Mikrofalowniki – jak działa instalacja fotowoltaiczna oparta na mikrofalownikach?

Mikrofalowniki stanowią bardzo ważną część instalacji fotowoltaicznej. Dowiedz się jak działają, czym są i jakie funkcje pełnią mikrofalowniki w fotowoltaice.

Gwałtowny rozwój cywilizacji ułatwił codzienne funkcjonowanie społeczeństwa, jednak uczynił to wielkim kosztem. Obecnie ludzie zmagają się z konsekwencjami konsumpcyjnego trybu życia w postaci stale pogarszającego się stanu środowiska naturalnego. To zmusza ich do poszukiwania alternatywnych źródeł zasilania swoich ulubionych sprzętów codziennego użytku.

Mikrofalowniki do fotowoltaiki

Na szczęście XXI wiek charakteryzuje się wciąż rosnącą innowacyjnością, co skutkuje pojawianiem się na rynku nowych wynalazków pozwalających skutecznie ograniczać negatywny wpływ ludzi na środowisko. Jednym z nich jest instalacja fotowoltaiczna, która umożliwia transformowanie energii słonecznej w elektryczną. Kluczem do realizacji tego procesu są mikrofalowniki.

Co to jest mikrofalownik?

Fotowoltaika nie musi być łatwym do zrozumienia tematem. Dlatego też opowiemy to w sposób taki, że będzie lekko, przyjemnie, ale i merytorycznie. Gotowi? Zaczynamy.

Instalacja fotowoltaiczna to w uproszczeniu panele słoneczne i falownik. W Stilo nie mamy falownika. Mamy mikrofalowniki. Zwykle kilka na jeden dach.

Jest, jak sama nazwa wskazuje – mniejszy niż falownik. To już sporo, ale idźmy dalej. Najlepiej opisać cechy wersji mikro poprzez różnice z wersją standardową. Użyjemy więc falowników zwykłych (ściślej – centralnych) do ustalenia, czym się od nich różnią nasze mikrofalowniki i dlaczego są takie wspaniałe.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Głównym elementem konstrukcyjnym instalacji fotowoltaicznej, który odpowiada za zbieranie energii słonecznej jest ogniwo fotowoltaiczne. Jednak pojedyncze ogniwo nie byłoby w stanie zgromadzić wystarczającej ilości energii dla efektywnego zasilenia urządzeń elektrycznych wykorzystywanych w gospodarstwie domowym. W konsekwencji producenci oferują moduły fotowoltaiczne złożone z kilku połączonych ogniw.

Zobacz też: Statystyki dotyczące fotowoltaiki

W każdym ogniwie zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, tzn. proces przemiany energii słonecznej w elektryczną. Jednak wytworzona w tej reakcji energia nie nadaje się do wykorzystania, ponieważ zostaje zamieniona w prąd stały. Dlatego energia elektryczna w postaci prądu stałego zostaje najpierw poprowadzona do falownika, w którym następuje jej transformacja w prąd zmienny. Falownik w instalacji fotowoltaicznej pełni także funkcję kontrolną wobec modułów fotowoltaicznych. Odpowiada za dopasowanie parametrów generowanego prądu do sieci domowej, a w razie wykrycia jakiejkolwiek awarii wyłącza instalację.

Instalacja fotowoltaiczna skutecznie zapobiega marnowaniu wytworzonej energii elektrycznej. Jeśli w procesie fotowoltaicznym powstanie zbyt duża ilość prądu, nadmiar ten zostanie przekazany do sieci energetycznej, przy czym możliwe jest odebranie przekazanego prądu w późniejszym czasie. Budynek korzystający z systemu fotowoltaicznego może odebrać 80% zgromadzonej energii dla instalacji o 10 kW oraz 70% dla instalacji większych. Natomiast w przypadku, gdy instalacja fotowoltaiczna wytwarza zbyt niską jego ilość, niedobór zostaje uzupełniony z sieci publicznej.

Jak dobrać wielkość instalacji fotowoltaicznej?

Decyzja o zamontowaniu instalacji fotowoltaicznej powinna zostać poprzedzona dokładnymi obliczeniami poziomu zużycia prądu w budynku. Historia zużycia prądu powinna stanowić wskazówkę nie tylko co do poziomu zużycia energii, ale także względem okresów jego najwyższego i najniższego zużycia. Dzięki temu gospodarstwo jest w stanie wykorzystać instalację fotowoltaiczną jak najbardziej efektywnie. W okresie natężonego nasłonecznienia instalacja będzie zbierać nadwyżkę prądu – zostanie ona wykorzystana wtedy, gdy światła słonecznego będzie mniej.

Zobacz też: wymiary instalacji fotowoltaicznej – odpowiedni dobór

Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?

Instalacja fotowoltaiczna dla domu jednorodzinnego składa się z:

  • paneli fotowoltaicznych,
  • mikrofalowników,
  • rozdzielnicy,
  • licznika dwukierunkowego,
  • sieci domowej,
  • monitoringu pracy.

Instalacja powinna być wykonana z mono- lub polikrystalicznych modułów, które charakteryzują się szczególną wytrzymałością. Najlepsze wyniki osiągają instalacje wykorzystujące moduły polikrystaliczne o mocy 345 W. Gwarantują większy uzysk na obszar powierzchni, niezależnie od panujących warunków atmosferycznych. Oznacza to, że instalacja efektywnie pobiera energię słoneczną nawet w okresach zmniejszonego nasłonecznienia oraz przy niskiej temperaturze powietrza.

Moduły dodatkowo zostały podzielone na mniejsze dwie części. Dzięki temu zachowują efektywność swojej pracy przez cały czas, nawet w razie zacienienia jednego lub kilku ogniw. Tymczasem w tradycyjnych instalacjach fotowoltaicznych wszystkie ogniwa przestają pobierać energię słoneczną już wtedy, gdy zacienione zostaje zaledwie jedno ogniwo. Z kolei podwójna konstrukcja zapewnia efektywną pracę pozostałych ogniw, które pozostają nasłonecznione.

Mikrofalowniki – zasada działania

Niezależna praca poszczególnych ogniw systemu fotowoltaicznego jest możliwa dzięki zastosowaniu mikrofalowników. W przeciwieństwie do falowników centralnych moduły fotowoltaiczne wykorzystujące mikrofalowniki działają równolegle. Każdy moduł pracuje zawsze z największą możliwą do osiągnięcia w danym momencie mocą. Dzięki temu suma zgromadzonej energii zawsze będzie większa, a mniejsza wydajność pojedynczego ogniwa nie wpłynie znacząco na pracę całej instalacji.

Jakie są zalety instalacji fotowoltaicznych?

Monitoring i kontrola nad sytuacją

Po pierwsze – kojarzycie z dzieciństwa ten motyw ze światełkami choinkowymi? Któreś się zepsuje i całość systemu pada. Podobnie jest przy falowniku centralnym – jeżeli coś się stało z którymś z paneli, wiemy tylko o spadku mocy. Nieprzyjemne. Po co komu taka strata czasu i nerwów? Na szczęście mamy mikrofalowniki – dzięki nim dowiadujecie się za pomocą aplikacji w telefonie (a jakże – przyszłość jest teraz!), który panel został przykryty liśćmi, śniegiem i tak dalej – ciągły monitoring i zarządzanie na poziomie każdego pojedynczego panelu wydaje się być przekonującym argumentem, prawda?

Liczby mówią prawdę!

Po drugie – gdy terminologia jest skomplikowana, warto pójść w liczby – one zawsze mają rację. Na przykład:

  • 10-20% – o tyle więcej uzyskasz energii z tego samego rozmiaru instalacji dzięki mikrofalownikom. Dlaczego? To proste – chwilowa obniżona produkcja z jednego panelu (np. z powodu zacienienia czy zabrudzenia) nie skutkuje zmniejszeniem produkcji na pozostałych panelach, co niestety dzieje się w przypadku falowników centralnych.
  • 10 razy mniej – tyle może wynosić różnica pomiędzy napięciem instalacji z falownikiem centralnym. Wniosek jest oczywisty – niższe napięcie w przewodach to bezpieczniejsza sieć.
  • 25 lat – tyle może trwać okres gwarancji (w przypadku falowników centralnych jest o ponad połowę krótszy). Gwarancja na ćwierćwiecze brzmi całkiem nieźle!

Zapobieganie utraty energii

W praktyce oznacza to, że gdy jedno z ogniw zostanie zacienione (np. poprzez zgromadzone na nim liście), nie wpłynie to negatywnie na pracę pozostałych ogniw. Energia zgromadzona przez instalację fotowoltaiczną będzie mniejsza, ale jedynie o ubytek spowodowany mniej wydajną pracą tego jednego, zacienionego ogniwa. Mikrofalowniki zapobiegają więc spadkowi energii nawet o kilkadziesiąt procent.

Mniejsze straty w procesie przesyłania

Dzięki mikrofalowikom podłączonym do każdego pojedynczego ogniwa możliwe jest monitorowanie ich pracy. W ten sposób można szybko reagować na wszelkie zakłócenia w produkcji prądu. Ponadto mikrofalowniki generują mniejsze straty w procesie przesyłania energii.

Wysoka wytrzymałość

Dzięki dużej wytrzymałości na warunki atmosferyczne mikrofalowniki można zamocować zarówno w domu, jak i na zewnątrz, bezpośrednio pod modułami. Montaż zewnętrzy pozwala zaoszczędzić nieco miejsca w budynku, a dodatkowo zapewnia lepsze chłodzenie urządzenia oraz oddala je od przestrzeni użytkowej. Poza tym mikrofalowniki ulokowane pod modułami fotowoltaicznymi likwidują problem hałasu wewnątrz budynku.

Możliwość prostej rozbudowy

Każdy lubi klocki! Jest jeszcze jedna bardzo ważna sprawa – mikrofalowniki są trochę jak klocki LEGO – w praktyce oznacza to, że z każdym panelem lub pakietem paneli (np. 4) dokładany jest kolejny mikrofalownik – można w ten sposób wygodnie dobudowywać coraz więcej, zależnie od preferencji. W przypadku rozbudowy instalacji z falownikiem centralnym konieczna jest każdorazowa wymiana tego urządzenia.

Mikrofalowniki przewyższają więc centralne inwertery pod względem ewentualnej rozbudowy systemu fotowoltaicznego. Nie wymagają wymiany jakiegokolwiek urządzenia, a jedynie dołożenia do instalacji kolejnych ogniw i mikrofalowników. Dzięki temu można rozłożyć inwestycję w czasie i dostosować ją do posiadanego budżetu.

Montaż na dachu

Warto zaznaczyć na koniec, że słowo „inteligentny” w technologii powinno oznaczać nie tylko „super nowoczesny”, ale też „ułatwiający życie”. Takim przyziemnym, a ważnym argumentem może być fakt, że mikrofalowniki montowane są na dachu – oznacza to oszczędność miejsca w domu, brak dodatkowych decybeli we wnętrzu, a latem nic nie ogrzewa dodatkowo naszych i tak już rozgrzanych pomieszczeń.

Podstawową zaletą, która jest wypychana przed szereg przy okazji każdej rozmowy o odnawialnych źródłach energii jest ekologia. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod wytwarzania prądu elektrycznego, opartych przede wszystkim na spalaniu węgla, energia słoneczna nie powoduje żadnego zagrożenia dla stanu środowiska naturalnego. Nie emituje zanieczyszczeń do atmosfery, a w konsekwencji nie przyczynia się do konsekwentnego zwiększania temperatury powietrza.

Zobacz też: Jak możesz oszczędzać prąd dzięki fotowoltaice?

Zwolennicy ekologicznej produkcji prądu elektrycznego równie często powołują się na oszczędności, które można skutecznie powiększyć, korzystając z możliwości systemów fotowoltaicznych. Szacuje się, że systemy te funkcjonują poprawnie przez około 25–30 lat – to o wiele dłużej, niż wynosi okres spłaty zakupu i instalacji modułów. Jednak prawdziwa oszczędność polega na wielokrotnym zmniejszeniu rachunków za prąd, ponieważ od momentu montażu systemu fotowoltaicznego staje się on małą domową elektrownią. Instalacja fotowoltaiczna nie wymaga obsługi – ta kończy się właściwie w momencie montażu modułów. Sam montaż zaś odbywa się przy udziale profesjonalnej ekipy. Bezobsługowość instalacji nie oznacza jednak, że użytkownik nie jest w stanie kontrolować jej pracy – dzięki mikrofalownikom można szybko sprawdzić poziom produkcji energii. Ponadto moduły przekształcające energię słoneczną w prąd elektryczny zapewniają budynkowi niezależność energetyczną. Dzięki instalacji fotowoltaicznej jej właściciel jest więc niezależny od podwyżek cen prądu oraz przerw w jego dostawie.

Jeśli zainteresował Cię temat odnawialnych źródeł energii w postaci fotowoltaiki to zachęcamy do skorzystania z formularza dostępnego na stronie głównej.

Jeśli zainteresował Cię temat fotowoltaiki to zapraszamy do wypełnienia formularza

Leave a Reply

Your email address will not be published.Required fields are marked *