24 września 2020

Gdzie zamontować inwerter?

Inwerter jest obowiązkowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej. Urządzenie to nazywane może być inwerterem solarnym lub falownikiem PV/fotowoltaicznym. Jest to rodzaj przetwornicy elektrycznej, której zadaniem jest przetwarzanie prądu stałego (DC) z paneli fotowoltaicznych na prąd przemienny (AC) o dobrze określonej częstotliwości i napięciu – w naszym przypadku jest to, odpowiednio, 50 Hz i 230 V. Inwerter jest najważniejszym elementem całej instalacji fotowoltaicznej, gdyż pozwala na zasilanie z energii produkowanej przez panele PV zwykłych sprzętów energetycznych lub dostarczanie energii do sieci energetycznej.

Miejsce montażu inwertera solarnego jest jednym z kluczowych pytań, na jakie odpowiedzieć trzeba podczas projektowania system PV. Odpowiednie dobranie tej lokalizacji pozwoli zmaksymalizować wydajność energetyczną instalacji fotowoltaicznej oraz przedłużyć żywotność inwertera, ale także zagwarantować mieszkańcom wysoki komfort jego używania.

Na dobór miejsca montażu falownika wpływ ma wiele czynników, pomiędzy którymi projektant instalacji musi wypracować kompromis. Oto wybrane z nich:

Odległość od paneli fotowoltaicznych.
Odległość od skrzynki rozdzielczej w domu.
Narażenie na pył i wilgoć.
Wentylacja grzejących się elementów inwertera.
Hałas produkowany przez inwerter solarny.

Długość kabli instalacji fotowoltaicznej

Podstawową zasadą doboru miejsca instalacji inwertera jest długość kabli. Należy wybrać potencjalne miejsce instalacji inwertera solarnego tak, aby kable dzielące inwerter i panele fotowoltaiczne były możliwie najkrótsze. W momencie, gdy długość linii DC przekracza 10 metrów konieczne jest dodawanie do systemu dodatkowych zabezpieczeń – należy przewidzieć skrzynkę elektryczną w biegu linii stałoprądowej.

Podobnie ma się kwestia w przypadku linii zmiennoprądowej. Tutaj sytuacja jest o tyle prostsza, że szeroko znane są zasady dobory kabla do mocy, jaką ma on przenosić. Podobnie jak w przypadku linii DC, linia AC nie powinna być dłuższa niż 10 metrów – w innym przypadku należy dodać w jej bieg dodatkowe zabezpieczenia antyprzepięciowe.

Żywotność inwertera fotowoltaicznego

Inwerter solarny, jak każde urządzenie elektryczne, jest czuły na wilgoć czy pył. Dodatkowo, należy pamiętać, że urządzenie to generuje spore ilości ciepła podczas pracy, dlatego należy zapewnić mu chłodzenie.

Jeśli chodzi o odporność na wilgoć i pył inwertery podzielić można na dwie klasy – wewnętrzne i zewnętrzne. Urządzenia tej pierwszej klasy można montować tylko w pomieszczeniach, gdzie są osłonięte przed wpływem czynników pogodowych. Z kolei inwertery zewnętrzne zaprojektowano z myślą o instalacji na dworze. Posiadają one odpowiednią klasę szczelności – NEMA 3R, NEMA 4X bądź IP65 czy IP66. Urządzenia tej klasy odporne są na deszcz, śnieg, kurz i pył. Dzięki temu doskonale sprawdzą się w systemie fotowoltaicznym znajdującym się w pełni na dworze. Instalując inwerter solarny na dworze należy jednakże pamiętać o tym, aby urządzenie nie było wystawione na bezpośrednie promienie słoneczne. Ekspozycja na słońce powoduje przegrzewanie się urządzenia i jego przyspieszone starzenie.

Inwertery wewnętrzne, oprócz tego, że muszą być zainstalowane w bezpiecznym otoczeniu, mają także swoje wymagania. W pierwszej kolejności należy zadbać o odpowiednie chłodzenie falownika. Rekomenduje się, żeby inwerter, z każdej swojej strony, miał, co najmniej 15 cm wolnej przestrzeni, a najlepiej 30 cm. Powietrze w tych pomieszczeniu musi być chłodne i suche. Nie można umieszczać inwertera w pomieszczeniach bez wentylacji, czy zamykać w szafach lub pawlaczach. Konieczne jest otwór wentylacyjnych w pomieszczeniu – niewielkie moduły, do ok 1,5 kW wymagają, co najmniej dwóch otworów o powierzchni nie mniejszej niż 60 cm2 każdy. Większe systemy wymagaj dwa razy takiej powierzchni, a duże urządzenia, które w dodatku stale pracują, wymagają nawet czterokrotnie takiej wentylacji. Wysoka temperatura powoduje nieznaczny spadek wydajności pracy inwertera.

W przypadku instalacji inwerterów, jak i innych urządzeń energetycznych, szczególnie w piwnicy, konieczne jest zadbanie, aby nie były one zagrożone zalaniem. Dlatego też rekomenduje się umieszczanie ich nie niżej niż 1 metr nad powierzchnią podłogi.

Komfort użytkowania inwertera fotowoltaicznego

Inwertery solarne nie są na ogół problematyczne, jednakże trzeba pamiętać, iż nie są to urządzenia bezgłośne. W inwerterze istnieją dwa główne źródła hałasu:

Wentylatory chłodzące system
Elektronika przetwornicy – zwłaszcza transformator.

Wentylator inwertera chłodzi elementy aktywne urządzenia podczas pracy. Jest on aktywowany za pomocą termometru wbudowanego w system, a więc im chłodniejszy jest inwerter, tym ciszej pracuje. Dlatego tak istotne jest umieszczenie go w chłodnym pomieszczeniu.

Przydźwięk, generowany przez inwerter, także wydobywa się z układu podczas wytężonej pracy. Może on objawiać się w postaci basowego pomruku o częstotliwości 100 Hz lub jako bardzo wysokiego pisku przetwornicy pracującej w jego wnętrzu.

Oba dźwięki inwerterów są tym głośniejsze, im wyższy jest prąd płynący przez instalację fotowoltaiczną. Oznacza to, że np. w nocy, gdy na panele fotowoltaiczne nie pada w zasadzie żadne zauważalne światło, inwerter jest bezgłośny. Mimo to rekomenduje się, aby nie umieszczać inwerterów solarnych na ścianach sąsiadujących z sypialniami, pokojami dziecięcymi etc. Jeśli to możliwe, to należy zaplanować takie umieszczenie inwerterów w systemie PV, aby nie przeszkadzały one mieszkańcom.

Mikroinwertery

Osobną kategorią inwerterów solarnych są tak zwane mikroinwertery. Urządzenia te instalowane są bezpośrednio przy panelach fotowoltaicznych, po jednej sztuce na moduł. Oferują one wiele zalet w porównaniu do klasycznej architektury. Dzięki galwanicznej izolacji poszczególnych modułów od siebie, zacienienie etc. ma mniejszy wpływ na wydajność energetyczną. Dodatkowo algorytm MPPT sprawniej działa sterując pojedynczym modułem.

Upraszcza to także cały system, gdyż mikroinwertery instalowane są wraz z panelami PV, od razu przy nich. Ich wyjścia łączy się równolegle i doprowadza bezpośrednio do głównej rozdzielni budynku. Eliminuje to problem z lokalizacją inwertera. Wadą takiego rozwiązania jest wyższy koszt instalacji mikroinwerterów w porównaniu do jednego centralnego inwertera o porównywalnej mocy.

Najlepsze miejsce do montażu inwertera solarnego

Podsumowując dobór miejsca instalacji inwertera ma kluczowy wpływ na długość życia tego kluczowego elementu instalacji fotowoltaicznej. Rekomenduje się instalację tego elementu w miejscach takich jak: