Co to jest przetwornica fotowoltaiczna? Jak działa w instalacji pv?

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Moduły (panele) fotowoltaiczne, współpracując z przetwornicą, przekształcają energię słoneczną na energię elektryczną, a następnie tę na prąd zmienny. Działają na podstawie zjawiska fotowoltaicznego, polegającego na generowaniu przez ogniwa prądu elektrycznego w odpowiedzi na ekspozycję na światło słoneczne. Kiedy promienie słoneczne padają na panele słoneczne, fotony ze światła pobudzają elektrony w materiałach półprzewodnikowych do ruchu, co generuje energię elektryczną. Powstała energia jest wówczas zbierana i przekazywana do przetwornicy napięcia.

Przetwornica napięcia – co to jest?

Co to jest przetwornica fotowoltaiczna? Element ten, nazywany inaczej inwerterem bądź falownikiem, jest kluczowy dla systemu fotowoltaicznego. Wykorzystuje się go w każdej instalacji fotowoltaicznej. Do jego głównych zadań należy konwersja prądu stałego (DC), czyli generowanego przez ogniwa fotowoltaiczne, na prąd zmienny (AC), którego używa się w domach do zasilenia wszelkich urządzeń elektrycznych. Innymi słowami, przetwornica przystosowuje energię, aby ta mogła trafić do sieci energetycznej i być przydatna dla odbiorników, np. telewizorów, czy systemów grzania wody, jak bojlery, grzałki.

Inwertery pełnią również inne funkcje, np. monitorują i optymalizują pracę całego systemu fotowoltaicznego. Przetwornice są w stanie dostosowywać napięcie i częstotliwość prądu zmiennego do parametrów sieci elektrycznej, co pozwala na efektywne wykorzystanie wyprodukowanej energii i minimalizację strat.

Do najważniejszych parametrów, które trzeba brać uwagę podczas wyboru tego elementu, należą:

• moc przetwornicy,
• napięcie wejściowe,
• napięcie wyjściowe,
• sprawność.

Napięcie wejściowe przetwornicy

Sama w sobie przetwornica napięcia nie wytwarza prądu. Z tego powodu musi być podłączona do generatora, czyli instalacji fotowoltaicznej. Przetwornicę można podłączyć również do akumulatora, takiego jak magazyn energii. Wówczas może pobierać zgromadzony w nim prąd i przekazywać do systemu energetycznego budynku. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenie to można wykorzystać do zasilania awaryjnego w przypadku przerw w dostawie prądu. 

Napięcie wyjściowe przetwornicy

Napięcie wyjściowe w przypadku przetwornicy fotowoltaicznej zawsze wynosi 230V, czyli tyle, ile wymagają urządzenia w gospodarstwie domowym. W innym przypadku można uszkodzić sprzęt, dlatego nie należy tworzyć samodzielnych instalacji ani kupować innych urządzeń.

Moc przetwornicy napięciowej

Tutaj mamy do czynienia z dwiema wartościami: mocą chwilową, czyli przyjmowaną przez urządzenie przez kilka sekund, a także ciągłą. Ta druga powinna wynosić tyle, aby podłączone do zasilania urządzenia nie przekraczały w sumie 80% tej wartości. Lepszej jakości urządzenia są wyposażone w bezpieczniki, które w razie podłączenia sprzętów o większej mocy po prostu wyłączają przetwornicę.

Sprawność przetwornicy

Im lepsza jest sprawność, tym mniej energii będzie pobierała sama przetwornica. W efekcie im mniejszy pobór prądu, tym większa sprawność modelu.

Instalacja przetwornicy fotowoltaicznej – o czym pamiętać? 

Tak samo, jak w przypadku całej reszty instalacji fotowoltaicznej, przetwornicę powinni zainstalować profesjonaliści posiadający odpowiednie doświadczenie oraz wiedzę na temat montażu takich urządzeń. Firmy specjalizujące się w montażu instalacji fotowoltaicznych powinny dobrać inwerter odpowiedni do łącznej mocy instalowanych modułów oraz do warunków. Ważnymi aspektami są też np. rozmiar, efektywność czy obecność wyświetlacza LCD jako przydatnego dodatku.

Jeśli chodzi o miejsce montażu, należy wybrać łatwodostępne, stabilne podłoże. Dobrym wyborem będzie wentylowana, chłodna piwnica lub garaż ze względu na niższą temperaturę. Wysokie temperatury, np. z grzejników włączonych w okresie grzewczym, wpływają bowiem negatywnie na pracę falowników. Należy również unikać wilgotności ze względu na elektryczny charakter urządzenia.

Panele fotowoltaiczne z przetwornicą, czyli ważny krok w kierunku zrównoważonej energii

Decyzja o zakupie paneli z przetwornicą ma wiele zalet. Mowa tu oczywiście o korzyściach finansowych i niezależności energetycznej, ponieważ produkując własny prąd, będziemy mogli zminimalizować koszty energii na rachunkach. Jednak kolejnym aspektem inwestycji w fotowoltaikę jest pozytywny wpływ na środowisko. Korzystanie ze źródeł odnawialnych przyczynia się bowiem do zmniejszenia emisji CO2 oraz innych zanieczyszczeń powietrza. Pozytywnie odbija się to zarówno na stanie środowiska, jak i zdrowiu ludzi.