Falownik (inwerter).

Jest to kolejny bardzo ważny element instalacji PV. Nazywany jest sercem, bądź mózgiem instalacji PV, gdyż odpowiada za sterowanie pracą całego systemu PV. Jego główne zadanie polega na przetwarzaniu prądu stałego (DC), produkowanego przez moduły PV, na prąd zmienny (AC), który wykorzystywany jest do zasilania urządzeń elektrycznych w gospodarstwach domowych. Falownik odpowiada za monitorowanie maksymalnego punktu, jaki osiąga moc paneli fotowoltaicznych i kontrolę parametrów ważnych dla prawidłowego działania instalacji, taki jak: częstotliwość, napięcie, a także parametry ważne do analizy pracy fotowoltaiki. Na podstawie zebranych danych falownik optymalizuje działanie instalacji – posiada on wbudowany układ śledzenia maksymalnego punktu pracy modułów (MPPT). Falownik służy również jako zabezpieczenie podczas awarii, np. podczas zaniku napięcia w sieci. Gdy parametry związane z pracą instalacji są poza dopuszczalnymi normami, falownik automatycznie odłącza instalacje PV przerywając dostarczanie energii do sieci EE.

W przypadku falownika istotne zagadnienie stanowi określenie zależności pomiędzy mocą falowników, a mocą modułów. Nie ma w tym przypadku jednakowych opinii. Dla szerokości geograficznej, w której znajduje się Polska, dla instalacji skierowanych w stronę południową zaleca się uzyskanie wartości stosunku mocy przeciążenia inwertera po stronie DC w granicach 80-125%. Należy mieć jednak na uwadze, że podane wartości są przybliżone i nie uwzględniają różnych czynników związanych ze specyfiką danego obszaru.

Falowniki fotowoltaiczne możemy podzielić na kilka kategorii:

• falowniki jedno lub trójfazowe
• falowniki beztransformatorowe oraz transformatorowe,
• falowniki łańcuchowe (mniejszych mocy), centralne (dużych mocy)
• falowniki sieciowe – współpracujące z siecią (on grid), falowniki wyspowe (off grid).
• falowniki instalowane na zewnątrz lub wewnątrz budynku.

Wyboru falownika należy dokonać biorąc pod uwagę typ instalacji fotowoltaicznej, jej wielkość i sposób pracy. Należy określić sposób jej pracy zgodnie z podziałem instalacji na systemy: on-grid, off-grid, hybrydowa, gdyż każdemu z wymienionych systemów dedykuje się inny falownik. Optymalny dobór mocy ma kluczowe znaczenie dla pracy inwertera.

Przy wyborze falownika powinno się zwracać uwagę w szczególności na cechy takie jak:

• Moc generatora PV, poziom mocy maksymalnej urządzenia. Źle dobrana moc falownika powoduje istotne pogorszenie jego wydajności. Może w rezultacie doprowadzić do sytuacji, takich jak niedociążenie lub przeciążenie inwertera. Według zaleceń producentów paneli fotowoltaicznych, moc modułów powinna zawierać się w przedziale 80-125% mocy inwertera, wartości te są jednak przybliżone, nie uwzględniają specyfiki danego obszaru itp.
• klasę ochronności falownika, im wyższa tym lepsza. Zaleca się falowniki o minimalnej klasie odporności na poziomie IP65, zwłaszcza przy trudnych warunkach pracy instalacji. Wysoka klasa ochrony daje możliwość montażu falownika na zewnątrz w najtrudniejszych warunkach atmosferycznych.
• sposób montażu.
• jak najniższa emisja hałasu. Cicha praca falownika będzie mieć szczególne znaczenie w przypadku gospodarstw domowych.
• Poziom sprawności CEC na poziomie minimum 97%, im wyższa wartość CEC, tym lepiej.
• posiadanie certyfikatu i wieloletniej gwarancji.
• posiadanie deklaracji zgodności z dyrektywą 2014/35/UE oraz 2014/30/UE.

Falownik może być podłączony wewnątrz budynku jak i na zewnątrz W przypadku instalacji wolnostojącej falownik umieszcza się przy konstrukcji pod panelami i powinien on posiadać wyższe zabezpieczenie ochronne od IP 65 wzwyż. Coraz częściej falowniki wyposaża się w wyświetlacz LCD., na którym użytkownik ma możliwość odczytu wartości mocy, napięcia i prądu, DC i AC. A także dzienną, miesięczną i roczną produkcję energii. Niektóre dostępne na rynku falowniki nie posiadają wyświetlacza, ale zamiast tego poszczególne parametry pracy instalacji można odczytać za pomocą aplikacji na urządzeniu przenośnym. Ponadto nowoczesne falowniki posiadają często połączenie przewodowe LAN lub bezprzewodowe WLAN.