Aby fotowoltaika działała bez żadnych problemów i przynosiła naszemu domowi najwięcej korzyści energetycznych, przed decyzją o zatwierdzeniu projektu instalacji fotowoltaicznej oraz kupnem odpowiedniego sprzętu powinniśmy zdecydować, jaki rodzaj falownika wybrać do naszego gospodarstwa. Musi być on nie tylko dobrej jakości, ale i sprawnie współpracować z modułami, ponieważ to właśnie falownik jest odpowiedzialny doprowadzanie prądu pozyskanego z paneli fotowoltaicznych do gniazdek elektrycznych znajdujących się w naszym domu.
Czym jest falownik?
Falownik (zwany inaczej inwerterem lub przetwornicą) w systemach fotowoltaicznych zainstalowanych w naszych gospodarstwach domowych odpowiedzialny jest za doprowadzenie prądu zasilającego urządzenia elektryczne i elektroniczne znajdujące się w naszych domach czy firmach. Falownik, po przetworzeniu przez moduły fotowoltaiczne energii pozyskanej z promieniowania słonecznego w prąd stały, zamienia go w prąd zmienny o napięciu odpowiadającym prądowi znajdującemu się w naszych gniazdkach elektrycznych. Dla naszych warunków jest to prąd zmienny o napięciu 230 V i częstotliwości 50 Hz. Osią przetwornicy zapewniającą jej taką regulację jest więc, oprócz układów zabezpieczających system, układów wejściowych oraz układów sterujących systemem, przede wszystkim układ przetwarzający prąd stały w napięcie naprzemienne.
Jakie są rodzaje falowników?
Falowniki oferowane nam przez firmy zajmujące się fotowoltaiką możemy podzielić według kryterium wymagania technicznego całego systemu oraz potrzeb energetycznych naszego gospodarstwa domowego. Pod względem połączenia domowej sieci energetycznej z publiczną siecią falowniki możemy podzielić na inwertery sieciowe oraz inwertery wyspowe. Inwertery wyspowe typu off-grid nie mogą łączyć się z ogólną siecią energetyczną, a więc tym samym oddawać nadmiaru pozyskanej energii elektrycznej i magazynować jej. Z tego względu w gospodarstwach domowych częściej stosowane są inwertery sieciowe typu on-grid, które mają połączenie z zewnętrzną siecią energetyczną. Umożliwia to właścicielom paneli fotowoltaicznych magazynowanie nadmiaru wyprodukowanej przez instalację PV energii elektrycznej w czasowych zasobach sieci ogólnej. Falownik typu on-grid pozwala także dostosowywać napięcie domowej instalacji fotowoltaicznej do napięcia obowiązującego w sieci publicznej.
Decydując się na falownik do naszego systemu fotowoltaicznego, powinniśmy też pamiętać o odpowiednim zabezpieczeniu wszystkich modułów PV. Inwertery instalowane w naszych domach są zazwyczaj pozbawione transformatorów wysokiej częstotliwości, co wpływa na ich sprawność i właściwie wyklucza możliwość awarii. Domowe instalacje PV są też wyposażone w nowoczesne układy zabezpieczeń sieciowych i przepięciowych, ale ich prawidłowy dobór powinien być zawsze konsultowany ze specjalistami, którzy posiadają odpowiednie kwalifikacje. Wszystkie elementy zabezpieczające fotowoltaikę nie tylko usprawnią i zoptymalizują pracę fotowoltaiki, ale także przedłużą żywotność systemu fotowoltaicznego o nawet kilkanaście lat.
Układ śledzący maksymalną moc falownika (MPPT)
Punkt maksymalnej mocy modułów fotowoltaicznych MPP (Maximum Power Point) nie jest ustalany centralnie, ale zmienia się w zależności od aktualnej temperatury ogniw, za którą odpowiedzialne są warunki atmosferyczne oraz natężenie promieniowania słonecznego. Najnowsze i najlepsze inwertery są już jednak wyposażone w układ śledzący punkt mocy maksymalnej MPPT (Maximum Power Point Tracker). Jest on odpowiedzialny za monitorowanie mocy modułów PV oraz dostosowywanie ich pracy i możliwości do nowych wartości zmiennych. Dzięki temu wydajność paneli fotowoltaicznych oraz uzysk energetyczny dla domowej instalacji PV może wzrosnąć od kilku do nawet kilkunastu procent względem pracy modułów niewyposażonych w układ MPPT.
Monitorowanie pracy inwertera
Najprostszym i niezawodnym sposobem monitorowania pracy oraz wydajności falownika fotowoltaicznego jest bieżące odczytywanie wartości wyświetlanych na wyświetlaczu LCD, który jest wbudowany w panel nawigacyjny instalacji PV. Monitorowanie wartości paneli fotowoltaicznych jest bardzo ważne, ponieważ wspomaga i przyspiesza kontrolę nad instalacją fotowoltaiczną i pozwala rejestrować wszystkie odstępstwa od normy w całym systemie PV.
Inną, bardziej zoptymalizowaną formą regulacji pracy fotowoltaiki jest układ Datamanager, który oprócz aktualnego stanu licznika pozwala także kontrolować napięcie oraz moc wejściową i wyjściową całej instalacji fotowoltaicznej. Systemy monitorujące tego typu pozwalają też śledzić stopień wykorzystania energii elektrycznej w danym gospodarstwie domowym oraz analizować uzysk finansowy wynikający z korzystania z domowej elektrowni słonecznej. Dane pochodzące z Datamanagerów można zapisywać w aplikacji.
