Inwerter, czyli falownik fotowoltaiczny
Moduły fotowoltaiczne zamieniają promieniowanie słoneczne w prąd stały, który, aby mógł trafić do gniazdek elektrycznych, musi być przetworzony na prąd przemienny. Zajmuje się tym urządzenie zwane falownikiem fotowoltaicznym, czyli inwerterem.
Inwerter – podstawowe informacje
Oprócz modułów drugim kluczowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej jest inwerter, czyli falownik fotowoltaiczny, którego główną rolą jest zamiana energii z modułów fotowoltaicznych (prąd stały) na prąd zmienny o parametrach, które są identyczne z tymi, jakie występują w sieci elektrycznej niskiego napięcia, czyli 230/400V 50 Hz. Dzięki wyposażeniu falowników w funkcje komunikacyjne, zaawansowane falowniki stanowią dziś mózg systemu fotowoltaicznego odpowiedzialny nie tylko za konwersję DC-AC, ale również za optymalizację pracy instalacji, jej monitoring, inteligentne zarządzanie energią, komunikację z siecią elektroenergetyczną, czy też zarządzanie bezpieczeństwem instalacji.
Podstawowy podział falowników obejmuje:
- falowniki jedno lub trójfazowe — jednofazowe stosowane są przy małych mocach instalacji (do 3kW); w przypadku większego zapotrzebowania na moc (instalacje powyżej 3,68kW) stosuje się rozwiązania trójfazowe; dla instalacji pomiędzy 3kW a 3,68kW można zastosować falownik jedno lub trójfazowy,
- falowniki beztransformatorowe oraz transformatorowe — w przypadku konieczności uziemienia jednego z biegunów instalacji należy sięgnąć po falownik z transformatorem (dotyczy to m.in. modułów cienkowarstwowych).
Do współpracy z modułami mono- i polikrystalicznymi wykorzystuje się przede wszystkim falowniki beztransformatorowe.
W czasie planowania budowy mikroinstalacji PV możliwy jest wybór pomiędzy falownikiem jednofazowym i trójfazowym. Jakimi kryteriami należy się kierować?
Jak już zostało powiedziane, falownik to urządzenie przekształcające energię elektryczną z modułów fotowoltaicznych, która jest w postaci prądu i napięcia stałego, na energię w postaci napięcia i prądu przemiennego o parametrach zgodnych z energią elektryczną w sieci niskiego napięcia. W przypadku falowników jednofazowych wartość napięcia to 230 V, a dla trójfazowych – 400 V. Oprócz samej zamiany prądu stałego na przemienny falownik, falownik pełni także funkcje kontrolne oraz prowadzi statystyki produkcji energii.
Rodzaje falowników fotowoltaicznych:
- jedno lub trójfazowe
- beztransformatorowe oraz transformatorowe,
- falowniki łańcuchowe (mniejszych mocy), centralne (dużych mocy)
- falowniki wewnętrzne i zewnętrzne
- falowniki sieciowe – współpracujące z siecią (on grid), falowniki wyspowe (off grid). Nowoczesne inwertery fotowoltaiczne to specjalne urządzenia pozwalająca zamienić ogromną energię promieni słonecznych w prąd. Tego rodzaju sprzęt to niezastąpione rozwiązania dla każdego, kto chce zredukować comiesięczne koszty energii elektrycznej wykorzystywanej zarówno w domu, jak i w firmie.
Fronius
Falowniki Fronius zyskały na popularności dzięki niskiej awaryjności i obsłudze serwisowej. Wysokiej klasy austriacki falownik z pewnością stał się falownikiem z wyboru w wielu domowych i komercyjnych instalacjach. Chociaż klienci zachwycają się również wydajnością i niezawodnością, a także doskonałą obsługą klienta firmy Fronius to wysoki popyt na popularne falowniki z serii Symo i Primo, czasami powoduje problemy z dostawami i występowały pewne niewielkie usterki. Ogólna informacja zwrotna jest bardzo pozytywna i wszelkie problemy zostały natychmiast usunięte. Producent w standardzie oferuje dwuletnią gwarancję rozszerzoną do 5 lub 7 lat po rejestracji. Możliwe jest także dokupienie gwarancji na 10, 15 i 20 lat.
Falowniki SolarEdge
Falowniki SolarEdge stają się coraz bardziej popularne na całym świecie ze względu na unikalną konstrukcję wykorzystującą optymalizatory DC, które umożliwiają, monitorowanie i kontrolę poszczególnych paneli. Falowniki SolarEdge HD (seria SE-H) są dostępne w szerokiej gamie mocy od 2,5 kW do 10 kW i są jednymi z najmniejszych i najlżejszych dostępnych falowników. Są to również jedne z najbardziej wydajnych falowników na oferujących wydajność na poziomie 99%. Uzyskuje się to dzięki zastosowaniu cienkowarstwowych kondensatorów i procesorów do wytworzenia prądu przemiennego o bardzo niskich stratach. Wszystkie falowniki Solaredge muszą być zainstalowane z dodatkowymi optymalizatorami mocy na każdym panelu. Optymalizatory wykonują część pracy typowego falownika szeregowego i są powodem, dla którego Solaredge opracował tak mały, kompaktowy falownik.
Największą przewagą SolarEdge nad konkurencją jest monitorowanie na poziomie paneli i optymalizacja mocy dzięki zastosowaniu optymalizatorów DC montowanych na panelach.
Optymalizatory mocy to małe moduły elektroniczne przymocowane z tyłu paneli słonecznych, które umożliwiają indywidualne monitorowanie poziomu paneli i optymalizację mocy. Wcześniej monitorowanie poszczególnych paneli uzyskiwano jedynie przy użyciu mikroinwerterów albo optymalizatorów Tigo Energy. Optymalizatory Solaredge umożliwiają tworzenie dłuższych łańcuchów paneli (do 50 modułów lub 11,5kW), zwiększają bezpieczeństwo, a także zmniejszają szkodliwe skutki zacienienia i błędów paneli. Także zapewniają wczesne wykrywanie potencjalnych problemów, ale dodatkowo zwiększają złożoność i koszt systemu.
Problem z zacienianiem paneli? W przypadku skomplikowanych połaci dachowych lub instalacji z zacieniającymi obiektami znacznie spada wydajność i produktywność instalacji. Optymalizery SolarEdge eliminują ten problem.
SolarEdge posiada również wiodący w branży 12-letni okres gwarancji.
Falowniki SolarEdge mają dostępne opcjonalnie Wi-Fi. Wraz z optymalizatorami może dostarczyć szczegółowych danych wyjściowych dla każdego panela osobno. Jest to świetne narzędzie zarówno do monitorowania systemu, jak i bardzo dobre narzędzie do wykrywania błędów, szczególnie dla instalatorów. SolarEdge ma jedną z najlepszych aplikacji na smartfony do zdalnego monitorowania systemu.
SMA
Niemiecki producent SMA Solar Technologies był uważany za najlepszego na rynku producenta falowników. Decyzja SMA o przeniesieniu produkcji nowej serii falowników AV z Niemiec do Chin również zaszkodziła reputacji i wielkości sprzedaży. Jednak w 2019 r. SMA przeniosła całą produkcję z powrotem do Niemiec. 3-fazowe komercyjne falowniki SMA o większej mocy są nieustannie produkowane w Niemczech i nadal są powszechnie uważane za jedne z najlepszych komercyjnych falowników na rynku. Falowniki Sunny Tripower i Core 1 są godne zaufania i uważane za jedne z niezawodnych. Falowniki SMA mają udokumentowaną historię niezawodności i z dostępnych falowników są uważane za najwyższej jakości. Serwis i wsparcie są bardzo niezawodne, a SMA zapewnia opcjonalną przedłużoną gwarancję od 10 do 20 lat.
W przeciwieństwie do starszego modelu falowników Sunny boy TL, najnowsza seria falowników AV firmy SMA nie ma wyświetlacza i do konfiguracji i monitorowania wykorzystuje, wyłącznie komunikację Wi-Fi. Falowniki bez wyświetlacza stają się trendem w branży, ponieważ wielu innych producentów także wypuszcza nowe modele bez wyświetlacza. Wyświetlacz w środowisku zewnętrznym może być problematyczny, więc może zmniejszyć awaryjność i roszczenia gwarancyjne. Warunkiem jest stabilna komunikacja. Bez sygnału Wi-Fi i żadnego wyświetlacza nie można rozwiązać problemów, jeśli wystąpi problem.
SMA ma świetny bezpłatny pakiet monitorowania online, znany jako Sunny Portal. Większość inwerterów SMA ma teraz funkcję połączenia internetowego Wi-Fi w standardzie i wraz z dodatkowym Sunny Home Managerem 2.0 (licznik energii), choć dość drogie, tworzy kompletny system monitorowania energii w domu i zarządzania nią. Jedynym minusem jest aplikacja mobilna SMA, która wygląda na przestarzałą i ma słabe opinie, szczególnie w wersji aplikacji na Androida.
Huawei Sun2000L
Chiński gigant komunikacyjny Huawei mocno zaatakował rynek fotowoltaiczny. Początkowo inwerterami dużej mocy, a w 2018 r. również inwerterami do zastosowań domowych z kompaktowym, lekkim falownikiem wyposażonym w wiele funkcji. Ze względu na ogromną liczbę sprzedawanych na całym świecie falowników komercyjnych Huawei jest obecnie największym producentem falowników słonecznych na świecie i zainwestował miliardy w badania i rozwój w ciągu ostatniej dekady.
Pierwszym mieszkaniowym falownikiem solarnym Huawei jest SUN2000L, który jest dostępny w zakresie wielkości od 2 do 5 kW. Działa również jako hybrydowy falownik, jest niezwykle kompaktowy i lekki, przy wadze 10,6 kg. Falownik jest pod pewnymi względami podobny do falownika SolarEdge HD, który wykorzystuje optymalizatory do optymalizacji poszczególnych paneli, podobnie jak mikro falowniki. Jednak w przeciwieństwie do serii HD, SUN2000L może działać z optymalizatorami lub bez nich.
Jako system hybrydowy inwerter Huawei wykorzystuje wbudowany interfejs akumulatora o wysokim napięciu DC, który jest zgodny z popularnymi akumulatorami LG chem. RESUH. Jednak nie ma funkcji zasilania rezerwowego.
Nowy portal monitorowania online FusionSolar jest znacznie lepszy niż poprzednie NetEco. Oferuje czytelny interfejs oraz wiele bardziej zaawansowanych funkcji monitorowania i rejestrowania danych.
Nowa wspólna aplikacja FusionHome służy również do konfiguracji falownika i bezpośredniego połączenia za pośrednictwem lokalnej sieci Wi-Fi.
SOFAR
Inwertery sieciowe (falowniki) firmy Sofar Solar są urządzeniami bardzo dobrej jakości oferowanymi w korzystnych cenach.
Inwerter spełnia wszystkie wymagania, posiada certyfikaty niezbędne do przyłączenia go do sieci elektroenergetycznej oraz jest zgodny z planowanymi do wprowadzenia w Niemczech standardami sieciowymi dla inteligentnej sieci elektroenergetycznej. Dzięki temu, w przyszłości, gdy standardy takie zostaną wprowadzone w Polsce, nie będzie konieczności wymiany inwertera na nowy model!
Wysoki stopień szczelności (IP65) zapewnia, że inwerter jest całkowicie zabezpieczony przed wnikaniem pyłu oraz może być wystawiony na działanie deszczu. Daje to pewność długiej i bezawaryjnej pracy zarówno w pomieszczeniach jak i zewnątrz.
Dzięki wbudowanemu modułowi Wi-Fi można na bieżąco śledzić produkcję energii elektrycznej za pośrednictwem internetu, na komputerze lub smartphonie. W przypadku braku dostępnej sieci bezprzewodowej możliwe jest podłączenie inwertera do internetu za pomocą kabla lub poprzez sieci komórkową (GSM).
