Czym jest inwerter fotowoltaiczny?

Nieodzowną częścią każdej instalacji jest inwerter fotowoltaiczny (zwany też falownikiem). Ta niepozornie wyglądająca skrzynka stanowi serce całego układu – źle dobrany może zmniejszyć wydajność, a tym samym opłacalność instalacji. Przed zakupem inwertera, warto więc zaznajomić się z jego budową, zasadą działania oraz rodzajami.

 

Inwerter fotowoltaiczny – budowa i zasada działania

Zadaniem inwertera solarnego jest przetwarzanie prądu stałego (DC), produkowanego przez moduły fotowoltaiczne na prąd zmienny (AC), wykorzystywany do zasilania urządzeń elektrycznych. Zależnie od rodzaju, falownik może generować prąd o ściśle określonym napięciu lub dostosowywać go do podłączonej sieci i urządzeń. Dodatkową funkcją inwertera jest monitorowanie oraz zabezpieczenie pracy całej instalacji. Inwerter fotowoltaiczny stale rejestruje parametry sieci, takie jak napięcie i częstotliwość, a także wykrywa wszelkie poważniejsze usterki (np. zwarcia). Gdy zachodzi taka potrzeba, automatycznie przerywa połączenie z siecią, chroniąc cały układ. Falownik to złożony układ wrażliwej elektroniki, dlatego jego budowa jest dość skomplikowana. Każdy inwerter solarny składa się z trzech układów: układu mostkowego tranzystorowego, układu wejściowego oraz układu wyjściowego.

 

Inwertery solarne - układ MPPT

Główny podzespół falownika stanowi układ mostkowy tranzystorowy, który przetwarza napięcie stałe na napięcie zmienne. Układ wejściowy złożony jest z układu stabilizacji napięcia zawierającego kondensatory, bezpieczniki, ograniczniki przepięć i rozłącznik oraz układu śledzenia maksymalnego punktu mocy MPPT (Maximum Power Point Tracking). Jest on zmienny w zależności od natężenia promieniowania i temperatur, ponieważ zmienia się kształt charakterystyki mocy w funkcji napięcia. Układ MPPT śledzi ten punkt, dostosowując się do jego nowej wartości, dzięki czemu możliwe jest przetworzenie większej ilości energii. Jeszcze kilka lat temu inwertery solarne nie były wyposażone w układ MMPT, przez co generowały nawet o 20% mniej energii. Na szczęście dziś praktycznie każdy falownik posiada ten układ. Zadaniem ostatniego układu inwertera fotowoltaicznego, czyli układu wyjściowego, jest dostarczenie stabilnego i wysokojakościowego prądu. Układ ten złożony jest więc z układów filtrujących oraz dławików, które zapobiegają nagłym zmianom natężenia oraz zabezpieczają kable i urządzenia zasilane przez wytworzony prąd.

 

Rodzaje inwerterów solarnych

Istnieje wiele rodzajów inwerterów. W zależności od parametrów można dokonać ich poczwórnego podziału ze względu na: połączenie z siecią, wielkość instalacji, ilość faz oraz transformator. Zależnie od sposobu pracy inwerterów fotowoltaicznych wyróżniamy inwertery off-grid, on-grid oraz hybrydowe. Falowniki off-grid pracują niezależnie od sieci energetycznej, są dostosowane do współpracy z baterią akumulatorów, wymagają jednak budowy tzw. instalacji wyspowych. Inwertery typu on-grid są z kolei uzależnione od zewnętrznej sieci energetycznej, gdyż to właśnie do niej dostosowują swoją pracę. Oznacza to, że w przypadku zaniku napięcia w sieci, inwerter automatycznie się wyłączy. Falowniki on-grid nie są przystosowane do współpracy z akumulatorami.

 

Falowniki hybrydowe współpracują zarówno z instalacjami typu on-grid, jak i off-grid. Bardziej skomplikowane wersje hybrydowych inwerterów posiadają wbudowane baterie akumulatorów, co sprawia, że zdolne są magazynować wytwarzaną energię. Ze względu na wielkość instalacji inwertery solarne można podzielić na: mikroinwertery, które współpracują tylko z jednym panelem, inwertery stringowe przeznaczone dla małych instalacji do 30 kW oraz inwertery centralne, obsługujące duże farmy fotowoltaiczne.

 

Podział inwerterów fotowoltaicznych

Kolejny podział instalacji zależny jest od ilości faz, do których przyłącza się falownik, czyli od parametrów prądu wyjściowego. W tym podziale wyróżnia się falowniki jednofazowe i trójfazowe. Inwertery fotowoltaiczne jednofazowe stosowane są w przypadku instalacji o małych mocy, natomiast trójfazowe w systemach o mocy wyższej niż kilka kW. Sieć oparta na trójfazowych falownikach jest znacznie stabilniejsza i bardziej wydajna niż ta, która posiada falowniki jednofazowe. Ostatni podział falowników zależny jest od typu izolacji, czyli obecności transformatora. Inwertery solarne transformatorowe zasilają zwykle systemy dużej mocy; cechuje je lepsza jakość generowanego napięcia oraz wyższy stopień bezpieczeństwa. Znacznie popularniejsze są jednak inwertery beztransformatorowe. Ten typ falowników wymaga jednak dodatkowej instalacji urządzenia pomiarowego i zabezpieczającego. Większa ilość elementów składowych sprawia natomiast, że falowniki pozbawione transformatora podlegają częstszym awariom.

Chcesz , żebyśmy do Ciebie szybko oddzwonili ?

Infolinia czynna w godzinach 8.00 - 16.00
X

OCZEKUJ NA POŁĄCZENIE