Jak dobrać falownik do instalacji fotowoltaicznej?

‍Fotowoltaika to dziedzina odnawialnych źródeł energii, która w ostatnich latach zyskuje na popularności, zarówno wśród inwestorów indywidualnych, jak i przedsiębiorców. Kluczowym elementem każdego systemu fotowoltaicznego jest falownik, który przekształca prąd z paneli słonecznych na prąd zmienny, dostępny dla naszych urządzeń elektrycznych. Wybór odpowiedniego falownika może być kluczowy dla efektywności i wydajności całego systemu. W tym artykule przyjrzymy się najważniejszym czynnikom, które warto wziąć pod uwagę podczas wyboru falownika do systemu fotowoltaicznego.

Wprowadzenie do systemów fotowoltaicznych i falowników

Fotowoltaika pozwala na przekształcanie promieniowania słonecznego w energię elektryczną za pomocą tzw. ogniw fotowoltaicznych, które tworzą panele słoneczne. Proces ten odbywa się bez żadnych ruchomych części, co sprawia, że system fotowoltaiczny nie wymaga kosztownego i czasochłonnego serwisowania.

Panele słoneczne wytwarzają prąd stały (DC), który nie może być bezpośrednio wykorzystany przez nasze domowe urządzenia elektryczne, które zasilane są prądem zmiennym (AC). Aby umożliwić korzystanie z energii wyprodukowanej przez panele słoneczne, potrzebny jest falownik.

Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały (DC) produkowany przez panele słoneczne na prąd zmienny (AC), który może być wykorzystany przez urządzenia elektryczne. W systemach fotowoltaicznych można wyróżnić kilka rodzajów falowników, które różnią się m.in. funkcjonalnością, ceną czy efektywnością.

Rodzaje falowników w systemach fotowoltaicznych

Falowniki w systemach fotowoltaicznych można podzielić na trzy główne rodzaje: falowniki centralne, falowniki stringowe i mikrofalowniki. Każdy z tych rodzajów ma swoje wady i zalety, które należy wziąć pod uwagę podczas wyboru falownika do systemu fotowoltaicznego.

1. Falowniki centralne – są stosowane głównie w dużych instalacjach fotowoltaicznych, takich jak elektrownie słoneczne czy duże systemy komercyjne. Są to urządzenia o dużej mocy, które obsługują wiele szeregów paneli słonecznych jednocześnie. Ich zaletą jest wysoka wydajność i niezawodność, jednak ze względu na dużą moc są również stosunkowo drogie.
2. Falowniki stringowe – są najbardziej powszechnym typem falownika stosowanego w systemach fotowoltaicznych. Są to urządzenia o średniej mocy, które obsługują kilka szeregów paneli słonecznych. Ich zaletą jest prosta konstrukcja, łatwa instalacja i wyższa efektywność niż falowniki centralne. Jednak w przypadku awarii jednego falownika cały system fotowoltaiczny może przestać działać.
3. Mikrofalowniki – są stosowane głównie w małych systemach fotowoltaicznych, takich jak instalacje na dachach domów. Każdy panel słoneczny jest podłączony do osobnego mikrofalownika, co pozwala na niezależne zarządzanie każdym panelem. Zaletą tego rozwiązania jest lepsza efektywność systemu oraz możliwość łatwego monitorowania i diagnostyki każdego panelu. Wadą jest wyższa cena w porównaniu z falownikami stringowymi.

Czynniki do rozważenia przy wyborze falownika

Wybór odpowiedniego falownika do systemu fotowoltaicznego zależy od kilku czynników, takich jak moc paneli słonecznych, ich liczba, sposób montażu czy wymagane funkcje dodatkowe. Ważne jest również, aby falownik był kompatybilny z pozostałymi elementami systemu, takimi jak baterie czy monitoring.

Wymagana moc

Moc falownika powinna być dobrana do mocy paneli słonecznych, aby zapewnić optymalną pracę systemu fotowoltaicznego. Zbyt mała moc falownika może skutkować stratami energii, podczas gdy zbyt duża moc może prowadzić do nieefektywnego wykorzystania falownika.

Aby obliczyć wymaganą moc falownika, można użyć prostego wzoru:

Moc falownika = Moc paneli słonecznych x współczynnik przekształcenia

Współczynnik przekształcenia to wartość, która uwzględnia straty energii podczas przekształcania prądu stałego na prąd zmienny. Zazwyczaj wynosi on około 1,1 – 1,25.

Efektywność i wydajność

Efektywność falownika określa, jak dobrze urządzenie przekształca prąd stały na prąd zmienny. Wyższa efektywność oznacza mniejsze straty energii podczas przekształcania prądu. Warto wybierać falowniki o efektywności co najmniej 95%.

Wydajność falownika odnosi się do mocy, jaką jest w stanie dostarczyć w określonych warunkach pracy, takich jak temperatura czy nasłonecznienie. Ważne jest, aby falownik pracował efektywnie w szerokim zakresie temperatur, gdyż na dachu domu może być zarówno bardzo gorąco, jak i bardzo zimno.

Kompatybilność z panelami słonecznymi i bateriami

Falownik musi być kompatybilny z panelami słonecznymi i ewentualnym systemem magazynowania energii w postaci baterii. Należy sprawdzić, czy falownik obsługuje napięcie prądu stałego, które generują panele słoneczne, oraz czy może współpracować z bateriami o określonym napięciu i pojemności.

Gwarancje i certyfikaty

Przy wyborze falownika warto zwrócić uwagę na gwarancje i certyfikaty, które potwierdzają jakość i niezawodność urządzenia. Gwarancja na falownik powinna wynosić co najmniej 5 lat, a najlepiej 10 lat. Certyfikaty, takie jak CE czy UL, świadczą o tym, że falownik spełnia wymagane normy i przepisy.

Najlepsze marki falowników do systemów fotowoltaicznych

Na rynku dostępnych jest wiele marek falowników do systemów fotowoltaicznych, które różnią się m.in. ceną, jakością, funkcjonalnością czy wsparciem technicznym. Poniżej przedstawiamy kilka uznanych marek, które cieszą się dobrą opinią wśród użytkowników systemów fotowoltaicznych:

1. SMA Solar Technology – niemiecki producent falowników o wysokiej jakości i niezawodności. Oferta firmy obejmuje zarówno falowniki stringowe, jak i mikrofalowniki. SMA jest również znany z dobrego wsparcia technicznego oraz łatwości instalacji i użytkowania falowników.
2. Fronius International – austriacka firma, która oferuje szeroką gamę falowników do różnych zastosowań, od małych instalacji domowych po duże systemy komercyjne. Fronius jest ceniony za wysoką efektywność, solidność i innowacyjne rozwiązania, takie jak monitoring czy inteligentne zarządzanie energią.
3. SolarEdge Technologies – izraelski producent falowników, który specjalizuje się w systemach z mikrofalownikami. Produkty SolarEdge cechują się wysoką efektywnością, łatwością instalacji oraz zaawansowanym monitoringiem i diagnostyką każdego panelu słonecznego.
4. ABB (dawniej Power-One) – szwajcarsko-słowacka firma, która oferuje falowniki centralne i stringowe o wysokiej jakości i efektywności. ABB jest również znany z innowacyjnych rozwiązań, takich jak funkcja aktywnego chłodzenia czy możliwość podłączenia do sieci inteligentnych.
5. Huawei – chiński producent, który w ostatnich latach zyskał na popularności dzięki swoim innowacyjnym falownikom stringowym. Produkty Huawei cechują się wysoką efektywnością, zaawansowanym monitoringiem i diagnostyką oraz łatwością konfiguracji i integracji z innymi urządzeniami.

Podsumowanie: jak dokonać świadomego wyboru falownika

Wybór odpowiedniego falownika do systemu fotowoltaicznego to kluczowy element, który wpływa na efektywność i wydajność całego systemu. Przy wyborze falownika warto wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak moc paneli słonecznych, rodzaj instalacji, wymagane funkcje dodatkowe czy kompatybilność z innymi urządzeniami. Ważne jest również, aby wybierać sprawdzone i renomowane marki, które oferują wysoką jakość i niezawod