Skip to content
ETSolar.pl © 2023
  • Fotowoltaika i inne systemy solarne
  • Kolektory słoneczne
  • Panele fotowoltaiczne
1 stycznia, 2021 by etsolar

Inwerter solarny – co to jest? Budowa i charakterystyka falownika fotowoltaicznego

Inwerter solarny – co to jest? Budowa i charakterystyka falownika fotowoltaicznego
1 stycznia, 2021 by etsolar

 

  • Podział inwerterów solarnych
  • Budowa i zasada działania inwerterów solarnych
    • Falownik transformatorowy
    • Falownik beztransformatorowy
  • Co brać pod uwagę przy wyborze falownika?

Inwerter solarny (falownik fotowoltaiczny) jest urządzeniem elektrycznym przekształcającym otrzymywaną z paneli słonecznych energię elektryczną prądu stałego DC na energię elektryczną prądu przemiennego AC o parametrach sieciowych (230V/400V, 50 Hz), umożliwiając tym samym wykorzystanie jej do zasilenia odbiorników gospodarstwa domowego.

Podział inwerterów solarnych

Ze względu na moc wyjściową falowniki fotowoltaiczne podzielić można na trzy rodzaje:

  • łańcuchowe (stringowe) – o mocy wyjściowej od 1,5 kW do kilkudziesięciu kW (montowane powszechnie w mikroinstalacjach),
  • centralne – o mocy powyżej 0,5 MW (do zastosowań przemysłowych),
  • mikroinwertery – o mocy wyjściowej rzędu kilkuset watów (dedykowane do pracy z pojedynczym panelem fotowoltaicznym).

Drugim istotnym podziałem jest podział ze względu na sposób współpracy z siecią elektroenergetyczną. I tak rozróżnia się:

  • falowniki sieciowe (on-grid), które zsynchronizowane są z siecią elektroenergetyczną, do której dostosowują swoją pracę, w przypadku zaniku napięcia w sieci, inwerter tego typu automatycznie się wyłącza,
  • falowniki wyspowe (off-grid), które pracują niezależnie od sieci elektroenergetycznej a ich budowa umożliwia pracę z baterią akumulatorów, w których magazynowana zostaje wyprodukowana energia elektryczna,
  • falowniki hybrydowe łączące w sobie cechy obu, wyżej wymienionych typów.

Budowa i zasada działania inwerterów solarnych

Inwertery solarne produkowane są jako konstrukcje transformatorowe (niskiej częstotliwości LF i wysokiej częstotliwości HF) oraz beztransformatorowe.

Falownik transformatorowy

Jak sama nazwa wskazuje falowniki transformatorowe w swojej budowie posiadają transformator. Ich główną zaletą jest galwaniczna izolacja strony DC i AC, jak również możliwość uziemienia bieguna ujemnego, co ma znaczenie w przypadku instalacji złożonej z paneli cienkowarstwowych, w których czynność tą wykonuje się by zapobiec ich matowieniu.

W falownikach LF transformator pracuje przy częstotliwości 50 Hz i znajduje się na jego wyjściu (za mostkiem z kluczy półprzewodnikowych). Rozwiązanie tego typu cechuje się niską sprawnością inwertera solarnego, a także dużą wagą samego transformatora, co przekłada się bezpośrednio na wysoką cenę produktu.

Nieco bardziej złożona jest konstrukcja HF, w której zamiana DC na AC następuje dwuetapowo. Na wejściu falownika napięcie stałe trafia na układ z elementów półprzewodnikowych, w efekcie czego otrzymywany jest sygnał przemienny o prostokątnym kształcie i wysokiej częstotliwości, który dalej przechodzi przez transformator i trafia na prostownik, gdzie z powrotem jest zamieniany na sygnał stały. Dalej następuje jego właściwa transformacja poprzez mostek z kluczy półprzewodnikowych na sygnał AC o parametrach sieciowych.

Rozwiązanie takie, w którym sygnał stały początkowo zamieniany jest na sygnał przemienny, by znów otrzymać sygnał stały i raz jeszcze przemienny, wydawać by się mogło działaniem nielogicznym. Nic bardziej mylnego – uzyskana w ten sposób możliwość pracy transformatora przy wysokiej częstotliwości pozwala ograniczyć jego rozmiary, co skutkuje mniejszą wagą i niższą ceną inwertera solarnego. Ponadto, dodatkową korzyścią jest wysoka wydajność i sprawność tego typu falowników.

Falownik beztransformatorowy

Najpowszechniejsze w użyciu są falowniki fotowoltaiczne o konstrukcji beztransformatorowej. Sygnał AC jest otrzymywany bezpośrednio z mostka kluczy półprzewodnikowych. W porównaniu do konstrukcji transformatorowych charakteryzują się one prostszą budową i niższą ceną. Co więcej, dodatkowymi ich atutami jest wyższa sprawność i szerszy zakres napięcia pracy.

Niezależnie od typu, w budowie każdego falownika poza członem odpowiadającym bezpośrednio za przemianę sygnału DC na AC (tj. mostkiem z kluczy półprzewodnikowych wraz z układem sterującym) można wyróżnić dodatkowo:

  • układy zabezpieczeniowe,
  • układy filtrujące,
  • układy komunikacyjne.

Co brać pod uwagę przy wyborze falownika?

Także w przypadku inwerterów solarnych warto brać pod uwagę przynajmniej kilka czynników, które w dużej mierze będą determinowały ich niezawodność oraz wydajność. Jakie zatem kryteria brać przede wszystkim pod uwagę?

  • Jakość – skomplikowane schematy elektronicznych układów w falownikach są znacznie bardziej podatne na mniejsze i większe awarie w porównaniu do samych paneli, w efekcie czego ich żywotność jest z reguły krótsza. Potencjalne usuwanie usterki wymaga odpowiedniej wiedzy technicznej, dlatego rekomendowany jest zakup inwertera wysokiej jakości, najlepiej z pełnym wsparciem firmy instalacyjnej albo serwisu producenta. Oszczędność w aspekcie kupna falownika to z reguły niezbyt rekomendowane rozwiązanie. Dobre inwertery solarne są odpowiednio certyfikowane, co stanowi absolutną podstawę w kontekście ich jakości;
  • Odporność na czynniki zewnętrzne – dla schematów elektrycznych wszelkie zanieczyszczenia w postaci pyłów oraz wody są szkodliwe i zwiększają ryzyko powstania usterki. Informacja o ochronie inwertera przed czynnikami mechanicznymi jest ukryta w klasie IP – im jest ona wyższa, tym mamy zapewnioną lepszą ochronę. Na potrzeby montażu zewnętrznego warto wybierać falowniki dysponujące klasą przynajmniej IP65;
  • Wydajność falownika – stanowi ona ważny czynniki decyzyjny, który determinuje przede wszystkim możliwości zmaksymalizowania mocy, jaką możemy uzyskać z zainstalowanych paneli fotowoltaicznych. Warto wybierać modele o jak najwyższej sprawności ważonej oraz ilości i jakości regulatora ładowania MPPT. Informacji na ten temat warto szukać również w testach wydajności instytutu PVEL, które wykonywane biorą również pod uwagę czynniki takie jak zmiany temperatury oraz warunków pracy urządzenia;
  • Długość gwarancji – falowniki wysokie jakości dysponują znacznie dłuższym okresem gwarancyjnym niż zazwyczaj standardowe 5 lat. Oczywiście będzie się to wiązało z większymi kosztami zakupu, jednak w tym przypadku jest to inwestycja jak najbardziej uzasadniona i rekomendowana. Często firmy oferują płatną możliwość przedłużenia okresu gwarancyjnego. Warto już na etapie planowania zakupu falownika wybrać firmę pod kątem również dostępności wsparcia technicznego na terenie naszego kraju.

falownik fotowoltaiczny działanie inwerter falownik solarny inwerter solarny cena

Previous articleOgniwa fotowoltaiczne - czym są? Jaka jest ich budowa i zasada działania baterii?ogniwa w panelach fotowoltaicznych

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Wyszukiwarka informacji

Współpraca

CodoOgrodu.net - Niezbędny sprzęt w naszym ogrodzie

OdkrywcyPlanet.pl - Kosmos, sprzęt obserwacyjny, Układ Słoneczny, gwiazdy, planety, galaktyki

Iraa.pl - Wyposażenie łazienek

Eurodombb.pl • Niezbędny sprzęt AGD i RTV w naszym domu, wyposażenie wnętrza

Eurobb.net - Sprzęt i wyposażenie niezbędne w domu

Publikacje – Fotowoltaika

  • inwerter solarny - falownik fotowoltaicznyInwerter solarny – co to jest? Budowa i charakterystyka falownika fotowoltaicznego
    1 stycznia, 2021
  • ogniwa w panelach fotowoltaicznychOgniwa fotowoltaiczne – czym są? Jaka jest ich budowa i zasada działania baterii?
    1 stycznia, 2021

Realizacje ET Solar

  • fotowoltaika i systemy solarneET Solar realizuje budowę elektrowni fotowoltaicznej o mocy 10 MW w niemieckim mieście Gefell
    7 czerwca, 2012
  • fotowoltaika i systemy solarneET Solar buduje w Niemczech dwie farmy z panelami fotowoltaicznymi o łącznej mocy 12.6 MW
    1 czerwca, 2012
  • fotowoltaika i systemy solarneZakończenie budowy farmy o mocy 9.6 MW w niemieckim Oberröblingen
    16 maja, 2012

Szybka nawigacja

  • Fotowoltaika
  • Mapa ETSolar
  • Realizacje
ETSolar.pl 2023 - Fotowoltaika & Systemy solarne
Posterity WordPress Theme