Jak dobrać falowniki fotowoltaiczne? Przewodnik po najważniejszych parametrach

Instalacje fotowoltaiczne stały się nieodłącznym elementem krajobrazu Polski, symbolizując dążenie do energetycznej niezależności i ekologicznego stylu życia. W centrum każdego takiego systemu znajduje się urządzenie, które, choć często ukryte przed wzrokiem, pełni najważniejszą funkcję. Mowa o falowniku, nazywanym sercem instalacji PV. Jego zadaniem jest przetworzenie prądu stałego (DC), produkowanego przez moduły fotowoltaiczne, na prąd przemienny (AC), który zasila urządzenia w naszych domach i firmach. Prawidłowy dobór tego komponentu jest decydujący dla wydajności, bezpieczeństwa i opłacalności całego przedsięwzięcia. Wybór niewłaściwego modelu może prowadzić do znacznych strat w produkcji energii i skrócić żywotność systemu. Dlatego właśnie przygotowaliśmy kompleksowy poradnik, który krok po kroku wyjaśnia, jak dobrać falowniki fotowoltaiczne, aby inwestycja przynosiła maksymalne korzyści przez wiele lat.

Czym jest falownik fotowoltaiczny i dlaczego jego wybór jest fundamentalny?

Odpowiedź na pytanie, do czego służy falownik, jest bardziej złożona, niż mogłoby się wydawać. Jego podstawowa rola to oczywiście konwersja prądu stałego na prąd zmienny o odpowiednich parametrach, zgodnych z wymaganiami sieci energetycznej. Jednak nowoczesny inwerter fotowoltaiczny to zaawansowane centrum zarządzania całą instalacją. Odpowiada on za optymalizację pracy paneli fotowoltaicznych, nieustannie śledząc punkt mocy maksymalnej (MPPT), co pozwala wycisnąć z nich jak najwięcej energii, niezależnie od warunków pogodowych. To właśnie dzięki tej funkcji system jest w stanie efektywnie pracować nawet w pochmurne dni.

Ponadto, inwerter pełni funkcje diagnostyczne i zabezpieczające. Monitoruje parametry pracy instalacji, takie jak napięcie, natężenie prądu czy temperatura, i w razie wykrycia jakichkolwiek nieprawidłowości może automatycznie odłączyć system od sieci, chroniąc zarówno domową instalację elektryczną, jak i pracowników firm energetycznych. Zasadnicze jest zrozumienie, że nawet najlepsze panele fotowoltaiczne nie osiągną wysokiej sprawności, jeśli zostaną połączone z niskiej jakości lub źle dobranym falownikiem. To on w dużej mierze determinuje, ile darmowej energii elektrycznej faktycznie trafi do naszych gniazdek.

Jak dobrać falowniki fotowoltaiczne? Parametry techniczne

Precyzyjny dobór falownika do instalacji wymaga analizy kilku istotnych parametrów technicznych. Ignorowanie któregokolwiek z nich jest prostą drogą do obniżenia wydajności i problemów eksploatacyjnych. Poniżej omawiamy najważniejsze aspekty, na które trzeba zwrócić uwagę.

Dobór mocy falownika – najważniejsza zasada

Jednym z najczęstszych pytań jest to, jak dobrać moc falownika w stosunku do mocy paneli. Zasada ogólna mówi, że moc nominalna falownika powinna być nieco niższa niż sumaryczna moc szczytowa modułów fotowoltaicznych (kWp). W praktyce zaleca się, aby moc inwertera wynosiła od 80% do 95% mocy paneli. Skąd takie zalecenie? Moc maksymalna paneli podawana jest dla standardowych warunków testowych (STC), które w rzeczywistości występują bardzo rzadko. W warunkach polskich nasłonecznienie i temperatura sprawiają, że moc paneli wahała się i rzadko kiedy osiąga 100% wartości nominalnej.

Celowe przewymiarowanie mocy paneli w stosunku do mocy falownika sprawia, że urządzenie częściej pracuje w zakresie swojej najwyższej sprawności. To pozwala na maksymalizację produkcji prądu w ciągu całego roku. Zbyt mały falownik będzie jednak prowadził do „obcinania” produkcji w słoneczne, chłodne dni (tzw. clipping), a zbyt duży będzie miał niższą sprawność przy słabszym nasłonecznieniu. Dlatego tak istotne jest znalezienie złotego środka, w czym pomagają specjaliści.

Sprawność falownika – co oznaczają wartości procentowe?

Sprawność falownika to parametr określający, jaka część energii z prądu stałego jest skutecznie zamieniana na prąd przemienny. Należy odróżnić dwie wartości:

• sprawność maksymalną – jest to najwyższa możliwa do osiągnięcia sprawność, ale zazwyczaj tylko w idealnych, laboratoryjnych warunkach pracy,

• sprawność europejską (Euro) – to średnia ważona sprawność, która znacznie lepiej oddaje realną wydajność urządzenia w zmiennych warunkach nasłonecznienia, charakterystycznych dla naszego klimatu.

Przy wyborze modelu to właśnie na sprawność europejską należy zwrócić szczególną uwagę. Nowoczesne, wysokiej jakości inwertery fotowoltaiczne osiągają sprawność europejską na poziomie 97-98,5%. Różnica jednego punktu procentowego może wydawać się niewielka, ale w perspektywie 25 lat pracy instalacji przekłada się na wymierne oszczędności.

Napięcie robocze i napięcie startowe

Każdy falownik posiada określony zakres napięcia roboczego MPPT, czyli przedział napięć, w którym jest w stanie efektywnie śledzić punkt mocy maksymalnej. Im szerszy zakres, tym większa elastyczność w projektowaniu stringów (łańcuchów) paneli. Równie istotne jest napięcie startowe – to minimalne napięcie z paneli, które jest potrzebne, aby inwerter w ogóle się uruchomił i zaczął produkować energię. Niższe napięcie startowe oznacza, że instalacja zacznie pracować wcześniej rano i skończy później wieczorem, a także będzie działać przy bardzo niskim poziomie promieniowania słonecznego.

Liczba trackerów MPPT – kiedy więcej znaczy lepiej?

Układ śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) to mózg falownika, który optymalizuje pracę podłączonych do niego paneli. Jeśli wszystkie moduły w instalacji są identyczne, zamontowane pod tym samym kątem i w tym samym kierunku (orientacja dachu), a także nie są narażone na zacienienie, wystarczający będzie falownik z jednym trackerem MPPT. Jednak w wielu przypadkach konieczne jest zastosowanie urządzenia z dwoma lub więcej trackerami MPPT. Taka potrzeba pojawia się, gdy:

• panele są zainstalowane na dwóch lub więcej połaciach dachu o różnych orientacjach (np. wschód-zachód),

• część instalacji jest okresowo zacieniana przez komin, drzewo lub sąsiedni budynek,

• instalacja składa się z modułów o różnej mocy lub typie (np. część to ogniwa monokrystaliczne, a część polikrystaliczne).

W takich sytuacjach podłączenie każdego łańcucha paneli do osobnego wejścia MPPT pozwala na niezależną optymalizację ich pracy, co maksymalizuje uzysk energii z całej instalacji PV.

Rodzaje inwerterów – jaki falownik wybrać do swojej instalacji PV?

Rynek oferuje różne typy falowników, dostosowane do specyfiki instalacji i potrzeb użytkownika. Wybór odpowiedniego rodzaju jest równie ważny, jak dobór parametrów technicznych.

Falownik jednofazowy czy trójfazowy?

Wybór między inwerterem jednofazowym a trójfazowym zależy przede wszystkim od mocy instalacji fotowoltaicznej oraz rodzaju przyłącza elektrycznego w budynku. Zgodnie z polskimi przepisami, dla instalacji o mocy większej niż 3,68 kW obowiązkowe jest zastosowanie falownika trójfazowego. Ma to na celu równomierne obciążenie poszczególnych faz sieci energetycznej i zapewnienie jej stabilności. Inwerter trójfazowy jest również rekomendowany w przypadku budynków z przyłączem trójfazowym, nawet przy mniejszej mocy instalacji, ponieważ pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie produkowanej energii na potrzeby własne.

Inwertery sieciowe (on-grid), hybrydowe i wyspowe (off-grid)

Podział ze względu na sposób pracy z siecią energetyczną jest jednym z najważniejszych. Wyróżniamy trzy podstawowe typy urządzeń:

Inwertery sieciowe (on-grid) to najpopularniejszy typ falowników, które muszą być zsynchronizowane z publiczną siecią energetyczną. Oddają do niej nadwyżki wyprodukowanej energii i pobierają ją, gdy produkcja jest niewystarczająca. W przypadku zaniku napięcia w sieci, ze względów bezpieczeństwa, automatycznie się wyłączają.

Inwertery hybrydowe stanowią połączenie falownika on-grid z funkcjonalnością ładowarki do akumulatorów. Pozwalają na współpracę z magazynem energii, dzięki czemu nadwyżki prądu mogą być gromadzone zamiast oddawane do sieci. Umożliwia to zwiększenie autokonsumpcji i zapewnia zasilanie awaryjne w przypadku przerw w dostawie prądu.

Inwertery wyspowe (off-grid) są przeznaczone do pracy w systemach autonomicznych, całkowicie odłączonych od sieci energetycznej. Ich działanie jest nierozerwalnie związane z magazynem energii, który jest jedynym źródłem zasilania w nocy lub podczas pochmurnych dni.

Profesjonalny dobór falownika – gdzie szukać wsparcia i sprawdzonych urządzeń?

Jak widać, precyzyjny dobór falownika to zadanie wymagające wiedzy i analizy wielu czynników – od parametrów technicznych, przez typ izolacji inwertera, aż po przyszłe plany rozbudowy systemu o magazyn energii. Błąd na tym etapie może kosztować utratę wydajności i konieczność przedwczesnej wymiany urządzenia. Dlatego tak istotne jest, aby polegać na sprawdzonych rozwiązaniach i wsparciu ekspertów. Zamiast podejmować decyzję w pośpiechu, dobrze jest skonsultować ją z partnerem, który ma w tej dziedzinie wieloletnie doświadczenie.

Przykładem takiego partnera jest profesjonalna hurtownia elektryczna online ElektrykNet, która działa na rynku nieprzerwanie od 1991 roku. Ponad 30 lat doświadczenia w branży pozwoliło firmie zbudować pozycję zaufanego eksperta, który oferuje nie tylko produkty, ale przede wszystkim fachowe doradztwo. W kompleksowej ofercie hurtowni znajdują się wyłącznie artykuły wysokiej jakości od renomowanych producentów, co jest gwarancją niezawodności i bezpieczeństwa. Szeroki wybór wysokiej jakości falowniki fotowoltaiczne pozwala na idealne dopasowanie urządzenia do każdej, nawet najbardziej wymagającej instalacji PV. Zespół ekspertów ElektrykNet zapewnia wsparcie techniczne na każdym etapie – zarówno profesjonalnym instalatorom, jak i zaawansowanym klientom indywidualnym realizującym projekty na własną rękę.

Dobór falownika to jedna z najważniejszych decyzji podczas inwestycji w fotowoltaikę. Odpowiednio dobrana moc, wysoka sprawność, właściwa liczba trackerów MPPT i typ urządzenia dopasowany do potrzeb to droga do maksymalizacji zysków i bezproblemowej eksploatacji przez dekady. Wybierając inwerter, inwestujemy w wydajność i bezpieczeństwo całej instalacji, dlatego warto postawić na sprawdzone rozwiązania i wiedzę ekspertów.

Artykuł sponsorowany