Instalacja fotowoltaiczna (PV) to kompleksowy system, który przekształca energię słoneczną w elektryczną. Kluczowym elementem tego systemu jest falownik fotowoltaiczny (inwerter), który przekształca prąd stały (DC) generowany przez panele słoneczne na prąd przemienny (AC), wykorzystywany przez domowe urządzenia elektryczne. Wybór odpowiedniego falownika jest kluczowy dla efektywnego działania całego systemu PV. W artykule dowiesz się, jak prawidłowo dobrać falownik do instalacji fotowoltaicznej oraz na co zwrócić uwagę przy wyborze.
Jak dobrać falownik do instalacji fotowoltaicznej?
Jednym z kluczowych parametrów przy doborze falownika jest jego moc. Powinna być dostosowana do mocy paneli fotowoltaicznych, jednak warto pamiętać, że zaleca się, aby moc falownika była o około 20-25% niższa niż moc modułów. Wynika to z faktu, że falownik powinien pracować z pełną wydajnością, co jest trudniejsze do osiągnięcia w rzeczywistych warunkach pogodowych.
Przykład: Jeśli moc instalacji PV wynosi 10 kW, odpowiedni falownik powinien mieć moc około 7,5-8 kW. Dzięki temu falownik będzie mógł pracować optymalnie nawet w zmiennych warunkach nasłonecznienia.
Czym jest falownik fotowoltaiczny?
Falownik, nazywany także inwerterem, to urządzenie przekształcające prąd stały, generowany przez panele fotowoltaiczne, na prąd przemienny, który jest kompatybilny z siecią elektryczną w budynkach mieszkalnych. Falownik odpowiada za monitorowanie oraz zarządzanie działaniem systemu, zapewniając optymalną pracę instalacji PV.
Falowniki są montowane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. W przypadku instalacji zewnętrznych konieczne jest zadbanie o odpowiednią ochronę przed czynnikami atmosferycznymi, co ma kluczowe znaczenie dla długowieczności urządzenia.
Rodzaje falowników do instalacji PV
Dobór falownika zależy od rodzaju instalacji PV oraz od jej przeznaczenia. Możemy wyróżnić trzy główne typy falowników:
- On-grid (sieciowe) – przeznaczone do instalacji podłączonych do sieci energetycznej. Takie falowniki synchronizują się z siecią i nie mogą pracować, jeśli nie ma dostępu do zasilania zewnętrznego. Są idealne dla użytkowników, którzy chcą zasilać swoje urządzenia energią słoneczną oraz sprzedawać nadwyżki do sieci energetycznej.
- Off-grid (wyspowe) – wykorzystywane w instalacjach niezależnych od sieci. Takie falowniki mogą współpracować z magazynami energii, umożliwiając użytkownikom pełną niezależność energetyczną. W przypadku braku prądu w sieci, off-grid umożliwia korzystanie z energii zmagazynowanej w akumulatorach.
- Hybrydowe – łączą funkcje falowników on-grid i off-grid. Mogą pracować zarówno z siecią, jak i z magazynami energii, co zapewnia większą elastyczność.
Jak dobrać moc falownika do instalacji fotowoltaicznej?
Moc paneli fotowoltaicznych i moc falownika to dwa różne parametry. Moc falownika określa jego maksymalną wydajność, z jaką jest w stanie przekształcać energię elektryczną generowaną przez panele. Moc paneli fotowoltaicznych z kolei jest określana w specyficznych warunkach laboratoryjnych, zwanych STC (Standard Test Conditions). Producenci paneli muszą przeprowadzać testy zgodnie z tymi standardami, aby uzyskać certyfikaty i podać parametry techniczne swoich produktów.
Czym są warunki STC?
Warunki STC to określone standardy testowe, które obejmują promieniowanie słoneczne o natężeniu 1000 W/m², gęstość powietrza AM 1½ oraz temperaturę ogniw równą 25°C. Tego typu warunki są możliwe do uzyskania w laboratoriach, ale rzadko zdarzają się w rzeczywistości – w Polsce występują jedynie kilka razy do roku na krótki czas.
Rzeczywiste warunki pracy paneli a STC
W Polsce promieniowanie słoneczne zazwyczaj wynosi około 800 W/m². Wartość AM 1½, która odnosi się do grubości atmosfery, przez którą przechodzą promienie słoneczne, jest osiągana jedynie podczas równonocy wiosennej i jesiennej. Co więcej, temperatura ogniw w pełnym słońcu może szybko wzrosnąć do około 45°C, co oznacza, że warunki testowe STC, w których temperatura wynosi 25°C, są trudne do osiągnięcia w rzeczywistości. Zwiększenie temperatury powoduje spadek wydajności paneli, co oznacza, że rzeczywista moc jest niższa niż ta podana na karcie katalogowej. Dlatego też, choć moc paneli określana jest w warunkach STC, w rzeczywistości osiągane wartości są niższe.
NOCT – lepsze odwzorowanie rzeczywistych warunków
Aby lepiej odzwierciedlić rzeczywiste warunki pracy paneli fotowoltaicznych, wprowadzono standard NOCT (Nominal Operating Cell Temperature). W warunkach NOCT przyjmuje się promieniowanie na poziomie 800 W/m², gęstość powietrza AM 1½ i temperaturę ogniw wynoszącą 45°C. Dzięki temu testy te lepiej pokazują, jak panele zachowują się w rzeczywistych warunkach. Na przykład panel o mocy 330 Wp w warunkach STC, w warunkach NOCT osiągnie moc około 270 Wp. Renomowani producenci zwykle podają w specyfikacjach wartość mocy paneli zarówno dla STC, jak i NOCT.
Jak dobrać moc falownika?
Wybierając falownik, warto brać pod uwagę moc paneli w warunkach NOCT, które bardziej odzwierciedlają rzeczywiste warunki pracy instalacji. Jednak w praktyce najczęściej używa się mocy paneli określonej w STC, dlatego zaleca się, aby moc paneli przewyższała moc falownika o około 25%. Pozwala to na lepsze wykorzystanie systemu w zmiennych warunkach pogodowych i zapewnia stabilne działanie.
Dobór falownika – inne kluczowe parametry, które warto uwzględnić
- Sprawność falownika – najlepsze modele oferują sprawność powyżej 97%. Wyższa sprawność oznacza mniejsze straty energii w procesie przekształcania prądu stałego w przemienny.
- Odporność na czynniki atmosferyczne – falowniki zewnętrzne powinny charakteryzować się wysoką klasą ochrony IP (co najmniej IP65), która zabezpiecza przed pyłem, wilgocią i zmiennymi temperaturami.
- Temperatura pracy – ważne jest, aby falownik działał efektywnie w różnych warunkach temperaturowych. Dobrze zaprojektowane urządzenia posiadają systemy chłodzenia, które zapewniają odpowiednie warunki pracy nawet w upalne dni.
- Moc maksymalna – wartość ta określa, jaką maksymalną mocą falownik może przetwarzać. Falownik o niewystarczającej mocy maksymalnej nie poradzi sobie z obsługą nadwyżek energii, co może prowadzić do strat.
- Zabezpieczenia i monitorowanie – nowoczesne falowniki mają wbudowane systemy, które monitorują pracę instalacji, umożliwiają szybkie wykrywanie usterek oraz zabezpieczają system przed przeciążeniami.
Jaki inwerter do fotowoltaiki wybrać?
Podczas wyboru falownika należy zwrócić uwagę na kilka czynników:
- Rodzaj instalacji – dla instalacji on-grid wybierz falownik, który łatwo synchronizuje się z siecią energetyczną. W przypadku systemów off-grid ważna jest kompatybilność z magazynami energii, które zapewnią niezależność od sieci.
- Sprawność – im wyższa sprawność, tym więcej energii z paneli zostanie efektywnie wykorzystane. Wybieraj falowniki o sprawności co najmniej 97%.
- Odporność na warunki atmosferyczne – szczególnie jeśli falownik ma być zainstalowany na zewnątrz, powinien mieć odpowiednie zabezpieczenia przed zmiennymi warunkami klimatycznymi.
- Dostępność serwisu i gwarancja – renomowani producenci oferują dłuższe okresy gwarancyjne oraz łatwy dostęp do serwisu, co jest ważne dla długoterminowej inwestycji.
- Renoma producenta – stawiaj na sprawdzonych producentów, których urządzenia cieszą się pozytywnymi opiniami użytkowników.
Jakie są dodatkowe funkcje nowoczesnych falowników?
Nowoczesne falowniki oferują szereg dodatkowych funkcji, które ułatwiają zarządzanie instalacją PV:
- Monitorowanie zużycia energii – możliwość śledzenia produkcji i zużycia energii, co pozwala na lepsze zarządzanie i oszczędności.
- Diagnostyka i raportowanie usterek – wbudowane systemy pozwalają na szybkie wykrywanie problemów oraz ich diagnozowanie.
- Zdalne sterowanie – falowniki wyposażone w moduły komunikacyjne mogą być monitorowane i kontrolowane zdalnie, co daje użytkownikowi pełną kontrolę nad instalacją.
Wybierz systemy fotowoltaiczne od TAWEM
Jeśli planujesz zainstalować system fotowoltaiczny, skorzystaj z naszej oferty! Oferujemy kompleksowe usługi, które obejmują profesjonalne doradztwo, dobór odpowiednich komponentów oraz montaż instalacji PV. Z nami masz pewność, że cały proces przebiegnie sprawnie, a system będzie dostosowany do Twoich potrzeb i warunków lokalnych. Zapewniamy wysokiej jakości sprzęt oraz wsparcie techniczne na każdym etapie realizacji – od projektu po uruchomienie instalacji. Postaw na naszą wiedzę i doświadczenie, aby cieszyć się niezawodną energią słoneczną na lata!
Podsumowanie – Jak dobrać falownik do instalacji PV?
Dobór odpowiedniego falownika do instalacji fotowoltaicznej to klucz do maksymalizacji efektywności całego systemu. Należy uwzględnić rodzaj instalacji (on-grid, off-grid, hybrydowy), moc paneli, sprawność falownika oraz odporność na warunki atmosferyczne. Wybór renomowanego producenta oraz właściwe dopasowanie parametrów technicznych falownika zagwarantują bezproblemowe działanie instalacji przez wiele lat.
Pamiętaj, że dobrze dobrany falownik to inwestycja, która przełoży się na większe oszczędności oraz długotrwałą efektywność energetyczną Twojej instalacji PV.