Co to jest inwerter?

Wyjaśnienie zasady działania

Zanim zabierzemy się za wybieranie odpowiednich urządzeń do naszych paneli, trzeba odpowiedzieć na pytanie co to jest inwerter do fotowoltaiki. W sklepach i na blogach dotyczących energetyki OZE możecie się spotkać z dwoma pojęciami – inwerter i falownik. Czasami są też używane zamiennie. Może nawet zadajecie sobie pytanie czy falownik i inwerter to jest to samo? Mówiąc najkrócej – tak, to są dwie nazwy tego samego urządzenia. Inwerter fotowoltaiczny to nazwa zapożyczona z jęz. angielskiego. Tak jak nazwa falownik, odnosi się do zmiany prądu wejściowego DC na AC. Już wyjaśniamy o co chodzi:

Panele fotowoltaiczne są przystosowane do przetwarzania energii słonecznej na prąd stały (DC). Następnie ten prąd jest kierowany do falownika, w którym zostaje zmieniony na prąd zmienny (AC). Dzięki temu urządzenia podłączone do sieci domowej mogą skorzystać z tej energii. Dodatkowo inwerter fotowoltaiczny przetwarza prąd wysyłany do sieci publicznej.

Funkcje inwertera fotowoltaicznego

Tak naprawdę inwerter fotowoltaiczny ma więcej funkcji. Przede wszystkim monitoruje pracę sieci i dostosowuje do niej prąd z układu DC.

Zadaniem nowoczesnych inwerterów jest też kontrolowanie wydajności sieci. Dane są zbierane z paneli i przechowywane do wglądu użytkownika. Dzięki temu możemy śledzić czy nie ma żadnych strat energii.

Poza podstawowymi funkcjami falownik może też być wyposażony w optymalizator. Istnieją dwie konstrukcje falowników z optymalizatorami. Albo są to dwa osobne, kompatybilne urządzenia albo jedno urządzenie, które ma dodatkowe funkcje. Zadaniem optymalizatora mocy jest śledzenie maksymalnego punktu mocy, które poprawia wydajność paneli i częściowo radzi sobie z zacienieniem.

Rodzaje falowników i ich przeznaczenie

Żeby zdecydować jaki falownik wybierzemy, najpierw musimy wiedzieć co jest do wyboru. Inwertery do paneli słonecznych można podzielić według tego ile faz obsługują (jednofazowy, trójfazowy) lub według ich budowy i ilości obsługiwanych paneli (inwerter szeregowy, mikroinwerter).

Kiedy przydaje się inwerter jednofazowy?

Inwerter fotowoltaiczny jednofazowy można kupić do małych instalacji. Spośród falowników dostępnych na rynku jednofazowe przeznaczone są do instalacji o mocy niższej lub równej 5kW. Efektywność jej wykorzystania zależy od tego do czego używamy wygenerowanego prądu i jaki jest schemat naszej domowej sieci (np. czy można wyróżnić fazę, do której podpinamy inwerter jednofazowy). Mimo wszystko strata i zysk energii są zwykle minimalne, zwłaszcza w instalacjach o małej mocy.

Inwerter trójfazowy jest konieczny do większych instalacji. Ponieważ niemal wszystkie instalacje domowe są trójfazowe, to po prostu podłączamy go do odpowiednich faz i energia zostaje równomiernie rozdystrybuowana w sieci. Falownik trójfazowy to najbardziej powszechna forma tego urządzenia do instalacji fotowoltaicznych, wykorzystywana dla potrzeb domowych i komercyjnych.

Centralny czy mikro?

Najprostszy i najbardziej powszechny typ falownika, to falownik centralny. Jest to najczęściej urządzenie wewnętrzne (umieszcza się je w garażu, suchej piwnicy itp.), które jest podłączone do paneli słonecznych oddalonych nie dalej niż o 10 m. Nazwa „szeregowy” odnosi się do tego, że inwerter solarny jest podłączony do paneli połączonych szeregowo.

To urządzenie najlepiej pasuje do instalacji fotowoltaicznych średniej wielkości, równomiernie nasłonecznionych i ułożonych na jednolitej powierzchni. Jednym słowem nieskomplikowanych, dobrze działających, przeznaczonych do pracy przez lata w niezmienionej postaci. W razie awarii łatwo można go wymienić lub naprawić, a interfejs jest przyjazny, nawet dla niewykwalifikowanego użytkownika.

Mikroinwerter jest mniejszą wersją falownika, dołączaną do jednego panela lub małego modułu. Świetnie sprawdzi się w małych instalacjach oraz takich, które są nierównomiernie rozłożone (np. wielokształtny dach) lub częściowo zacienione. Mikroinwerter podłącza się bezpośrednio do paneli słonecznych (montaż pod modułem), a więc są to urządzenia zewnętrzne.

Wielką zaletą mikroinwerterów jest bardziej precyzyjna kontrola pracy paneli. Dzięki podłączeniu jednego urządzenia do każdego modułu, w razie słabszej pracy paneli nie zostanie obniżona wydajność całej instalacji. Dodatkowo mikroinwertery sprawdzą się jako urządzenia do instalacji fotowoltaicznych, które mają być rozbudowane w przyszłości. Zawsze łatwiej dołączyć moduł z dedykowanym inwerterem niż wymieniać jeden inwerter centralny, żeby zmontować instalację o większej mocy. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykułu o fotowoltaice.

Inwertery a typ instalacji

Większość inwestorów decyduje się na instalacje fotowoltaiczne on-grid. Dzięki temu drastycznie spadają rachunki, ale jest asekuracja energetyczna w postaci prądu z sieci. Do takich instalacji wybieramy falownik on-grid. Jednym z jego zadań jest zarządzanie energią w razie awarii sieci zewnętrznej. Najczęściej falowniki on-grid odcinają panele w razie awarii sieci, żeby umożliwić jej bezpieczną naprawę.

Jeżeli zdecydujemy się na całkowicie samodzielną instalację (off-grid), to trzeba dobrać specjalny inwerter tzw. wyspowy. Nie jest on przystosowany do wysyłania energii do sieci zewnętrznej. Natomiast dobrze współpracuje z akumulatorami, niezbędnymi w przypadku tego typu instalacji.

Inwerter solarny może być też dostosowany do obu rodzajów sieci. Są to inwertery hybrydowe. W Polsce coraz częściej stawia się na zwiększenie tzw. autokonsumpcji, czyli konsumowania wytworzonej energii w miejscu jej wytworzenia. Jest to opłacalne dla prosumenta i zmniejsza przeciążenie sieci publicznej. Inwertery hybrydowe, zwane też on-off grid, pozwalają skorzystać z podłączenia do sieci, jednocześnie ładując akumulatory do użytku domowego.

Ceny, parametry i wydajność

Kupując inwertery nie wystarczy wiedzieć czy przydadzą nam się wyspowe, on-grid czy hybrydowe. Musimy też wybrać ze względu na jakość i cenę. Dla wielu osób zakładających małą sieć domową duże znaczenie ma pytanie ile kosztuje inwerter. Lepsze i bardziej kompleksowe rozwiązania są droższe, ale wiążą się z nimi pewne benefity. Tanie inwertery są natomiast bardziej dostępne dla przeciętnego inwestora. Jak odnaleźć się na rynku inwerterów do paneli słonecznych?

Orientacyjna cena inwerterów

Wpisując w wyszukiwarkę produktów hasło „inwerter solarny” trafimy na urządzenia w bardzo różnych cenach od 1300 zł do 7-8 tys zł. Oczywiście to nie są porównywalne inwertery. Mają różną moc, wydajność, jakość i są przeznaczone do różnych instalacji. Jeżeli chodzi o marki, to najwyższa jest cena falowników SolarEdge i Fronius. Nie bez powodu - są to nowatorskie, wysokiej jakości urządzenia. Poza tym firmy, których produkty odstają jakością od innych, mają też wyższe marże.

Jeżeli chodzi o typy falowników, to jednofazowe, klasyczne urządzenia będą tańsze od trójfazowych. Przeznaczone do jednego rodzaju instalacji (on lub off grid) są też tańsze od falowników hybrydowych.

Parametry a cena

Wszystkie wyżej wymienione parametry mają wpływ na cenę urządzeń. Przyjrzyjmy się teraz konkretnym przykładom inwerterów dostępnych na rynku.

Inwertery - parametry i ceny

Marka/model

Parametry

Cena

Mikroinwerter Hoymiles HM-1200-4T

Do 5 kW, sprawność szczytowa 96,7%

1272 zł

FoxESS T10 G3

3 kW, sieciowy, wydajność 98,6%

5550 zł

Growatt SPF 5000 ES

5 kW, off-grid, wydajność 93%

3600 zł

Fronius Symo 3-M

5 kW, trójfazowy, wydajność 98%

8990 zł

Sofar Solar HYD10KTL

10 kW, trójfazowy, wydajność 98,2%

15760 zł

W powyższej tabeli dobraliśmy inwertery różnych marek, typów i o różnej mocy. Jak widać zakres cen jest dość duży. Dokładną cenę inwertera, który będzie przydatny w konkretnym przypadku może określić tylko inwestor po ustaleniu czego dokładnie poszukuje.

Dobór i montaż inwertera solarnego w praktyce

Jak dobrać inwerter solarny do mocy paneli?

Zanim kupimy inwerter solarny musimy wybrać urządzenie o mocy odpowiadającej mocy paneli. Trzeba tutaj wziąć pod uwagę niejednorodność produkowanej mocy. Moc paneli podawana przez producenta, to wartość, jaką można uzyskać w warunkach optymalnego nasłonecznienia i temperatury. W ciągu dnia jednak panele słoneczne produkują różne ilości prądu. Dlatego dobrze jest nieznacznie przewymiarować moc znamionową paneli w stosunku do mocy falownika. Zwykle dodaje się ok. 15-20%. Nie jest to konieczne, ale powinniśmy pamiętać, żeby moc inwertera nie przekraczała w dół 80% mocy paneli i w górę 125%. W tym zakresie możemy uzyskać opłacalną ilość energii z konkretnej instalacji.

Regulator MPPT i ochrona przed warunkami atmosferycznymi

Nowsze falowniki zazwyczaj posiadają regulator MPPT, ale zanim kupimy (zwłaszcza tańszy) model warto sprawdzić czy rzeczywiście tak jest. Dzięki regulatorowi można zapewnić wydajniejszą pracę instalacji, nawet do 20% lepszą. Można też dobrać optymalizator, który pełni podobną funkcję.

MPPT to inaczej śledzenie punktu mocy maksymalnej. Regulator dostosowuje obciążenie instalacji PV zapewniając jak największą moc w danych warunkach.

Wybór inwertera fotowoltaicznego zależy od wielu czynników. Najważniejsze jest zrozumienie co mamy do wyboru, jakie jest zapotrzebowanie i możliwości naszej instalacji. Wiedząc czego potrzebujemy możemy wybrać najlepszy model spośród proponowanych ma rynku.

ikona podziel się Przekaż dalej