Falownik do paneli słonecznych: rodzaje urządzeń, przegląd modeli, funkcje połączeń

Układy słoneczne na całym świecie rozwijają się w ogromnym tempie. Międzynarodowa Agencja Energetyczna w swoim rocznym raporcie zauważyła, że ​​w 2016 r.…Liczba oddanych do użytku elektrowni słonecznych po raz pierwszy przekroczyła liczbę elektrowni węglowych.

Sercem instalacji fotowoltaicznej jest falownik do paneli fotowoltaicznych, którego zadaniem jest zamiana prądu stałego na prąd przemienny. Podpowiemy Ci, jak wybrać najlepszą opcję urządzenia i jak prawidłowo je zainstalować. Biorąc pod uwagę nasze zalecenia, możesz złożyć bezawaryjnie działającą mini elektrownię.

Rodzaje falowników do paneli fotowoltaicznych

Bez falownika energia wytwarzana przez instalację fotowoltaiczną będzie całkowicie bezużyteczna dla potrzeb domowych. Istnieją 3 typy falowników w zależności od rodzaju zastosowania:

• autonomiczny;
• sieć;
• wielofunkcyjny.

Falowniki pierwszego typu są oznaczone jako „off grid”. Podłączane są do modułu fotowoltaicznego, stanowią część oddzielnego systemu fotowoltaicznego i nie mają kontaktu z zewnętrzną siecią elektryczną. Ich moc waha się od 100 do 8000 W.

Falowniki synchroniczne lub sieciowe działają synchronicznie ze scentralizowanym systemem zasilania. Konwertery z oznaczeniem „on grid” spełniają nie tylko rolę konwertera, ale także korygują takie parametry sieci, jak różnice amplitud, wskaźniki częstotliwości i inne.

Jeśli wystąpi problem w sieci zewnętrznej, falownik automatycznie się wyłączy. Takie falowniki magazynują energię elektryczną w akumulatorach.

Jeżeli łączna moc urządzeń wykorzystywanych w domu jest mniejsza niż potencjalne możliwości elektrowni słonecznej, wówczas nadwyżka wytworzonego prądu trafia do zewnętrznych sieci elektrycznych. Jeśli moc nie wystarcza do normalnej pracy urządzeń gospodarstwa domowego, ładowanie odbywa się z zewnątrz.

Parametry falownika po stronie AC ustalane są na podstawie całkowitego poboru mocy wszystkich urządzeń podłączonych do sieci elektrycznej odbiorcy. Po stronie prądu stałego falownik dobierany jest na podstawie mocy znamionowej paneli słonecznych

W przypadku braku napięcia zasilanie dostarczane jest z naładowanego akumulatora. W przypadku, gdy w systemie nie ma baterii, energia wytworzona przez elektrownię słoneczną trafia do sieci ogólnej.

Inwertery fotowoltaiczne podłączone do sieci wykorzystują energię pozyskiwaną z paneli słonecznych z dużą wydajnością. Są gwarancją stabilności zasilania i charakteryzują się wysoką sprawnością przekraczającą 90%

Falownik hybrydowy lub wielofunkcyjny to sprzęt niezawodny. Łączy w sobie właściwości dwóch pierwszych konwerterów i posiada dużą ilość ustawień. To najlepsza opcja na założenie domowej stacji fotowoltaicznej, ale i najdroższa.

Wszystkie istniejące falowniki fotowoltaiczne są podzielone na typy i według napięcia wyjściowego. W zależności od tego parametru są one sinusoidalne i meandrowe.Ponieważ ten pierwszy ma napięcie wyjściowe prawie takie samo jak napięcie sieciowe, jest to dobra opcja, gdy w domu znajduje się bardzo wrażliwy sprzęt.

Stała wartość napięcia jest gwarancją bezpieczeństwa domowego sprzętu elektrycznego. Graficznie kształt sygnału wyjściowego takiego falownika sinusoidalnego jest przedstawiony jako czysta fala sinusoidalna.

Podczas obsługi sprzętu najlepszym kształtem meandra jest idealny sinus. Jest to szczególnie ważne w przypadku sprzętu telekomunikacyjnego, sprzętu medycznego i precyzyjnych przyrządów pomiarowych, dlatego nawet pomimo wysokiej ceny skomplikowanych falowników nie ma w tym przypadku innego wyjścia. Producenci podają informację o kształcie sygnału wyjściowego w jego charakterystyce

Przetworniki prostokątne lub niesinusoidalne w odróżnieniu od sinusoidalnych posiadają geometrię sygnału wyjściowego w postaci impulsów prostokątnych, tzw. sinus modyfikowany. Falowników tego typu nie można stosować do niektórych typów obciążeń, ale w przypadku urządzeń wykorzystujących aktywny składnik mocy są one całkiem odpowiednie.

Kryteria wyboru konwertera

Przy wyborze elementu układu fotowoltaicznego jakim jest falownik, istotna jest nie tylko geometria sygnału wyjściowego, ale także jego moc. Eksperci doradzają w zakresie personelu panele słoneczne przetwornice, których moc znamionowa jest o 25 do 30 procent większa niż całkowita moc dostępna w sprzęcie.

Należy również wziąć pod uwagę obciążenie powstające w przypadku jednoczesnego włączenia kilku urządzeń o dużej mocy rozruchowej.

Kolejnym kryterium wyboru falownika jest jego sprawność, która decyduje o stratach energii w procesach z nim związanych.W zależności od modelu przyjmuje różną wartość i waha się w granicach 85-95%. Optymalnym wyborem jest wydajność na poziomie co najmniej 90%.

Falowniki są dostępne zarówno w wersji jednofazowej, jak i trójfazowej. Te pierwsze mają niższy koszt, ale ich wybór jest uzasadniony, gdy pobór mocy jest mniejszy niż 10 kW. Ich napięcie wynosi 220 V, a częstotliwość 50 Hz. Falowniki trójfazowe mają szerszy zakres napięć - 315, 400, 690 V.

Producenci wysokiej jakości sprzętu wyposażają swoje produkty w transformatory wyjściowe. Istnieje związek między masą falownika a jego właściwościami technicznymi - jeśli na każdy kilogram jego masy przypada 100 W mocy, to transformator jest zawarty w jego obwodzie

Liczba falowników w systemie może się również różnić. W tej kwestii należy kierować się następującymi zaleceniami: jeśli moc paneli fotowoltaicznych nie przekracza 5 kW, to dla takiego układu wystarczy jeden falownik. Większe akumulatory mogą wymagać 2 lub więcej falowników. Optymalnie jest, gdy na każde 5 kW przypada jeden falownik.

Do pracy w sieci łączącej wykorzystanie standardowej energii elektrycznej i energii dostarczanej przez panele słoneczne, falowniki hybrydowe. Nasz polecany artykuł zapozna Cię z funkcjami urządzenia i zasadami ich wyboru.

Konwertery mogą różnić się między sobą obwodami, geometrią sygnału wyjściowego i innymi wielkościami definiującymi. Niektóre konwertery wyposażone są w ładowarki. Jeżeli jeden z falowników ulegnie awarii, system nie przestanie działać.

Funkcje podłączenia falownika

Sprawność całej instalacji fotowoltaicznej zależy od prawidłowego podłączenia falownika solarnego.Najważniejsze jest przestrzeganie zasady: kabel przesyłający prąd stały musi mieć minimalną dopuszczalną długość i maksymalny przekrój.

Jeżeli odbiorca znajduje się daleko od ogniw fotowoltaicznych, należy przedłużyć przewód elektryczny przewodzący prąd przemienny 220 V. Długość przewodu pomiędzy falownikiem a panelem fotowoltaicznym powinna wahać się w granicach 3 m i nie więcej.

Najlepszą opcją jest, gdy falownik znajduje się w pobliżu bateria słoneczna. Szczególnie rygorystyczne warunki muszą zostać spełnione przy podłączaniu falowników o mocy przekraczającej 0,5 kW.

Połączenie przewodów musi być mocne, ponieważ niedostatecznie szczelne połączenie powoduje iskrzenie, które może stać się źródłem pożaru. Instalując autonomiczny falownik, aby zapewnić nieprzerwane zasilanie obiektu, należy uzupełnić obwód prądu stałego przełączniki automatyczne.

Najlepszym rozwiązaniem przy podłączeniu falownika jest zastosowanie przewodu hybrydowego zarówno dla prądu stałego, jak i przemiennego. Zasada polega na specjalnej kolejności włączania konwertera. Zawiera kontroler paneli słonecznych po naładowaniu akumulatorów.

Rozwiązanie to podnosi jakość pracy sprzętu. W regionach, w których często dochodzi do odcięć prądu lub w domach położonych na terenach, gdzie panuje pochmurna pogoda, opcja ta sprawdza się bardzo skutecznie.

Przegląd modeli falowników

Przetwornice do paneli fotowoltaicznych produkowane są przez wielu producentów, zarówno krajowych, jak i zagranicznych. Cały sprzęt ma różne cechy, poziomy jakości, własny zestaw funkcji i możliwości techniczne.

Falowniki krajowych producentów

Szeroką gamę tych produktów o mocach 800 - 1200 W produkuje rosyjski producent MAP Energia.

Firma produkuje kilka linii falowników:

1. Falowniki sinusoidalne o czystym przebiegu sinusoidalnym - SIN MAC.
2. Przetwornice sinusoidalne z funkcją doboru dodatkowej energii z akumulatorów - MAP HYBRID.
3. Falowniki trójfazowe - MAP HYBRID 3 fazy.

Falowniki tej firmy mogą ładować każdy rodzaj akumulatorów. Do tego mają Ładowarka duża moc.

Osiągnięciem firmy jest falownik o rekordowej mocy 20 kW, który wytrzymuje największe obciążenie 25 kW. Model ten może zapewnić niezawodne zasilanie dużego budynku mieszkalnego z dużą ilością sprzętu.

Falowniki MAP Energia znajdują zastosowanie nie tylko w gospodarstwach domowych, ale także w wielu gałęziach przemysłu. Znajdują zastosowanie w medycynie, budownictwie i na stacjach pogodowych.

Napędy Schneider Electric Conext

Francuska firma Schneider Electric produkuje falowniki o wysokich parametrach użytkowych, które pozwalają na ich stosowanie w różnych klimatach.

Wysoce odporna na korozję powłoka obudowy pozwala pomyślnie przejść testy w komorze solnej. Przeznaczone są do paneli fotowoltaicznych instalowanych zarówno na dachach prywatnych domków letniskowych, jak i apartamentowców.

Producent sprawdza niezawodność swojego sprzętu za pomocą różnych metod i testów. Falowniki Conext zaprojektowano bez kondensatorów elektrochemicznych, co gwarantuje długoletnią pracę.

Falowniki Conext, nawet przy maksymalnych obciążeniach, charakteryzują się sprawnością na poziomie 97,5%.Niektóre modele są wyposażone w blok rozdzielczy, dzięki czemu nie ma potrzeby instalowania zewnętrznego panelu elektrycznego

Duża gama produktów pozwala dobrać odpowiedni model do systemów fotowoltaicznych o mocach 3 – 20 kW.

Falowniki firmy TBS Electronics

Ta holenderska firma, obecna na rynku od 1996 roku, zajmuje się produkcją przetwornic sinusoidalnych małej i dużej mocy do paneli fotowoltaicznych Poversine o mocach znamionowych od 175 do 3500 W.

Na zdjęciu model profesjonalnego falownika Powersine PS3500-24. Można go stosować do zapewnienia ciągłego zasilania kotłów grzewczych, pomp, komputerów i innych małych odbiorników. Wyposażony jest w niezawodną elektronikę, bardzo wytrzymałą metalową obudowę

Linię Powersine charakteryzuje bardzo czysta fala sinusoidalna na wyjściu, dlatego zastosowanie tych falowników gwarantuje kompetentną i długoletnią pracę bardzo czułych urządzeń. Urządzenia wyposażone są w zabezpieczenia przed zwarciami, skokami temperatury i przeciążeniami. Za pomocą tych falowników można uruchamiać obciążenia do 500 V przy sile rozruchowej dziesięciokrotnie większej niż moc znamionowa.

Falowniki sieciowe Kostal

Firma produkuje innowacyjne falowniki wysokiej jakości o mocach od 1,5 do 20 kW, zarówno jedno-, jak i trójfazowe. Konstrukcja zawiera w standardzie automatyczny wyłącznik AC, trackery MPP, monitor, miernik S0 i wiele innych opcji. Wszystko to sprawia, że ​​istnieje możliwość zaimplementowania falownika w systemie „inteligentnego domu”.

Falowniki Kostal są łatwe w obsłudze i instalacji. Wbudowany panel ma charakter informacyjny i przejrzysty, pozwala na monitorowanie jego pracy

Ze względu na wysoką jakość materiału obudowy, konwerter montowany jest zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz domu.Montaż odbywa się w Europie, dzięki czemu jakość odpowiada europejskim standardom. Gwarancja producenta - 5 lat.

Falowniki ABi-Solar z Tajwanu

Falowniki te, produkowane na Tajwanie, reprezentowane są na naszym rynku przez serię autonomicznych przetwornic SL/SLP, hybrydowe falowniki autonomicznej sieci (NTH) oraz linię hybryd HT.

Przetwornice autonomiczne wyposażone są w kontrolery ładowania z paneli słonecznych. Sprzęt ten wyposażony jest w potrójną funkcjonalność – pełni funkcję falownika, sterownika i ładowarki.

Konstrukcja zawiera wyświetlacz ciekłokrystaliczny, który pozwala kontrolować główne parametry układu słonecznego. Sprawność falowników SL/SLP wynosi około 93%. Modele SLP posiadają ochronę przed kurzem.

Opcja budżetowa obejmuje falownik z nowej serii ABi-Solar HTP. Działa tylko wtedy, gdy jest bateria. Szczególnie popularna jest seria NT, w skład której wchodzą falowniki hybrydowe jedno- i trójfazowe o doskonałej jakości wykonania.

Konwertery SL0912 i SL1524 też są budżetowe. Działają w 2 trybach – zasilanie awaryjne gospodarstwa domowego oraz z panelami fotowoltaicznymi. Posiadają 2 tryby podtrzymania napięcia: od 180 do 260 V oraz od 100 do 300 V.

Drugi tryb pozwala wydłużyć żywotność baterii ze względu na mniejsze zużycie, ale może zasilać tylko sprzęt, który nie jest bardzo wrażliwy na jakość energii elektrycznej.

Falownik ABi-Solar SL 1012 PWM ma moc 800 V. Prąd wyjściowy ma niezmodyfikowaną falę sinusoidalną. Można go wykorzystać do sprzedaży energii elektrycznej wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne po „zielonej” taryfie

Falowniki ABi-Solar umożliwiają zwiększenie zakresu temperatur pracy baterie i zautomatyzować proces ładowania i rozładowania.

Falowniki sieciowe firmy GoodWE

Ta chińska firma produkuje falowniki sieciowe o różnej mocy i dostarcza je na rynek po niskiej cenie. Do falownika dołączony jest specjalny program, który pozwala obliczyć układ fotowoltaiczny, biorąc pod uwagę położenie paneli słonecznych w stosunku do punktów kardynalnych i innych punktów orientacyjnych.

Można monitorować pracę konwertera za pomocą tabletu lub smartfona, jednak najpierw trzeba będzie zainstalować specjalnie zaprojektowaną aplikację opartą na systemie operacyjnym Android.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Tutaj kierownik firmy sprzedającej opowiada o zasadach wyboru falownika:

W tym filmie omówiono kwestię podłączenia falownika:

Falownik do sieci fotowoltaicznej, jako integralna część układu fotowoltaicznego, pozwala uzyskać całkowitą niezależność od scentralizowanego zasilania i rosnących cen mediów elektrycznych.

Inteligentne systemy obejmujące konwerter sieciowy sprawiają, że zużycie energii jest dostępne, niezawodne i łatwe w zarządzaniu. Jednocześnie komfort w domu nie jest w żaden sposób zakłócony.

Czy chciałbyś nam opowiedzieć, jak zmontowałeś własną minielektrownię z falownikiem do baterii słonecznych? Czy posiadasz cenne informacje na jakiś temat, które mogą być przydatne dla osób odwiedzających witrynę? Prosimy o wpisywanie komentarzy w bloku poniżej, zamieszczanie zdjęć i zadawanie pytań.