W doborze falownika PV ważny jest typ instalacji (1- lub 3-fazowa) oraz moc generatora. Falownik powinien mieć moc 80-100% mocy paneli. Należy sprawdzić napięcie MPPT, liczbę stringów oraz parametry wejściowe. Ważna jest też klasa szczelności (min. IP65), sprawność (>96%) i gwarancja (min. 10 lat). Certyfikaty i możliwość monitoringu to dodatkowe atuty.
Dobór dobrego falownika fotowoltaicznego to ważny element projektowania wydajnej instalacji PV. Podstawą jest właściwe obliczenie impedancji oraz analiza potencjalnych pętli zwarciowych, które mogą występować w systemie. Współczesne instalacje fotowoltaiczne wymagają precyzyjnego doboru komponentów, szczególnie w kontekście bezpieczeństwa i efektywności energetycznej.
Według najnowszych danych branżowych, aż 34% awarii instalacji PV jest związanych z niewłaściwym doborem falownika lub błędami w obliczeniach impedancji. Prawidłowe wykonanie obliczeń wymaga uwzględnienia wielu zmiennych technicznych i środowiskowych.
Najważniejsze zasady obliczania impedancji w instalacjach fotowoltaicznych – podstawy teoretyczne i zastosowania
Proces obliczania impedancji w systemach PV wymaga szczegółowej analizy parametrów elektrycznych całej instalacji. Ważne elementy, które musimy wziąć pod uwagę podczas kalkulacji to:
- Rezystancja przewodów DC i AC w instalacji
- Impedancja charakterystyczna modułów fotowoltaicznych
- Trzebaści napięć i prądów zwarciowych
- Współczynniki temperaturowe komponentów
- Impedancja wewnętrzna falownika, charakterystyka obciążenia systemu
- Parametry sieci elektroenergetycznej w punkcie przyłączenia
Praktyczne aspekty doboru falownika z uwzględnieniem impedancji i zabezpieczeń przeciwzwarciowych
Dobranie dobrego falownika musi uwzględniać moc instalacji, a także charakterystykę impedancyjną całego układu. „Właściwe dopasowanie impedancji przekłada się prosto na sprawność konwersji energii i żywotność systemu”. W praktyce oznacza to konieczność przeprowadzenia szczegółowych obliczeń z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania (wykorzystującego zaawansowane algorytmy obliczeniowe).
Projektując instalację fotowoltaiczną musimy pamiętać o następujących parametrach technicznych: Szczególną uwagę musimy zwrócić na zjawisko charakterystyki impedancyjnej w warunkach zwarciowych. Analiza obejmuje badanie zachowania się układu w sytuacjach awaryjnych, gdy impedancja pętli zwarcia może osiągać wartości krytyczne.
Nowoczesne falowniki fotowoltaiczne mają zaawansowane systemy monitorowania impedancji i automatycznego odłączania w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Statystyki pokazują, że instalacje wyposażone w takie rozwiązania charakteryzują się o 78% mniejszą awaryjnością w porównaniu do systemów bez aktywnego monitoringu. Musimy tylko pamiętać, że same zabezpieczenia elektroniczne nie zastąpią prawidłowego projektu i właściwego doboru komponentów. Doświadczenie pokazuje, że nawet najlepsze zabezpieczenia mogą zawieść, jeśli podstawowe parametry elektryczne nie zostały prawidłowo dobrane.
Przy doborze falownika podstawowe znaczenie ma także analiza harmonicznych prądu i napięcia generowanych przez urządzenie. Zjawisko to ma szczególne znaczenie w przypadku większych instalacji (powyżej 50 kWp), gdzie kumulacja zniekształceń może prowadzić do problemów z jakością energii elektrycznej. Współczesne standardy techniczne wymagają, aby całkowite zniekształcenia harmoniczne (THD) nie przekraczały 5% dla instalacji przyłączonych do sieci niskiego napięcia.
Kalkulator impedancji pętli zwarcia w instalacji fotowoltaicznej – co możemy wiedzieć?
Impedancja pętli zwarcia w instalacji fotowoltaicznej to ważny parametr wpływający na bezpieczeństwo systemu. Kalkulator tego parametru pomaga w określeniu wartości impedancji, która nie może przekroczyć wartości dopuszczalnych określonych w normach. Narzędzie uwzględnia przekrój przewodówich długość oraz materiał, z jakiego zostały wykonane. Prawidłowe obliczenia są potrzebne do doboru zabezpieczeń nadprądowych i różnicowoprądowych. Kalkulator impedancji pętli zwarcia znajduje zastosowanie także w małych instalacjach domowych, a i większych systemach fotowoltaicznych. Właściwe określenie tego parametru ma bezpośredni wpływ na skuteczność ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej w instalacji PV. Trzeba pamiętać, że obliczenia powinny być weryfikowane przez pomiary wykonywane przez wykwalifikowanych instalatorów.
Dwa falowniki w instalacji PV – dlaczego potrzebujemy sprawdzić takie rozwiązanie?
Zastosowanie dwóch falowników w jednej instalacji fotowoltaicznej może przynieść szereg zyski, szczególnie w przypadku większych systemów lub instalacji o złożonej konfiguracji. Główną zaletą takiego rozwiązania jest zwiększenie niezawodności całego systemu fotowoltaicznego. W kontekście awarii jednego z falowników, druga część instalacji nadal pracuje, dają namc częściową produkcję energii. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne dla instalacji o mocy powyżej 10 kWp oraz w przypadkach, gdy panele są zamontowane na różnych połaciach dachu lub występują częściowe zacienienia.
Ważne zalety stosowania dwóch falowników:
- Większa elastyczność w projektowaniu instalacji i możliwość optymalizacji produkcji energii
- Zmniejszone ryzyko całkowitej utraty produkcji w przypadku awarii
- Możliwość lepszego dopasowania do różnych warunków nasłonecznienia i łatwiejsza rozbudowa systemu w przyszłości
Musimy tylko pamiętać, że instalacja z dwoma falownikami wiąże się z wyższymi kosztami początkowymi oraz wymaga starannego zaprojektowania, aby w pełni wykorzystać potencjał takiego rozwiązania. Idąc dalej powinno się uwzględnić konieczność zapewnienia odpowiedniej przestrzeni montażowej dla obu urządzeń.
Jak dobrać zabezpieczenia do falownika w instalacji fotowoltaicznej – najważniejsze informacje
Dobór odpowiednich zabezpieczeń do falownika w instalacji fotowoltaicznej jest ważnym elementem dającym bezpieczeństwo i niezawodność systemu. Po stronie DC (prądu stałego) musimy zastosować ograniczniki przepięć typu 2 lub typu 1+2, które chronią instalację przed przepięciami atmosferycznymi. Rozłączniki bezpiecznikowe DC powinny być dobrane do maksymalnego napięcia systemu, zwykle 1000V DC lub 1500V DC. Po stronie AC (prądu przemiennego) instaluje się wyłącznik nadprądowy, którego wielkość dobiera się do mocy falownika, oraz wyłącznik różnicowoprądowy typu A o czułości 30mA. W kontekście falowników 3-fazowych, zabezpieczenie nadprądowe dobiera się dla każdej fazy osobno. Istotne jest także zastosowanie ograniczników przepięć AC typu 2. Wszystkie zabezpieczenia muszą być zgodne z normami oraz wytycznymi producenta falownika. Pamiętajmy, że przekroje przewodów i ich zabezpieczenia powinny być odpowiednio dobrane do wartości prądów występujących w instalacji.
