Czym jest falownik do paneli słonecznych?

Zanim energia elektryczna z systemu paneli słonecznych dotrze do domu, cała energia elektryczna musi przejść przez falownik w celu przekształcenia prądu stałego (DC) w prąd przemienny (AC), aby zasilić zarówno dom, jak i sieć.

Idealny wybór falownika powinien pasować do rozmiaru i szczytowej mocy wyjściowej panelu słonecznego, w tym falowników stringowych, zoptymalizowanych falowników stringowych lub mikroinwerterów.

Panele słoneczne

Panele słoneczne (panele fotowoltaiczne) składają się z warstw półprzewodnikowych wykonanych z krystalicznego krzemu lub arsenku galu, które łączą dodatnie i ujemne strony w prąd stały (DC). Gdy światło słoneczne pada na te panele, energia z niego jest przechwytywana i przekształcana w energię elektryczną poprzez efekt fotowoltaiczny - tworząc prąd stały ze światła słonecznego!

Zadaniem falownika jest pobieranie prądu stałego z paneli słonecznych i przekształcanie go w prąd przemienny wykorzystywany w domach. Co więcej, urządzenie to działa jako główny łącznik między systemem energii słonecznej a domowym panelem dystrybucji energii elektrycznej.

Falowniki solarne są niezbędnym elementem systemów off-grid, zapewniając, że dom może nadal korzystać z energii elektrycznej nawet podczas przerwy w dostawie prądu. Inwertery solarne są dostępne w różnych rozmiarach - niektóre zostały zaprojektowane specjalnie do współpracy z określonymi typami paneli słonecznych, co ułatwia ich wybór. Co więcej, przed wyborem falownika konieczne jest poznanie rozmiaru i układu panelu słonecznego.

Inwertery typu string są zazwyczaj najlepszym rozwiązaniem dla niezacienionych dachów w jednej płaszczyźnie; systemy mikroinwerterów lub optymalizatorów oferują więcej korzyści w przypadku częściowo zacienionych lub złożonych dachów o wielu orientacjach. Rozmiar inwertera powinien zależeć od maksymalnego punktu mocy - optymalnego kompromisu między napięciem i prądem wzdłuż krzywej I-V danego panelu, który można zoptymalizować, łącząc moduły słoneczne równolegle lub szeregowo w celu uzyskania najlepszych wyników; okablowanie szeregowe naraża panele na usterki wpływające na wszystkie, podczas gdy okablowanie równoległe pozwala na sumowanie ich prądów, podczas gdy ich napięcie pozostaje stałe w porównaniu z okablowaniem szeregowym; w przeciwieństwie do okablowania równoległego, prądy ze wszystkich modułów pozostają stałe, a napięcie pozostaje stałe przez cały czas.

Baterie

Światło słoneczne pada na panele słoneczne, które przekształcają światło widzialne w energię elektryczną poprzez stymulowanie warstw półprzewodnikowych w nich i stymulowanie ruchu elektronów wewnątrz nich. Energia ta jest przekształcana w prąd stały (DC), który następnie musi zostać zamieniony na prąd zmienny (AC) w celu wykorzystania w nieruchomości - dlatego też inwerter odgrywa tak integralną rolę w dostarczaniu energii elektrycznej do domów opartych na okablowaniu AC - ta usługa wymiany walut zmienia prąd stały w coś, co może wykorzystać twoje gospodarstwo domowe!

Rola falownika w zarządzaniu systemami bateryjnymi z bateriami obejmuje zarządzanie nadmiarem energii elektrycznej, która przepływa z powrotem do magazynu za pośrednictwem baterii, jeśli gospodarstwo domowe zużywa więcej energii elektrycznej niż jest generowane; czy nadwyżka powinna trafić do baterii w celu przechowywania.

Dodanie akumulatorów do istniejącego systemu solarnego często wymaga modernizacji do falownika hybrydowego zaprojektowanego specjalnie do pracy zarówno z akumulatorami, jak i panelami, zapewniając kopię zapasową podczas przerw w dostawie prądu, jeśli konieczne jest zasilanie awaryjne.

Zainstalowanie mikroinwerterów na każdym panelu słonecznym umożliwia inwerterowi optymalizację każdego panelu indywidualnie w celu uzyskania większego zwrotu energii, zwłaszcza w zacienionych środowiskach. Wielu producentów mikroinwerterów udostępnia aplikacje lub strony internetowe, na których można śledzić wydajność każdego panelu w systemie, podczas gdy falownik solarny przeprowadza bieżące kontrole wydajności, aby upewnić się, że wszystko działa zgodnie z przeznaczeniem.

Falownik

Inwertery przekształcają prąd stały (DC) generowany przez panele słoneczne w prąd przemienny (AC), formę używaną przez urządzenia gospodarstwa domowego. Mogą być również wykorzystywane do produkcji energii sieciowej, która może być ponownie wprowadzona do sieci zasilających.

Energia słoneczna może być imponująco silnym źródłem zasilania; jednak dopóki nie zostanie przekształcona w prąd zmienny, nie może oświetlić lampy stołowej poza słabym oświetleniem.

Aby osiągnąć ten efekt, światło słoneczne świeci na panele słoneczne lub ogniwa fotowoltaiczne składające się z warstw półprzewodnikowych, takich jak krystaliczny krzem lub warstwy półprzewodnikowe arsenku galu, gdzie energia świetlna jest pochłaniana i stymuluje ruch elektronów w tych warstwach, wytwarzając prąd elektryczny znany jako prąd stały.

Inwertery solarne przekształcają prąd stały wytwarzany przez panele słoneczne w prąd przemienny i mogą być inwerterami centralnymi lub mikroinwerterami. Mikroinwertery są instalowane bezpośrednio za każdym pojedynczym panelem słonecznym w macierzy i oferują większą wydajność niż inwertery centralne.

Mikroinwertery zapewniają monitorowanie w czasie rzeczywistym wydajności poszczególnych paneli słonecznych, przekazując te dane za pośrednictwem systemu monitorowania. Umożliwia to szybką identyfikację problemów, takich jak zacienienie, i upewnienie się, że panele działają z maksymalną wydajnością; dodatkowo, pomiar netto umożliwia zwrot nadwyżki wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci energetycznej, pomagając obniżyć rachunki za energię elektryczną.

Instalacja

Inwertery są integralnym elementem każdego systemu energii słonecznej. Ich zadaniem jest przekształcanie energii z paneli w użyteczną energię elektryczną, która może być następnie przechowywana w akumulatorach. Dlatego tak ważne jest, aby wybrać falownik specjalnie dostosowany do danego systemu.

Na rynku dostępne są różne rodzaje falowników, a najbardziej rozpowszechnionym typem jest falownik łańcuchowy, który łączy panele słoneczne bezpośrednio z centralnym falownikiem. Można również zdecydować się na mikroinwertery, które konwertują energię na poziomie każdego panelu przy użyciu mniejszej liczby komponentów - dzięki czemu są bardziej odpowiednie do zacienionych warunków.

Oba typy falowników mają swoje zalety i wady. Mikroinwerter może zmniejszyć straty mocy spowodowane zacienieniem lub innymi czynnikami, ale może być droższy i wymagać dodatkowych kosztów konserwacji. Z drugiej strony, falowniki stringowe mają tendencję do tracenia nieco więcej energii elektrycznej w okresach szczytowej produkcji niż mikroinwertery, pozostając jednocześnie tańszymi i łatwiejszymi w utrzymaniu.

Wybierając instalatora, zawsze pytaj o jego politykę gwarancyjną i co się stanie, jeśli coś pójdzie nie tak z falownikiem. Davis radzi szukać firm oferujących gwarancje wydajności, które gwarantują, że system będzie wytwarzał energię zgodnie z oczekiwaniami przez określony czas - zapewniając spokój ducha, że inwestycja w energię słoneczną była opłacalna.