Falownik fotowoltaiczny — do czego służy i jaką moc powinien mieć?

Artykuł sponsorowany

Panele wytwarzają prąd, ale to falownik umożliwia wykorzystanie go w instalacji elektrycznej budynku. Przy porównywaniu ofert łatwo pomylić moc paneli w kWp z mocą falownika w kW i uznać, że obie liczby zawsze muszą być identyczne. Nie muszą. Trzeba jednak wiedzieć, co każda z nich oznacza.

Co robi falownik w instalacji fotowoltaicznej?

Moduły fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały, oznaczany jako DC. Większość odbiorników w budynku korzysta natomiast z prądu przemiennego AC, dostarczanego także przez sieć. Podstawowym zadaniem falownika jest przekształcenie energii z paneli w prąd o parametrach odpowiednich dla instalacji. Bez tego elementu standardowa instalacja PV podłączona do budynku nie działałaby tak, jak zakłada jej projekt.

Falownik robi więcej niż samą konwersję. Układ MPPT dobiera punkt pracy paneli do zmieniających się warunków nasłonecznienia, a urządzenie kontroluje parametry pracy i sygnalizuje błędy. W wielu modelach można sprawdzić produkcję w aplikacji. Trzeba jednak odróżnić wskazanie produkcji od pełnego pomiaru zużycia budynku — ten drugi zwykle wymaga dodatkowego licznika lub przekładników.

Moc paneli i moc falownika to dwie różne wielkości

Moc modułów opisuje się w Wp lub kWp. Jest to suma mocy znamionowych paneli zmierzonych w ustalonych warunkach testowych. Dziesięć modułów po 500 Wp daje więc 5000 Wp, czyli 5 kWp. Nie oznacza to, że instalacja przez cały słoneczny dzień będzie oddawać dokładnie 5 kW. Bieżąca produkcja zależy między innymi od nasłonecznienia, temperatury, ustawienia paneli i zacienienia.

Moc znamionowa falownika, podawana w kW po stronie AC, mówi o jego zdolności do oddawania mocy do instalacji elektrycznej. W ofercie z panelami 5 kWp może pojawić się na przykład falownik 5 kW. Taka para jest łatwa do zrozumienia, ale sama zbieżność liczb nie dowodzi poprawnego doboru. Również inna relacja mocy może być uzasadniona, o ile mieści się w parametrach urządzenia i wynika z projektu.

Czy falownik musi mieć dokładnie tyle kW, ile panele mają kWp?

Nie ma uniwersalnej zasady „5 kWp paneli = koniecznie 5 kW falownika”. Moduły rzadko osiągają moc znamionową w zwykłych warunkach pracy, a falownik ma określone granice po stronie wejścia DC i wyjścia AC. O wyniku decydują też kierunek i nachylenie połaci: dwa pola paneli skierowane w różne strony niekoniecznie osiągają swoje maksima w tej samej chwili.

Nie warto jednak dobierać urządzenia wyłącznie według procentowej relacji DC do AC. Zbyt mała moc wyjściowa może ograniczać szczytową produkcję, a przewymiarowanie falownika bez sprawdzenia parametrów wejściowych nie daje automatycznie więcej energii. Właściwy dobór powinien wynikać z obliczeń dla konkretnych modułów, układu połączeń i lokalizacji.

Co sprawdzić oprócz mocy na etykiecie?

W pierwszej kolejności porównaj napięcie i prąd każdego łańcucha paneli z zakresem wejściowym falownika. Liczy się zarówno zakres pracy MPPT, jak i maksymalne dopuszczalne napięcie DC. Przy tym ostatnim trzeba uwzględnić wzrost napięcia modułów podczas mrozu. Tych danych nie da się poprawnie odczytać z samej liczby „5 kW” w nazwie urządzenia.

Jeśli panele mają różne orientacje albo część dachu bywa zacieniona, znaczenie ma liczba wejść i niezależnych trackerów MPPT. Warto też sprawdzić liczbę faz, wymagania sieciowe, miejsce montażu i warunki chłodzenia podane przez producenta. Przy wyborze falownika do fotowoltaiki porównanie modeli powinno zaczynać się od karty katalogowej i projektu, nie od samej ceny oraz mocy zapisanej w tytule oferty.

Jak szybko ocenić ofertę instalatora?

Poproś o jedną czytelną tabelę z liczbą i modelem paneli, ich łączną mocą kWp, modelem falownika oraz mocą AC w kW. Obok powinny znaleźć się: liczba łańcuchów, przypisanie ich do wejść MPPT i podstawowe parametry napięcia oraz prądu. Dzięki temu widać, czy oferent dobrał urządzenie do rzeczywistego układu, czy po prostu wpisał model o podobnej liczbie kilowatów.

Przykład: oferta z dziesięcioma panelami po 500 Wp i falownikiem 5 kW wygląda logicznie na poziomie mocy znamionowych. Nadal nie wiadomo jednak, czy wszystkie moduły mają tę samą orientację, jakie napięcie osiąga łańcuch zimą oraz czy zakres MPPT danego falownika do niego pasuje. Te pytania powinien zamknąć projektant lub instalator przed zakupem.

Porównując dostępne urządzenia, na przykład w Hurtowni DB Energy, zanotuj dokładne oznaczenia paneli i falownika z obu ofert. Dopiero dla tych modeli można sprawdzić w kartach katalogowych napięcie, prąd i zakres MPPT. Sama zgodność liczby kilowatów nie zastępuje takiego sprawdzenia.