Falowniki stosujemy zarówno do mikroinstalacji, jak i do dużych farm fotowoltaicznych. Dlaczego też kolejnym podziałem jest podział falowników ze względu na wielkość.

Z uwagi na wielkość falowników, a także możliwość podłączenia do nich odpowiedniej liczby paneli, można podzielić je na:

1) mikrofalowniki – współpracujące z jednym panelem fotowoltaicznym,

2) falowniki stringowe – obsługujące w przypadku małej instalacji fotowoltaicznej (1–30kW) wszystkie panele fotowoltaiczne,

3) falowniki centralne – przeznaczone do pracy na farmach fotowoltaicznych o mocach setek kilowatów.

rodzaje falowników

Moc generatora fotowoltaicznego powinna być odpowiednio dobrana do mocy falownika, co oznacza, że inwerter powinien być optymalnie obciążany celem uzyskania możliwie najwyższej sprawności. Każdy falownik optymalną sprawność osiąga przy odpowiednich wartościach napięcia i natężenia prądu, przy czym w zależności od typu falownika rozkład ten wygląda nieco odmiennie.


Wyróżniamy dwa rodzaje instalacji fotowoltaicznych. Instalacje, które mogą współpracować z siecią elektroenergetyczną – sieciowe oraz takie, które nie współpracują z siecią – wyspowe. Tak samo dzielimy falowniki.

W zależności od tego, czy instalacja fotowoltaiczna będzie podłączona do sieci, czy nie, na mamy do czynienia z dwoma typami falowników:

1) Falownik wyspowy – nie synchronizuje się z siecią, przez co nie może do niej oddawać energii, zazwyczaj ma możliwość ładowania akumulatorów,

2) Falownik sieciowy – synchronizuje się z siecią, przez co może oddawać energię do sieci, niema za to możliwości ładowania akumulatorów.

Pamiętaj! Posiadając inwerter sieciowy w przypadku zaniku nacięcia w sieci twoja instalacja także nie będzie produkować prądu. Jest to wynik zabezpieczenia antywyspowego, które ma za zadanie chronić techników potencjalnie naprawiających awarię w sieci przed porażeniem z lokalnych mikroźródeł. 


 Ze względu na technologię może wyróżnić falowniki transformatorowe i beztransformatorowe.

Inwertery beztransformatorowe zdominowały obecnie rynek instalacji fotowoltaicznych. Na tle konstrukcji transformatorowych są lżejsze oraz mają lepszą sprawność w szerokim zakresie obciążenia. Z kolei zaletą konstrukcji transformatorowych jest możliwość uziemienia tablicy dzięki galwanicznej izolacji. Ta cecha jest niezbędna przy instalacji pewnych typów baterii słonecznych.

falownik transformatorowy

FALOWNIK TRANSFORMATOROWY

Przykładowa charakterystyka sprawności inwertera transformatorowego. Inwerter transformatorowy pracuje optymalnie, gdy jest obciążany w zakresie 20–60% mocy nominalnej, przy czym wyższe obciążenie nie jest powodem znaczącego spadku sprawności, z kolei obciążenie poniżej 15–20% powoduje radykalną utratę sprawności.  W przypadku inwerterów transformatorowych należy zaznaczyć, że wyższą efektywność osiągają one w dolnym zakresie napięcia pracy.

FALOWNIK BEZTRANSFORMATOROWY

Przykładowa charakterystyka sprawności inwertera beztransformatorowego

Inwerter beztransformatorowy pracuje optymalnie, gdy jest obciążany w zakresie 25–100% mocy nominalnej, przy czym zazwyczaj im wyższe obciążenie, tym wyższa sprawność, z kolei obciążenie poniżej 15–20% powoduje radykalną utratę sprawności.  W przypadku inwerterów beztransformatorowych należy zaznaczyć, że sprawność w niedużym stopniu zależy od napięcia, a optymalnym napięciem jest środkowy zakres napięcia pracy.

Zarówno konstrukcje transformatorowe, jak i beztransformatorowe pracują bardzo nieefektywnie w dolnych zakresach mocy. Wyraźny spadek efektywności zaczyna być widoczny przy obciążeniu inwertera mocą poniżej 20% mocy nominalnej. Z tego względu przewymiarowanie mocy inwertera w stosunku do mocy modułów fotowoltaicznych będzie skutkować spadkiem sprawności konwersji prądu stałego na przemienny. Ważnym powodem nieprzewymiarowania mocy inwertera jest także cena. W przypadku każdego producenta moce kolejnych modeli inwerterów rosną skokowo, np. 1500 W, 2000 W, 3000 W 5000 W  itd. Im wyższe moce, tym skoki są coraz większe. Niewykorzystanie pełnej mocy inwertera będzie przekładać się na jego wyższą jednostkową cenę w przeliczeniu na Wat wykorzystanej mocy.