Panel fotowoltaiczny produkuje prąd stały (DC). Urządzenia elektryczne wykorzystywane w gospodarstwach domowych są jednak zasilane prądem zmiennym (AC). Stąd też niezbędnym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej jest falownik (inwerter, przemiennik częstotliwości). Jakie są rodzaje inwerterów, które wykorzystuje fotowoltaika?
Fotowoltaika – na czym polega rola inwertera?
Podstawową rolą falownika jest przekształcanie DC w AC o parametrach znanych z domowych gniazdek elektrycznych (230/400V 50 Hz). Oczywiście, nie jest to jego jedyna funkcja. Bardzo istotny jest również wbudowany w każdy falownik moduł MPPT (układ śledzenia punktu mocy maksymalnej modułu – punktu przecięcia napięcia maksymalnego Vmpp oraz maksymalnego prądu Impp w danej chwili i warunkach). Jego zadaniem jest optymalizacja pracy paneli, która polega na stałym dopasowywaniu przez moduł punktu mocy maksymalnej każdego ogniwa względem ogniwa o najwyższej wartości tego parametru. Moduły MPPT sprawdzają się szczególnie w warunkach klimatycznych, w których przeważają dni o zmniejszonej ilości promieni słonecznych docierających do ziemi (na przykład w Polsce).
Montaż fotowoltaiki – jaki falownik wybrać?
Wyróżnia się kilka podstawowych rodzajów falowników. Spośród nich można wymienić inwertery jednofazowe (zasilane z jednej fazy i generujące trzy fazy) lub trójfazowe (zasilane są przez trzy fazy i generują trzy fazy). Te drugie są preferowane w przypadku instalacji generujących większą moc (nawet do 400 kW). Na rynku dostępne są również falowniki beztransformatorowe oraz transformatorowe – różni je optymalny zakres warunków pracy. Inwertery transformatorowe pracują najlepiej, gdy są obciążone w 20-60% (spadek obciążenia do 15-20% powoduje znaczne obniżenie efektywności pracy). W przypadku falowników beztransfomatorowych zakres pracy to 25-100% (spadek efektywności przy obciążeniu poniżej 20%). Większość dostępnych na rynku falowników jest beztransformatorowa.
Montaż fotowoltaiki w swoim domu wymaga również wyboru pomiędzy falownikiem wyspowym, a sieciowym. Cechą tego pierwszego jest brak możliwości synchronizacji z siecią elektryczną zewnętrzną. Uniemożliwia to przekazywanie do sieci ewentualnych nadwyżek energii.
Szczególnym rodzajem falowników są mikrofalowniki – ich zadaniem jest współpraca wyłącznie z jednym lub kilkoma modułami.
Słowem zakończenia, instalacje fotowoltaiczne są jedną z najbardziej rozpowszechnionych form ekologicznego pozyskiwania energii elektrycznej. Trudno wyobrazić sobie jednak ich pracę bez zastosowania odpowiednich falowników.
