Prąd stały staje się zasilaniem sieciowym.
Falownik stanowi serce połączenia między modułami fotowoltaicznymi a siecią energetyczną. Przetwarza on prąd stały z ogniw słonecznych na prąd zmienny kompatybilny z siecią. W przypadku zasilania poza siecią, falownik akumulatorowy tworzy niezależną sieć energetyczną dla wszystkich urządzeń elektrycznych zasilanych prądem przemiennym, do której - w zależności od modelu - mogą być również zasilane inne falowniki solarne. Dzieje się tak również w przypadku niektórych systemów rezerwowych. Falownik działa jednak nie tylko jako konwerter prądu.
Falownik spełnia również szereg innych zadań:
- Monitorowanie i sterowanie całym systemem fotowoltaicznym
- Zapewnienie maksymalnej wydajności
- Rejestrowanie wszystkich danych operacyjnych
- Automatyczne odłączanie od sieci w razie potrzeby (w przypadku systemów podłączonych do sieci)
- Przerywanie zasilania z sieci
- Ochrona sieci przed przeciążeniem
- W przypadku niezależnych od sieci systemów zasilania awaryjnego, przełączanie z zasilania sieciowego na awaryjne w ciągu milisekund w przypadku awarii zasilania - zapewniając nieprzerwane zasilanie.
Na rynku dostępnych jest wiele falowników w różnych klasach wydajności. Dzięki silnym markom w naszym portfolio - w tym SMA, Sungrow, Fronius, Solplanet, GoodWe i Enphase - mamy odpowiednie rozwiązanie dla każdego systemu fotowoltaicznego.
Do czego służy falownik?
Falownik ma za zadanie konwertować prąd stały generowany przez moduły fotowoltaiczne na prąd zmienny, dzięki czemu może on być podłączony do publicznej sieci energetycznej. Jest to integralna część systemu fotowoltaicznego, ponieważ konwersja mocy umożliwia obsługę urządzeń elektronicznych wykorzystujących energię słoneczną. Falowniki mają stronę wejściową (dla prądu stałego, skrót: DC) zawierającą jeden lub więcej siłowników DC z trackerami MPP, wszystkie kontrolowane przez mikroprocesor. Rzeczywista konwersja energii (na prąd przemienny, w skrócie AC) odbywa się w kolejnym etapie, po czym jest ona przekazywana do strony wyjściowej. Stamtąd energia trafia do sieci energetycznej. Istnieje kilka różnych typów falowników. Poniżej przedstawiamy krótkie wyjaśnienie każdego z nich.
Falowniki: modele i wersje
Falowniki do systemów fotowoltaicznych muszą spełniać szereg wymagań, jeśli mają się opłacać w dłuższej perspektywie. Nowoczesne modele szybko i elastycznie dostosowują się do ilości generowanej energii słonecznej, np. do zmieniającej się pogody lub zachmurzenia. Dobry falownik solarny oferuje maksymalną wydajność zarówno przy wysokim, jak i niskim napięciu wejściowym. W związku z tym różne falowniki mają różne właściwości w zależności od wielkości i lokalizacji systemu fotowoltaicznego. Bez względu na wszystko, falownik powinien być zawsze profesjonalnie i precyzyjnie dopasowany do systemu fotowoltaicznego.
Mikroinwertery
Ten typ falownika jest podłączony bezpośrednio do odpowiedniego modułu fotowoltaicznego. Innymi słowy, każdy moduł PV ma swój własny falownik. Mikroinwertery są stosowane głównie w małych instalacjach PV lub w konfiguracjach obejmujących moduły o różnych orientacjach.
Falowniki łańcuchowe
Jak sama nazwa wskazuje, ta konfiguracja obejmuje "połączenie" kilku modułów fotowoltaicznych. Falowniki stringowe są więc używane do podłączania całej serii modułów fotowoltaicznych do publicznej sieci energetycznej. Konfiguracja ta stała się bardzo popularna, ponieważ może być używana w szerokim zakresie zastosowań i oferuje dobry stosunek jakości do ceny. Falowniki stringowe nadają się zarówno do małych systemów domowych, jak i dużych systemów otwartych.
Falowniki akumulatorowe
Falowniki akumulatorowe umożliwiają połączenie instalacji solarnych z systemem magazynowania energii; inteligentnie sterują one ładowaniem i rozładowywaniem baterii słonecznej.
Falowniki hybrydowe
Inwertery hybrydowe, będące połączeniem inwerterów fotowoltaicznych i akumulatorowych, są obecnie na topie. Łączą one dwie jednostki w jedną, oszczędzając miejsce i koszty. Wiele z nich oferuje również opcję zasilania awaryjnego.
Falowniki i śledzenie MPP
Szukając wydajnego falownika solarnego, z pewnością natkniesz się na słowa "śledzenie MPP". MPP, czyli punkt maksymalnej mocy, to punkt, w którym moduł solarny oferuje maksymalną wydajność. To, gdzie znajduje się ten punkt, zależy od takich czynników, jak poziom promieniowania słonecznego, temperatura i indywidualne właściwości modułu solarnego. Śledzenie MPP polega na ciągłym rejestrowaniu wydajności modułu fotowoltaicznego i dostosowywaniu się do aktualnych warunków, tak aby system zawsze wytwarzał jak najwięcej energii. Jest ono regulowane przez mikrokontroler, który ma zapisaną wcześniej zdefiniowaną wartość docelową. Ponieważ śledzenie MPP jest tak ważne w systemach fotowoltaicznych, nowoczesne inwertery solarne często mają więcej niż jeden tracker MPP.
Falowniki i ich wydajność
Sprawność falownika solarnego ma kluczowe znaczenie dla systemów fotowoltaicznych. Odzwierciedla ona maksymalną konwersję energii całego systemu i ma duży wpływ na uzysk, a tym samym na opłacalność. Wydajność falownika solarnego zależy od wielu czynników, takich jak promieniowanie słoneczne, lokalizacja systemu fotowoltaicznego i konfiguracja terenu. W związku z tym dany falownik solarny nie zawsze zapewni maksymalną wydajność; w rzeczywistości ten sam falownik może oferować bardzo różne poziomy wydajności w zależności od lokalizacji. W związku z tym kilka lat temu wprowadzono "europejski współczynnik sprawności", aby umożliwić porównywanie falowników. Współczynnik ten stanowi średnią poziomów sprawności przy różnych mocach częściowych (5, 10, 20, 30, 50 i 100 procent mocy maksymalnej). Wartości są ważone, aby uwzględnić średnie wahania temperatur i pogody w Europie.
Gdzie podłącza się falowniki?
Przy wyborze idealnej lokalizacji falownika solarnego znaczenie ma kilka czynników. Zasadniczo falownik musi być chroniony przed wiatrem i warunkami atmosferycznymi, dlatego najlepiej jest instalować je w pomieszczeniach (np. w piwnicy lub garażu). Istnieją jednak dodatkowe specyfikacje, o których należy pamiętać. Temperatura otoczenia, na przykład, jest istotnym czynnikiem: gdy energia jest przekształcana z prądu stałego na prąd przemienny, część z niej jest tracona do otoczenia w postaci ciepła. W zbyt ciepłych pomieszczeniach ciepło to może nie być prawidłowo odprowadzane do powietrza. Takie wysokie temperatury mogą skrócić żywotność urządzenia i jego podzespołów elektrycznych. Niewystarczający odstęp od sufitu lub odległość od innych falowników może również utrudniać rozpraszanie ciepła. Zalecane minimalne odległości mają na celu zapewnienie bezpiecznej pracy urządzeń. Innym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest poziom hałasu generowanego podczas transformacji. Chociaż nowoczesne inwertery solarne generalnie działają bardzo cicho, w okresach wysokiej wydajności mogą pojawiać się brzęczenie i klikanie. W związku z tym zaleca się unikanie umieszczania urządzenia w bezpośrednim sąsiedztwie pomieszczeń mieszkalnych. Ostatnia, ale nie mniej ważna kwestia: Odległość od licznika zasilającego jest szczególnie ważna w przypadku falowników łańcuchowych. Zasadniczo falowniki powinny być instalowane wyłącznie przez wykwalifikowanych ekspertów.