Co to jest falownik? Do czego służy inwerter?
Osoby niewtajemniczone w działanie instalacji fotowoltaicznej mogą pomyśleć, że to panele pełnią najważniejszą funkcję w układzie. Tymczasem, centralną i najważniejszą częścią całej instalacji jest falownik. Mówi się, że jest on sercem całego układu PV.
Falownik, znany również pod nazwą inwerter zamienia prąd stały (czyli taki, który produkowany jest za pośrednictwem paneli) na prąd przemienny (czyli taki, jaki płynie w każdej instalacji domowej). Prąd przemienny oznaczany jest literami AC (alternating current), natomiast do oznaczenia prądu stałego używa się liter DC (direct current).
Ciekawostka: Aby zmienić prąd przemienny na prąd stały należy skorzystać z prostownika.
Budowa falownika
Falownik w odniesieniu do paneli PV jest dość niewielkim urządzeniem. Mechanika urządzenia umieszczona jest na płytce montażowej, która ma zdolność do przewodzenia prądu. Jak każdy element przewodzący prąd posiada on uziemienie, które ma na celu ochronę użytkownika i instalacji przed porażeniem prądem.
Jednym z ważniejszych elementów jest przewód sterujący do modułu funkcyjnego, który umieszczany jest do płytki ekranującej. Oczywiście dla użytkownika najważniejsze będą przyciski służące do sterowania instalacją, jednak aby można było swobodnie ustawiać parametry instalacji, najpierw trzeba upewnić się czy falownik jest złożony zgodnie z zaleceniami producenta.
Najważniejsze parametry falownika
Dobór odpowiedniego urządzenia powinien zostać oparty na podstawie potrzeb instalacji oraz jej użytkownika. Poniżej przedstawiamy kluczowe – naszym zdaniem – parametry, które wzięliśmy pod uwagę tworząc nasz ranking.
Sprawność falownika
Sprawność inwertera pozwala określić ile prądu przemiennego zostanie wyprodukowane z dostarczonego prądu stałego. Nowoczesne falowniki posiadają sprawność na poziomie 98%, co sprawia, że straty energii podczas jej przetwarzania są bardzo niewielkie. Sprawność falownika można określić za pomocą wzoru:
ACDC [%]
Gdzie:
η- sprawność falownika
AC – moc wyjściowa prądu przemiennego
DC – moc wejściowa prądu stałego
Funkcja chłodzenia
Tak jak wcześniej wspominaliśmy, inwerter przeważnie pracuje z bardzo wysoką sprawnością. 98% energii jest przemieniania zgodnie z założeniem, pozostałe 2% jest oddawane w postaci ciepła. Oznacza to nic innego, jak to, że urządzenie podczas swojej pracy się nagrzewa. Aby zapobiec uszkodzeniu falownika, a przy tym całego układu PV zaleca się inwestycję w urządzenie, które wyposażone jest w wentylator.
Moc nominalna inwertera
Inaczej ‘moc wyjściowa’ – jest to ilość mocy jaką falownik może oddać do sieci energetycznej. Dobór mocy inwertera uzależniony jest od mocy instalacji fotowoltaicznej. Im wyższa moc instalacji, tym wyższa moc inwertera. Najczęściej do instalacji domowych montuje się urządzenia o mocy od 1,5 do około 20 kW. Instalacja fotowoltaiczna posiadająca dużą moc może współpracować z falownikiem o mocy sięgającej nawet do kilku MW.
Dla przypomnienia: 1 MW daje 1000 kW
Ilość urządzeń MPPT
Skrót MPPT pochodzi z języka angielskiego. Pełna nazwa oznacza Maximum Power Point Tracker. W ten sposób określany jest układ, który śledzi maksymalny punkt mocy modułów fotowoltaicznych. Może on zwiększyć ilość wyprodukowanej energii nawet o kilkanaście procent.
Nowoczesne falowniki wyposażone są w chociaż jeden taki układ. Ale po co on dokładnie jest? Czy nie jest to próba zmanipulowania inwestora do tego aby wydał jeszcze więcej pieniędzy? Uspokajamy, że tak nie jest. MPPT jest rzeczywiście przydatny. Moduły fotowoltaiczne zamontowane w sposób poprawny pochodzą od jednego producenta i mają dokładnie te same parametry.
Z uwagi na to, że pojedyncze panele PV nie mają zbyt wysokich wartości napięcia i mocy, aby zasilić falownik, powinno łączyć się je w sposób szeregowy. Dzięki temu falownik wyposażony w układ MPPT wyszukuje globalny punkt mocy maksymalnej, co przekłada się na zysk w postaci większej ilości wyprodukowanej energii.
Jeżeli instalacja fotowoltaiczna jest bardziej skomplikowana, na przykład panele znajdują się na różnych połaciach dachu, aby zapewnić układowi lepszą prace, powinno zainwestować się w falownik z dwoma urządzeniami MPPT.
Panele fotowoltaiczne połączone szeregowo.
Źródło: http://www.instsani.pl/514/niedopasowanie-pradowe-paneli-pv
Producent falownika
Istotnym parametrem, który towarzyszy każdemu przy wyborze dowolnego urządzenia jest marka. Urządzenie renomowanego producenta z większym prawdopodobieństwem będzie bardziej wytrzymałe, niż urządzenie firmy, którą widzimy pierwszy raz na oczy. Inwerter pracuje cały czas, dlatego tak istotne jest aby posiadał jak najwyższe wyniki w testach niezawodności, wydajności i skuteczności jego działania. Zakup urządzenia od renomowanej formy pozwoli również szybciej i sprawniej przejść przez ewentualny proces reklamacji lub przeglądu urządzenia.
Zgodność falownika z certyfikatami
Jako, że należymy do Unii Europejskiej, obowiązują nas określone przez nią normy. Dlatego też, podczas zakupu falownika dobrze jest upewnić się, czy wszystkie je spełnia. Dyrektywy unijne, które powinien spełniać każdy falownik:
– 2014/35/UE,
– 2014/30/UE.
Polska również przygotowała odpowiednie normy, jakie ma spełniać tego rodzaju urządzenie. Są nimi:
– VDE 0126-1-1,
– VDE-AR-N-4105.
Dodatkowe udogodnienia
Żyjemy w czasach gdzie wszystkie najważniejsze rzeczy nosimy w smartfonie: dostęp do konta bankowego, dowody osobiste, skrzynkę mailową i tym podobne. Dobrze byłoby też mieć w każdej chwili pod ręką stan instalacji w naszym domu, prawda? Naprzeciw tym oczekiwaniom wychodzi coraz to więcej firm, oferujących możliwość monitoringu instalacji na smartfonie oraz na komputerze. Dzięki temu, użytkownik w każdej chwili może zweryfikować działanie swojej instalacji fotowoltaicznej.
Ranking najlepszych falowników na rynku 2021
Biorąc pod uwagę wymienione wcześniej parametry, przygotowaliśmy nasz ranking najlepszych falowników dostępnych na rynku. Poniżej przedstawiamy nasze TOP 5 inwerterów, które naszym zdaniem zasługują na uwagę.
MIEJSCE 5
Miejsce piąte w naszym rankingu należy do falownika marki FRONIUS, pochodzącej z Austrii. FRONIUS oferuje falowniki w różnych zakresach mocy. Średnia cena urządzenia wynosi około pięciu tysięcy złotych.
Urządzenie: Falownik Fronius symo.
Fronius Symo specyfikacja techniczna
Falownik (inwerter) Fronius Symo
Dostępne moce: od 3 do 20 kW
Liczba urządzeń MPPT: 2
Wydajność: 97,1%
Gwarancja: od 5 do 7 lat*
Chłodzenie: tak, regulowana wentylacja
*Aby móc skorzystać z gwarancji, należy wcześniej samodzielnie zarejestrować urządzenie w systemie.
MIEJSCE 4
Kolejnym przedsiębiorstwem na naszej liście jest niemiecka firma SMA. Ich falowniki uważane są za jedne z najbardziej niezawodnych urządzeń dostępnych na rynku. Cena falownika marki SMA to wydatek około sześciu tysięcy złotych, w zależności od mocy.
Urządzenie: Falownik SMA Sunny Tripower.
SMA Sunny Tripower specyfikacja
Falownik SMA Sunny Tripower
Dostępne moce: od 3 do 6 kW
Liczba urządzeń MPPT: 2
Wydajność: 98,2%
Gwarancja: 5 lat*
Chłodzenie: tak, chłodzenie konwekcyjne, beztransformatorowe
*z możliwością przedłużenia do 20 lat
MIEJSCE 3
Jedno z miejsc na podium zajmuje firma, która w pierwszej chwili kojarzy się z telefonami komórkowymi: Huawei. Chińskie przedsiębiorstwo zasłużyło na trzecie miejsce w naszym rankingu dzięki falownikowi SUN 2000L. Koszt jego zakupu, w zależności od mocy wynosi około pięciu tysięcy złotych.
Urządzenie: Falownik Huawei SUN 2000 L.
Huawei SUN 2000 L szczegółowa specyfikacja
Falownik Huawei SUN 2000 L
Dostępne moce: od 3 do 10 kW
Liczba urządzeń MPPT: 2
Wydajność: 97,8%
Gwarancja: 5 lat*
Chłodzenie: tak, naturalna konwekcja
*z możliwością przedłużenia do 10, 15 lub 20 lat
MIEJSCE 2
Przedostatnie miejsce na naszej liście zajmuje inwerter Izraelskiej firmy SolarEdge. Urządzenie, w zależności od mocy kosztuje około pięciu tysięcy złotych i charakteryzuje się bardzo wysoką wytrzymałością i sprawnością.
Urządzenie: Falownik SolarEgde SE.
Solar Edge SE karta produktu
Falownik SolarEgde SE
Dostępne moce: od 3 do 10 kW
Liczba urządzeń MPPT: 2
Wydajność: 99,0%
Gwarancja: 12 lat*
Chłodzenie: tak
*z możliwością przedłużenia do 20 lub 25 lat
MIEJSCE 1
Na szczycie naszej listy znajdziesz falownik marki Growatt. Podobnie jak poprzednie urządzenie, to również pochodzi z azjatyckiego rynku – Chin. Inwestycja w produkt, w zależności od jego mocy, to wydatek na poziomie około czterech tysięcy złotych.
Urządzenie: Falownik Growatt MOD.
Growatt MOD szczegółowy opis falownika
Falownik Growatt MOD
Dostępne moce: od 3 do 11 kW
Liczba urządzeń MPPT: 2
Wydajność: 98,6 %
Gwarancja: 10 lat*
Chłodzenie: tak, naturalna konwekcja
*z możliwością przedłużenia do 15 lat
Najlepsze falowniki 2021 podsumowanie rankingu
Nazwa marki | Pochodzenie | Model | Dostępne moce [kW] | Liczba urządzeń MPPT [szt.] | Czy chłodzenie? | Gwarancja | Wydajność |
Growatt | Chiny | Growatt MOD | 3 – 11 | 2 | tak, naturalna konwekcja | 10 lat, z możliwością przedłużenia do 15 lat | 98,60% |
SolarEdge | Izrael | SolarEdge SE | 3 – 10 | 2 | tak, naturalna konwekcja | 12 lat, z możliwością przedłużenia do 20 lub 25 lat | 99,00% |
Huawei | Chiny | Huawei SUN 2000L | 3 – 10 | 2 | tak, naturalna konwekcja | 5 lat, z możliwością przedłużenia do 10, 15 lub 20 lat | 97,80% |
SMA | Niemcy | SMA Sunny Tripower | 3 – 6 | 2 | tak, naturalna konwekcja, chłodzenie beztransformatorowe | 5 lat, z możliwością przedłużenia do 20 lat | 98,20% |
Fronius | Austria | Fronius Symo | 3 – 20 | 2 | tak, regulowana wentylacja | od 5 do 7 lat | 97,10% |
Na wypadek pytań – Energetyczny Projekt pomaga
Naszym zdaniem, zakup jakiegokolwiek urządzenia elektronicznego powinno się poprzedzić rozmową z kimś, kto zna się dobrze na temacie. Można przeczytać dziesiątki artykułów, poznać jeszcze więcej rankingów, ale często nie dorówna to wiedzy pozyskanej poprzez lata pracy z danym produktem. Dlatego, jeżeli w dalszym ciągu czujesz się zagubiony – nie przejmuj się! Zespół Energetycznego Projektu zawsze oferuje swoją pomoc. Jeżeli chcesz z nami porozmawiać, wystarczy, że wypełnisz formularz kontaktowy. Resztą zajmiemy się już sami.
Energetyczny Projekt
Prawa zastrzeżone do artykułu na rzecz Energetyczny Projekt Sp. z o.o.