Co to jest Inwerter Fotowoltaiczny i jakie są jego rodzaje? Jak działa Inwerter?

W poprzednim wpisie wprowadziliśmy Cię w budowę i zasadę działania ogniw fotowoltaicznych. Fotowoltaika wiąże się z różnymi elementami i wyposażeniem m.in. panele słoneczne, pompy ciepła, kolektory słoneczne itd. Teraz poznamy bliżej serce całego systemu, czyli inwerter.

Ważne! Nazwa inwerter fotowoltaiczny / solarny jest stosowana zamiennie z falownikiem fotowoltaicznym / solarnym.

Inwertery fotowoltaiczne to urządzenia odpowiadające za przetwarzanie i przekształcanie energii, która powstaje w modułach fotowoltaicznych w postaci prądu i napięcia stałego, na energię elektryczną w prądu i napięcia przemiennego o parametrach zgodnych z siecią niskiego napięcia, czyli 230/400 V 50 Hz.

Inwerter solarny (falownik solarny) pełni szereg dodatkowych funkcji. Synchronizacja instalacji fotowoltaicznej z siecią elektroenergetyczną, monitoruje i zarządza całym systemem fotowoltaicznym oraz rejestruje dane eksploatacyjne. Śledzi maksymalny punkt mocy modułów fotowoltaicznych – MPPT oraz pełni funkcję automatycznego rozłącznika.

Przykładem inwerterów mogą być:

• Inwerter fotowoltaiczny 3 fazowy Fronius
• Inwerter fotowoltaiczny 1 fazowy Fronius

Falowniki fotowoltaiczne trójfazowe to jeden z najpopularniejszych typów urządzenia do przetwarzania prądu stałego w zmienny. Inwerter sieciowy 3 fazowy, dedykowany jest do fotowoltaiki o wyższej, niż kilka kW mocy. Nie jest błędem zastosowania trójfazowego falownika w instalacjach o niższej mocy, gdyż zwiększa on atuokonsumpcję energii.

INWERTER SOLARNY 1 FAZOWY

Falowniki fotowoltaiczne jednofazowe w przeciwieństwa do 3 fazowego wykorzystywany jest w instalacjach o małej mocy rzędu do 2-3 kW. Inwerter fotowoltaiczny 1 fazowy obsługuje jedną fazę, więc duże znaczenie ma wybór tej odpowiedniej, najbardziej obciążonej.

Falowniki solarne dzielą się na dwa typy w zależności od sposobu współpracy z siecią elektroenergetyczną – falowniki sieciowe i falowniki wyspowe.

Inwerter wyspowy nie synchronizuje się z siecią elektroenergetyczną i nie wysyła do niej energii elektrycznej wyprodukowanej w instalacji fotowoltaicznej. Akumulatory, które są niezbędnym elementem instalacji autonomicznej, gromadzą nadwyżki energii. Ze względu na wysoki koszt akumulatorów, co znacznie zawyża cenę instalacji fotowoltaicznych nie stosuje się tego rozwiązania zbyt często.

Inwerter sieciowy synchronizuje się z siecią publiczną. Daje nam to możliwość wprowadzania nadwyżki wyprodukowanej energii, przez co sieć staje się dla nas magazynem energii o sprawności 80 %. Wynika to z bilansowania wprowadzanej energii. Należy jednak pamiętać, że falownik sieciowy, w przypadku zaniku napięcia z sieci (przerwa w dostawie prądu) uniemożliwi produkcję prądu w instalacji PV. Wynika to z zastosowanego zabezpieczenia antywyspowego, które gwarantuje ochronę i bezpieczeństwo przed porażeniem dla techników pracujących przy naprawie awarii.

Istnieją również inwertery hybrydowe, które mogą współpracować jednocześnie z siecią publiczną oraz tworzyć instalację wyspową pracującą z akumulatorami. Taki system pozwala inwerterowi na zgromadzenie nadwyżki energii elektrycznej w akumulatorach w momencie kiedy zapotrzebowanie budynku na moc jest mniejsze niż moc systemu fotowoltaicznego. Natomiast kiedy produkcja energii z systemu fotowoltaicznego jest niższa niż zapotrzebowanie budynku na moc, wtedy falownik zasila sieć domową energią zgromadzoną w akumulatorach. Instalacja hybrydowa pozwala także zasilać obiekt w razie przerwy w dostawie energii z sieci publicznej. Odpowiednio dobrana moc instalacji PV oraz pojemność akumulatorów pozwalają na zwiększenie konsumpcji własnej do poziomu 50-80 %, co jest świetnym wynikiem, ponieważ standardowe bieżące zużycie w gospodarstwach domowych dochodzi najczęściej maksymalnie do 30%, a reszta oddawana jest do sieci.

Aktualnie najbardziej opłacalne jest założenie systemu fotowoltaicznego przyłączonego do sieci. Ustawa daje nam możliwość zostania prosumentem, dzięki czemu sieć publiczna pełni dla nas funkcję magazynu energii o sprawność to 80%. To duże udogodnienie, ponieważ nie musimy drastycznie zwiększać kosztów na rzecz systemu fotowoltaicznego i martwić się o sprawność pracy, w którym wykorzystane są akumulatory.