Inwerter fotowoltaiczny, znany także jako falownik fotowoltaiczny, to jedno z kluczowych urządzeń w systemach fotowoltaicznych. Jego rola w instalacji jest nie do przecenienia, gdyż odpowiada za przekształcanie prądu stałego (DC) generowanego przez panele słoneczne na prąd przemienny (AC), który można wykorzystać w domowych gniazdkach elektrycznych. Dowiedz się więcej o funkcjach, rodzajach oraz pracy inwertera w instalacji fotowoltaicznej.
Inwerter fotowoltaiczny ‐ funkcje
Inwerter fotowoltaiczny pełni kilka istotnych funkcji, które wpływają na efektywność i bezpieczeństwo całego systemu fotowoltaicznego. Poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich:
- przekształcanie prądu stałego na prąd przemienny: jest to podstawowa funkcja inwertera. Panele słoneczne generują prąd stały, który musi zostać przekształcony na prąd przemienny, aby mógł zasilać urządzenia elektryczne w domu;
- monitorowanie systemu: nowoczesne falowniki są wyposażone w systemy monitorujące, które pozwalają na bieżąco śledzić wydajność instalacji fotowoltaicznej. Użytkownicy mogą zdalnie sprawdzać dane dotyczące produkcji energii, co pozwala na optymalizację działania systemu;
- zarządzanie energią: inwertery są odpowiedzialne za zarządzanie przepływem energii w systemie. Mogą automatycznie przełączać zasilanie pomiędzy energią z paneli słonecznych a siecią energetyczną, w zależności od zapotrzebowania i dostępności energii słonecznej;
- zabezpieczenia: falowniki fotowoltaiczne są wyposażone w różnego rodzaju zabezpieczenia, takie jak ochrona przed przepięciami, zwarciami czy przeciążeniami. Zapewnia to bezpieczeństwo zarówno użytkowników, jak i samego systemu fotowoltaicznego.
Rodzaje inwerterów fotowoltaicznych
Na rynku dostępne są różne rodzaje inwerterów fotowoltaicznych, które można podzielić na kilka kategorii w zależności od ich zastosowania i technologii.
Inwertery szeregowe
Inwertery szeregowe (znane również jako inwertery centralne, stringowe, łańcuchowe) to najczęściej spotykany typ inwerterów w systemach fotowoltaicznych. Są one stosowane w instalacjach, gdzie panele słoneczne są połączone szeregowo w tzw. stringi. Sprawdzają się na dachach o orientacji południowej, gdzie rzadko kiedy następuje zacienienie.
- Zalety: proste w instalacji, tańsze rozwiązanie, dobrze sprawdzają się w jednolitych warunkach nasłonecznienia.
- Wady: wydajność może spadać w przypadku zacienienia choćby jednego z paneli w stringu, ograniczona elastyczność w konfiguracji systemu.
Mikroinwertery
Mikroinwertery są montowane bezpośrednio na każdym panelu fotowoltaicznym. Przekształcają prąd stały na prąd przemienny bezpośrednio na poziomie panelu, co pozwala na niezależne działanie każdego panelu.
- Zalety: lepsza wydajność w warunkach zmiennego nasłonecznienia, możliwość indywidualnego monitorowania każdego panelu, większa elastyczność instalacji.
- Wady: wyższy koszt początkowy, bardziej skomplikowana instalacja.
Inwertery z optymalizatorami
Inwertery z optymalizatorami to hybrydowe rozwiązanie, które łączy zalety inwerterów szeregowych i mikroinwerterów. Optymalizatory są montowane na każdym panelu, ale prąd stały jest przesyłany do centralnego inwertera.
- Zalety: poprawa wydajności przy zmiennym nasłonecznieniu, niższy koszt w porównaniu do mikroinwerterów, możliwość monitorowania i zarządzania każdym panelem osobno.
- Wady: koszt wyższy niż w przypadku inwerterów szeregowych, bardziej skomplikowana instalacja w porównaniu do prostych inwerterów szeregowych.
Inwerter a zmiana prądu stałego na przemienny
Jednym z najważniejszych zadań inwertera fotowoltaicznego jest zmiana prądu stałego na prąd przemienny. Praca inwertera w instalacji fotowoltaicznej odbywa się w kilku etapach:
- Wejście DC: prąd stały z paneli fotowoltaicznych trafia do inwertera przez wejścia DC.
- Przekształcanie napięcia: wewnątrz inwertera prąd stały jest przekształcany na prąd przemienny za pomocą tranzystorów i układów elektronicznych.
- Filtracja i synchronizacja: prąd przemienny jest filtrowany i synchronizowany z parametrami sieci energetycznej, aby zapewnić zgodność z wymogami technicznymi.
- Wyjście AC: gotowy prąd przemienny jest przesyłany do gniazdek elektrycznych w domu lub do sieci energetycznej.
Praca inwertera w instalacji fotowoltaicznej ‐ podsumowanie
Inwerter fotowoltaiczny to serce każdej instalacji fotowoltaicznej. Jego rola nie ogranicza się jedynie do przekształcania prądu stałego na przemienny, ale obejmuje również monitorowanie, zarządzanie energią i zapewnienie bezpieczeństwa całego systemu. Wybór odpowiedniego inwertera jest kluczowy dla efektywności i trwałości instalacji fotowoltaicznej. Dzięki nowoczesnym technologiom i różnorodnym rodzajom inwerterów każdy może znaleźć rozwiązanie idealnie dopasowane do swoich potrzeb.