i PN-EN 61000-3-11 (przy prądzie 16-75A na fazę), ale również certyfikat zgodności z normą PN-EN 50438 oraz deklaracja zgodności z dyrektywą 2014/35/UE (niskonapięciową) i deklaracja zgodności z dyrektywą 2014/30/UE (kompatybilności elektromagnetycznej).

Producenci falowników fotowoltaicznych

Najlepiej postawić na sprawdzonych producentów, którzy w swojej ofercie mają tylko niezawodne, wysokiej jakości falowniki. Sprzęty te powinny posiadać odpowiednie certyfikaty bezpieczeństwa oraz wieloletnią gwarancję. Zakup z pewnego i zaufanego źródła da Ci pewność, że inwerter będzie działać bezawaryjnie nawet przez 10 czy 15 lat, ale również dłużej po niewielkich naprawach i konserwacji. Pamiętajmy, że falownik to dosyć drogi sprzęt, gdyż stanowi nawet ok. 20 procent kosztów całej instalacji. Solidne i wydajne urządzenie to jednak oszczędność na dłuższą metę, a więc warto dobrze przemyśleć jego wybór.

Przed podjęciem decyzji można poszukać informacji o producentach oraz poczytać opinie o konkretnych modelach falowników, które Cię interesują. Na rynku znaleźć można dużo produktów od nieznanych marek w niskich cenach, jednak najczęściej cena nie idzie w parze z jakością. Inwestując w falownik najlepiej zapoznać się z takimi produktami jak:

Wyżej wymienieni producenci zapewniają profesjonalne doradztwo i wsparcie sprzedażowe, a także długą gwarancję. W razie usterki falownika, jego serwisowanie nie sprawi więc nam żadnych problemów.

Jaki falownik do fotowoltaiki okaże się najlepszy? Chcąc wybrać idealnie dobrany sprzęt, musisz przeanalizować specyfikę instalacji, jej rodzaj oraz wszystkie swoje indywidualne oczekiwania. Przed podjęciem decyzji zapoznaj się również z najważniejszymi parametrami falowników. Inwerter fotowoltaiczny jest bez wątpienia sercem każdej instalacji PV. Jego wybór nie może być przypadkowy! Jeśli jest on dla Ciebie sporym wyzwaniem, skorzystaj z pomocy specjalistów.