Falowniki słoneczne

Falowniki sieciowe, hybrydowe, wyspowe lub mikrofalowniki

Topologia jest pierwszą decyzją i najtrudniejszą do zmiany, ponieważ determinuje ona, czy magazynowanie energii i zasilanie awaryjne są w ogóle możliwe.

• Jednostki sieciowe (On-Grid) zasilają dom i eksportują nadwyżki energii. Nie posiadają one portu akumulatora i z założenia wyłączają się podczas awarii sieci, aby nic nie było zawracane do linii energetycznych. Najprostsza i najtańsza opcja w przypadku braku planów dotyczących magazynowania energii.
• Jednostki hybrydowe posiadają dodatkowy port akumulatora DC oraz menedżera energii. Energia słoneczna pokrywa najpierw zapotrzebowanie budynku, nadmiar ładuje akumulator, a dopiero pozostała część trafia do sieci lub jest z niej pobierana. Większość instalacji domowych w Europie jest obecnie budowana w ten sposób.
• Jednostki Off-Grid działają bez żadnego połączenia z siecią, pobierając energię z banku akumulatorów i kontrolując ich ładowanie. Stosowane w domkach letniskowych, zdalnych systemach pompowych, stacjach telekomunikacyjnych i systemach wyspowych, gdzie nie ma dostępu do sieci.
• Mikroinwertery są montowane pod poszczególnymi modułami i dokonują konwersji na poziomie panelu. Każdy panel posiada własny MPPT, co sprawdza się w przypadku skomplikowanych dachów, wielu orientacji oraz systemów balkonowych, przy wyższym koszcie za Wp.

Jednofazowy czy trójfazowy

Dopasuj inwerter do przyłącza sieciowego, które faktycznie posiadasz. Inwertera trójfazowego nie można zainstalować przy zasilaniu jednofazowym, a inwerter jednofazowy w domu z przyłączem trójfazowym obciąża tylko jedną fazę, co niektórzy operatorzy sieci ograniczają do kilku kW oddawanej mocy.

• 1-fazowe urządzenia pasują do mniejszych systemów, zazwyczaj do około 5 kW, w domach z zasilaniem jednofazowym lub tam, gdzie lokalne przepisy pozwalają na jednofazowe oddawanie energii na tym poziomie.
• 3-fazowe rozkładają generację równomiernie na L1, L2 i L3, utrzymują niższy wzrost napięcia i są standardem powyżej ok. 5 kW, w budynkach komercyjnych oraz wszędzie tam, gdzie obecne są pompy ciepła lub maszyny trójfazowe.
• Balansowanie faz ma znaczenie dla net-meteringu. W przypadku urządzenia trójfazowego i kompatybilnego licznika inteligentnego, zużycie i produkcja są mierzone sumarycznie dla wszystkich faz.

Moc znamionowa a kWp zestawu: współczynnik DC/AC

Moc zestawu określana jest w kWp w standardowych warunkach testowych, których dach w Europie rzadko osiąga. Celowe dobranie nieco mniejszego inwertera niż moc zestawu nazywa się oversizingiem po stronie DC; zwiększa to liczbę godzin, w których urządzenie pracuje blisko swojego szczytu sprawności.

• Współczynnik DC/AC od 1,0 do 1,2 to typowy zakres dla instalacji domowych. Zestaw 10 kWp z inwerterem od 8 do 10 kW stanowi dobry kompromis między clippingiem a kosztami.
• Do 1,3 jest dopuszczalne przy dachach wschód-zachód, małych kątach nachylenia lub w szerokościach geograficznych północnych, gdzie moc szczytowa osiągana jest przez bardzo mało godzin w roku.
• Zbyt duże niedoszacowanie inwertera powoduje clipping południowego szczytu w pogodne dni, co oznacza trwałą stratę energii. Z kolei zbyt duży oversizing to strata pieniędzy i praca urządzenia przy niskim obciążeniu częściowym, gdzie sprawność jest najniższa.
• Obciążenie ciągłe powinno wynosić około 80 % mocy znamionowej. Stała praca w przedziale od 80 do 100 % skraca żywotność urządzenia, szczególnie w ciepłych, słabo wentylowanych pomieszczeniach technicznych.

Wejścia MPPT, projekt stringów i zacienienie

MPPT (Maximum Power Point Tracker) na bieżąco wyszukuje napięcie, przy którym string dostarcza największą moc. Każdy string podłączony do tego samego trackera jest wymuszany do pracy w tym samym punkcie roboczym, przez co panele o innej orientacji, nachyleniu lub zacienieniu obniżają wzajemnie swoją wydajność.

• Jeden MPPT na płaszczyznę dachu to złota zasada. Dwie orientacje na jednym trackerze oznaczają, że tracker przez cały dzień szuka kompromisu między nimi.
• Okno napięć jest kluczowe: należy sprawdzić napięcie rozwarte stringu przy najniższej spodziewanej temperaturze w odniesieniu do maksymalnego napięcia wejściowego DC oraz minimalne napięcie startowe w odniesieniu do gorącego letniego popołudnia.
• Prąd na tracker ogranicza liczbę stringów, które można połączyć równolegle na jednym wejściu, co ma znaczenie w przypadku nowoczesnych modułów o wysokim natężeniu prądu.
• Częściowe zacienienie spowodowane przez komin, maszt lub sąsiednie drzewo lepiej rozwiązać za pomocą optymalizatorów lub mikroinwerterów niż przez dodawanie trackerów.

Gotowość bateryjna, modernizacja i wyjście awaryjne

Gotowość bateryjna to nie etykieta marketingowa, lecz konkretny zakres napięcia DC i protokół komunikacyjny. Hybryda wysokiego napięcia współpracuje ze stossem wysokiego napięcia, a jednostka niskonapięciowa z bankiem LiFePO4 48 V i te dwa systemy nie są zamienne. Zatwierdzone pary są wymienione przez producenta inwertera, a użycie pakietu spoza listy zazwyczaj powoduje utratę wsparcia technicznego.

• Sprzężenie DC poprzez inwerter hybrydowy konwertuje energię tylko raz, z panelu do baterii, dzięki czemu straty przesyłowe są niższe.
• Sprzężenie AC polega na dodaniu osobnego inwertera bateryjnego obok istniejącej jednostki on-grid. Jest to praktyczna droga modernizacji, gdy oryginalny inwerter pozostaje na swoim miejscu.
• Wyjście awaryjne (EPS) to osobny terminal, który podtrzymuje zasilanie wybranej rozdzielnicy podczas awarii sieci. Posiada ono własny limit mocy, zazwyczaj niższy niż moc znamionowa inwertera dla sieci, i wymaga odpowiedniego układu przełączającego w rozdzielnicy.
• Zdolność do czarnego startu (black start) decyduje o tym, czy system może uruchomić się samodzielnie z baterii i paneli przy braku zasilania z sieci. Nie każda hybryda oferuje tę funkcję.

Szybkie porównanie inwerterów

Przesuń tabelę w lewo