Invertoare solare: Tot ce trebuie știut

Ce face un invertor solar?

Funcția principală a invertorului solar este să transforme curentul continuu (CC) produs de panourile fotovoltaice într-un curent alternativ (AC) care poate fi utilizat de către electrocasnice, becuri, și orice alt consumator din casa dumneavoastră.

Deoarece panourile fotovoltaice produc electricitate sub formă de curent continuu (CC), înainte de a putea fi folosită, aceasta trebuie transformată în curent alternativ (AC) prin intermediul unui invertor solar.

De cate feluri sunt?

1. Invertor central

Acestea sunt cel mai popular tip de invertor de pe piață, cu cea mai mătură tehnologie, si cel mai mic preț. Acest tip de invertor arătă că o cutie de sine stătătoare și este, de obicei, instalat în apropierea panoului electric principal și a contorului de electricitate.

Toată energia produsă de panourile fotovoltaice, sub formă de curent continuu (CC), este colectată și transmisă împreună spre acest invertor central, unde se va face conversia în curent alternativ (AC) pentru a putea fi folosit de locuința dumneavoastră.

De obicei, pentru sisteme fotovoltaice rezidențiale de 3-20Kwh, se folosește un singur invertor pentru întregul sistem fotovoltaic.

2. Invertor central + optimizatoare de putere

Optimizatoarele de putere sunt echipamente electronice care sunt atașate individual fiecărui panou fotovoltaic. Acestea au grijă ca, în cazul în care panoul fotovoltaic este umbrit, producând mai puțin curent, să optimizeze curentul produs de panou pentru a nu scădea producția tuturor celorlalte panouri din sistem. Acest curent este transmis spre invertorul central pentru a fi transformat în curent alternativ (AC).

Folosirea optimizatoarelor de putere va crește costul sistemului fotovoltaic, dar pot fi o soluție bună dacă panourile dumneavoastră au probleme cu umbra sau nu sunt toate orientate în aceiași direcție.

3. Microinvertoare

După cum le spune și numele, acestea sunt invertoare mult mai mici, care se montează la fiecare panou fotovoltaic în parte. Spre deosebire de un invertor central, conversia din curentul continuu (CC), produs de către panoul fotovoltaic, în curent alternativ (AC), folosit de locuința dumneavoastră, se face la nivelul fiecărui panou, independent de restul panourilor.

Asta înseamnă că orice scădere în eficiență a unui panou nu va afecta producția întregului sistem. De asemenea, folosirea microinvertoarelor va permite să monitorizați producția fiecărui panou în parte, și face foarte simplă adăugarea de noi panouri în viitor.

Pentru mai multe detalii despre eficiența panourilor, avem un articol cu factorii care influențează eficiența panourilor fotovoltaice, inclusiv problemele cauzate de umbrire.

Ce trebuie să iau în calcul?

Pentru a alege un invertor solar potrivit trebuie sa ții cont de următorii factori:

Tipul sistemului fotovoltaic

• Invertorele On-grid sunt proiectate pentru sistemele fotovoltaice legate la rețea, care sunt cele mai frecvente tipuri de sisteme fotovoltaice. Aceste invertoare permit exportarea surplusului de energie solară către rețea și importarea de energie din rețea atunci când panourile nu produc suficientă energie, cum ar fi pe timp de noapte.

• Invertoarele Off-grid sunt proiectate pentru a fi utilizate în sisteme fotovoltaice care nu sunt conectate la rețeaua electrică. Aceste sisteme se bazeze în totalitate pe energia solară produsă și se folosesc de baterii pentru a stoca surplusul de energie.

• Invertoarele Hibrid sunt o combinație între On-grid și Off-grid. Sunt proiectate pentru a fi utilizate în sisteme fotovoltaice care combină panourile fotovoltaice cu surse suplimentare de energie, cum ar fi baterii, sau rețeaua electrică. Acestea permit utilizarea energiei solare atunci când este disponibilă, trecerea la alte surse de energie atunci când energia solară nu este suficientă, și chiar și exportarea surplusului de energie înapoi în rețea.

Eficiență

Invertoarele solare sunt foarte eficiente, de obicei între 93-96%, în funcție de brand și model – niciodată 100% deoarece folosesc o parte din puterea primită de la panouri pentru a funcționa, în general între 10-25W.

Sunt două numere de luat în considerare cu privire la eficiența invertorului solar:

• Eficiența maximă (Peak efficiency) reprezintă eficiența invertorului în condiții optime. Este bine de știut care sunt parametrii în scenariul ideal, dar trebuie reținut că nu va funcționa mereu în condiții optime. În unele zile ar putea atinge eficiența maximă doar pentru o oră sau două, sau poate deloc.

• Eficiență ponderată (Weighted efficiency) ține cont de cât de des invertorul va funcționa la diferite niveluri de putere. Deseori, acest număr reprezintă o măsură mai precisă, deoarece soarele, temperatura și alți factori ambientali afectează eficiența invertorului de-a lungul zilei.

Eficiența invertoarelor poate fi îmbunătățită prin intermediul unei tehnici electronice cunoscute sub numele de MPPT (Maximum Power Point Tracking). Punctul de putere maximă de ieșire al unei celule fotovoltaice este determinat de o combinație de curent sau tensiune. Acesta va varia în mod constant în funcție de nivelurile de lumină, umbră, temperatură și caracteristicile panoului fotovoltaic. Un sistem MPPT căută în mod continuu acest punct pentru a extrage puterea maximă disponibilă din celulă.

Capacitatea invertorului

Pe piață există o gamă largă de branduri și mărimi de invertoare, dar caracteristicile principale sunt:

• numărul maxim de Kwh pe care il poate transforma invertorul

• Max Input Voltage – numărul maxim de volți pe care îi poate accepta invertorul

• Max Input Current – numărul maxim de amperi pe care îi poate accepta invertorul

• Start-up Voltage – numărul minim de volți care trebuie produs de panourile fotovoltaice pentru ca invertorul să înceapă să funcționeze

• Maximum Power Point (MPP) Operating Voltage Range – registrul de tensiune în care invertorul funcționează cel mai eficient.

Multe sisteme fotovoltaice sunt supradimensionate, find proiectate cu o capacitate de producție cu până la 150% mai mare decât capacitatea maximă a invertorului. Adică, pentru un invertor de 3kWp, sunt instalate până la 4.5kWp de panouri fotovoltaice. Acest lucru se datorează faptului că, în cea mai mare parte, panourile nu vor produce la eficiența lor maximă (e.g. dimineața, seara, pe timp de iarnă, dacă este înnorat, etc). Astfel, instalând o capacitate mai mare de producție, putem folosii capacitatea maximă a invertorului pentru perioade mai lungi din zi.

Toate invertoarele solare vin cu o recomandare maximă de supradimensionare (Recommended Max PV Power), de regulă 150% față de capacitatea invertorului — dar acest număr depinde de fiecare model și producător în parte.

Costuri

Costul invertorului solar poate varia semnificativ, așa că este important să ia în considerare costul inițial atunci când alegi unul. De asemenea, cu o durată de viață a invertoarelor de 10-15 ani, ia în considerare și costurile pe termen lung, cum ar fi întreținerea și înlocuirea, pentru a avea o imagine completă a costurilor totale ale sistemului tău solar.

Garanție

Asigurați-vă că alegeți un invertor cu o garanție bună, deoarece aceasta vă va proteja investiția în cazul în care apar probleme. De asemenea, asigurați-vă că înțelegi termenii de garanție, cum ar fi ce este inclus în garanție și ce nu.

În general, invertoarele solare sunt garantate pentru o perioadă care variază între 5 și 15 ani, cu o perioadă de garanție medie de 10 ani. Unele companii oferă posibilitatea de a extinde această perioadă până la 20 de ani. Consultați tabelul de mai jos pentru o listă cu producători de invertoare și termenii lor de garanție.

• ABB/Power-One: 5 ani garanție; se poate extinde la 10 ani

• Ephase: 5, 10, sau 15 ani, în funcție de model

• Fronius: 5-10 ani, în funcție de model; se poate extinde la 10-20 de ani, în funcție de model

• Huawei: 5 ani; se poate extinde la 10-20 de ani, în funcție de model

• Outback Power: 5 ani; se poate extinde la 10 ani

• SMA: 5-10 ani, în funcție de model; se poate extinde la 10, 15, sau 20 de ani, în funcție de model