Instalacja fotowoltaiczna produkuje prąd stały, który następnie musi być zamieniony na prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu 230 V. Falowniki są centralnym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej, a ich prawidłowy dobór jest kluczowy do zapewnienia opłacalności i niezawodnej pracy instalacji fotowoltaicznej.
Czym jest i jak działa falownik?
Zmiana prądu stałego na prąd przemienny nie jest przesadnie skomplikowanym procesem. Niemniej, energia pochodząca z instalacji fotowoltaicznej i wprowadzana do sieci domowej, a tym samym elektroenergetycznej musi spełniać odpowiednie wymagania jakościowe.
Falownik musi dostosować napięcie oraz częstotliwość zarówno do warunków panujących w sieci jak i norm które w danym kraju obowiązują. W wypadku gdy zasilanie sieciowe nie spełnia norm lub gdy występuje jego zanik, falownik zaprzestaje pracy. Jest to wyróżnik instalacji typu on-grid, czyli wykorzystujących sieć energetyczną jako medium kompensujące nadwyżki bądź niedobory energii ze słońca.
Niektóre modele falowników – np. używany przez naszą firmę model Fronius Symo GEN 24 – umożliwiają pracę wyspową (z ang. off-grid) systemu fotowoltaicznego, co pozwala na zasilanie instalacji domowej przy zaniku zasilania po stronie dostawcy energii elektrycznej. Niemniej, aby wykonać instalację PV typu off-grid, konieczne jest zastosowanie dodatkowych rozwiązań separujących instalację fotowoltaiczną od sieci elektroenergetycznej oraz baterii akumulatorów jeżeli zależy nam na stabilnym zasilaniu.
Rodzaje i parametry falowników
Na rynku fotowoltaicznym wykorzystywane są różnorodne konstrukcje falowników, które można skategoryzować na podstawie ich parametrów oraz zastosowanych rozwiązań technologicznych.
- Falowniki do instalacji off-grid i on-grid
Dobór falowników powinien być uzależniony przede wszystkim od sposobu pracy instalacji fotowoltaicznej. Ze względu na podłączenie systemu PV do sieci elektroenergetycznej możemy wyróżnić falowniki do instalacji off-grid i do instalacji on-grid. Osobną grupę stanowią również falowniki hybrydowe.
Falowniki do instalacji off-grid pracują niezależnie od sieci elektroenergetycznej i są skonstruowane tak, aby móc bezproblemowo współpracować z bateriami akumulatorów. Z kolei falowniki do instalacji on-grid są na stałe podłączone do sieci elektroenergetycznej i dostosowują parametry swojej pracy do sieci. Jeśli zatem dojdzie do awarii i zaniku prądu po stronie dostawcy, wówczas falownik również się wyłączy i uniemożliwi pracę instalacji fotowoltaicznej.
Falowniki hybrydowe mogą pracować zarówno w systemie off-grid, jak i on-grid. Urządzenia te doskonale dopasowują się do zastanych warunków – np. gdy instalacja PV wygeneruje zbyt dużo energii, jej nadwyżki mogą być akumulowane w bateriach akumulatorów, a jeśli instalacja PV nie pokrywa zapotrzebowania budynku na energię elektryczną, prąd czerpany jest albo z akumulatorów, albo z sieci elektroenergetycznej.
- Liczba faz
Kolejnym istotnym kryterium doboru falowników jest liczba faz, do których są one przyłączane. W przypadku instalacji fotowoltaicznych o małych mocach (od 1 – 3,68 kWp) stosowane są falowniki jednofazowe – np. serii Fronius Primo. Do większych systemów PV wykorzystuje się falowniki trójfazowe – np. Fronius Symo.
- Chłodzenie
W zależności od producenta stosowane są dwa typy chłodzenia falownika pasywne i aktywne.
Pasywne realizowane jest przez radiator zlokalizowany najczęściej na plecach urządzenia. Charakteryzuje się bezgłośną pracą, ale również mniejszą sprawnością co determinuje miejsce zamontowania falownika.
Aktywne chłodzenie realizowanej jest poprzez wentylator, bardzo często wraz z radiatorem. Przy intensywnej pracy będzie wydawać z siebie szum, ale dzięki temu wydajniej się chłodzi co poprawia jego sprawność.
Koszt falowników
Koszt falownika uzależniony jest przede wszystkim od mocy instalacji fotowoltaicznej oraz rodzaju falownika.
Przykładowo, do instalacji PV o mocy 5 kWp koszt falownika oscylować będzie w granicach 5 tys. złotych, a ceny poszczególnych modeli mogą większe lub mniejsze w granicach 1-2 tys. złotych – zależnie od marki lub rozwiązania technologicznego.
Zamów bezpłatny Audyt.
