Cum să dimensionezi un invertor fotovoltaic

Invertorul este adevăratul motor al oricărui sistem fotovoltaic. Asigură buna funcționare a sistemului și permite monitorizarea constantă a tuturor etapelor de producție a energiei.

Deoarece prețul unui invertor reprezintă aproximativ 10 % din costul total al unui sistem fotovoltaic, este important să îl alegi pe cel mai potrivit, precum și să îl protejezi de toate eventualele defecțiuni pe care le poate întâmpina.

Așadar, cum știi pe care să îl alegi și cum să dimensionezi un invertor fotovoltaic?

În acest articol vei afla care sunt pașii necesari pentru a obține dimensionarea corectă a invertorului pentru fiecare tip de sistem

Ce este un invertor fotovoltaic?

Înainte de a discuta despre dimensionarea corectă a acestuia, să aflăm mai multe despre un invertor fotovoltaic.

Un invertor solar fotovoltaic este un dispozitiv electronic esențial în sistemele fotovoltaice, deoarece convertește energia continuă generată de panourile solare în curent alternativ, care este curentul utilizat în majoritatea locuințelor și în rețelele electrice. În plus, invertoarele fotovoltaice îndeplinesc adesea funcții de control și monitorizare a sistemului, optimizând producția de energie solară, oferind siguranța și eficiența sistemului în ansamblu.

Pe lângă funcția sa principală de transformare a curentului continuu produs de modulele fotovoltaice în curent alternativ utilizabil, invertorul îndeplinește o serie de sarcini fundamentale pentru a asigura buna funcționare și performanța optimă a sistemului fotovoltaic.

Cum funcționează un invertor fotovoltaic?

Una dintre cele mai importante funcții ale invertorului este optimizarea sistemului.Invertorul ajustează în mod constant puterea și tensiunea de intrare de la panourile solare pentru a maximiza eficiența generală a sistemului. Această optimizare este esențială pentru a ne asigura că sistemul produce cantitatea maximă de energie posibilă în funcție de condițiile de iluminare solară disponibile la un moment dat.

În plus, invertorul joacă un rol crucial în protejarea sistemului fotovoltaic de defecțiuni, scurtcircuite și supratensiuni. Acesta dispune de dispozitive de protecție încorporate care monitorizează în permanență starea sistemului și întrerupe automat alimentarea cu energie electrică în cazul în care sunt detectate probleme. Ajută la prevenirea deteriorării echipamentelor electrice conectate la sistemul fotovoltaic și asigură siguranța utilizatorilor și a instalatorilor.

Unele invertoare mai avansate pot oferi, de asemenea, capacități de monitorizare și control de la distanță ceea ce le permite utilizatorilor să monitorizeze performanța sistemului și să gestioneze setările invertorului de oriunde prin intermediul unei aplicații mobile sau al unei platforme online. Această funcționalitate le oferă utilizatorilor o vizibilitate și un control mai mare asupra performanței sistemului, permițându-le să optimizeze eficiența energetică și să rezolve orice problemă rapid și eficient.

Mai jos poți vedea un infografic despre cum funcționează un invertor fotovoltaic:

Invertorul fotovoltaic este disponibil în două variante principale: monofazată și trifazată, fiecare fiind potrivită pentru diferite contexte de instalare și aplicații specifice în cadrul sistemelor fotovoltaice.

• Invertoarele monofazate sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele fotovoltaice mai mici, în general cu o putere de ieșire mai mică de 6 kW. Aceste invertoare sunt concepute pentru a funcționa cu rețele electrice monofazate, care reprezintă cel mai frecvent tip de rețea în locuințe și întreprinderi mici. Invertoarele monofazate au doi conectori, unul pentru fază și unul pentru neutru, și sunt concepute pentru a gestiona și converti în mod eficient și fiabil curentul continuu produs de panourile solare în curent alternativ.
• Invertoarele trifazate sunt concepute pentru rețelele electrice trifazate, care sunt cele mai frecvente în clădirile comerciale, industriale și în clădirile corporatiste mari. Aceste invertoare sunt formate din trei conectori, fiecare conectat la o fază diferită a sistemului trifazat. Acestea sunt potrivite pentru sisteme fotovoltaice mai mari și de putere mai mare, deoarece sunt capabile să gestioneze și să echilibreze în mod eficient și uniform pe toate cele trei faze ale rețelei diferiții curenți alternativi generați de panourile solare.

Prin urmare, pentru a alege între un invertor monofazat și unul trifazat depinde de specificațiile proiectului, inclusiv: dimensiunea instalației, tipul de rețea electrică disponibilă și nevoile utilizatorului final. De asemenea, este important să se ia în considerare și alți factori, cum ar fi condițiile de iluminare solară, orientarea panourilor solare și topologia rețelei locale, pentru a asigura o instalare optimă și o performanță fiabilă pe termen lung.

Cum se dimensionează un invertor fotovoltaic?

Dimensiunea unui invertor solar fotovoltaic necesită o serie de calcule și evaluări preliminare.

Inițial, este esențial să se determine numărul maxim de module care pot fi conectate în serie pentru a forma un șir. Acest lucru implică calcularea tensiunii totale a șirului în condiții nefavorabile, de exemplu, atunci când temperatura este cea mai scăzută și radiația solară este cea mai mare.

Cu toate acestea, procesul de aflare a dimensiunii nu se limitează la această primă etapă. Trebuie urmată o serie de etape suplimentare, care pot varia în funcție de specificul sistemului fotovoltaic în cauză.

Dimensiunea corectă a invertorului pentru sistemele conectate la rețea

Sistemele conectate la rețeaua electrică națională, cunoscute sub numele de on-grid, reprezintă un mod obișnuit de instalare. În acest context, energia solară generată de sistem poate fi utilizată direct în interiorul clădirii, în timp ce surplusul poate fi vândut către rețea printr-un mecanism de schimb.

Acest mod, utilizat pe scară largă care a fost propus și de ElectricUp, simplifică foarte mult procesul de aflare a dimensiunii.

Selectarea invertorului de putere este crucială în acest tip de instalare. Optând pentru un invertor cu o putere insuficientă ar putea compromite producția de energie și ar putea deteriora echipamentul însuși.

Dacă în cazul acestui tip de instalații, procesul de aflare a dimensiunii este relativ simplu, nu același lucru se poate spune despre instalațiile izolate de rețeaua națională. În acest din urmă caz, este necesară o mai mare grijă și atenție în acest proces.

Dimensiunea corectă a invertoarelor pentru sisteme autonome

Sistemul fotovoltaic autonom, cunoscut și sub numele de off-grid sau stand-alone, funcționează independent de rețeaua națională. În acest tip de sistem, energia generată de panourile solare nu este introdusă direct în rețea, ci este stocată în baterii speciale pentru a fi utilizată în caz de nevoie. Această configurație este deosebit de avantajoasă pentru locuințele situate în zone îndepărtate sau greu accesibile, unde conectarea la rețeaua națională ar putea fi nepractică sau dezavantajoasă din punct de vedere economic.

Dimensiunea invertorului într-un astfel de sistem necesită un calcul precis al sarcinii maxime. Acest termen indică puterea maximă pe care un invertor este capabil să o furnizeze pentru o perioadă scurtă de timp, de obicei între câteva secunde și 15 minute. Este esențial ca puterea furnizată invertorului de către regulatorul de sarcină, care este responsabil pentru menținerea unui curent constant, să nu fie niciodată mai mică decât puterea necesară pentru sarcina care trebuie alimentată. În medie, se recomandă ca această putere să fie cu aproximativ 25-30% mai mare.

Această abordare asigură o funcționare eficientă și fiabilă a sistemului, garantând că puterea necesară este întotdeauna disponibilă pentru a satisface nevoile utilizatorului, chiar și în situații de consum ridicat.

Supradimensionarea

Conceptul de supradimensionare în contextul fotovoltaic se referă la capacitatea unui invertor de a gestiona o putere de intrare mai mare decât puterea sa nominală. De exemplu, un invertor de 6 kW poate fi combinat cu module fotovoltaice cu o putere totală chiar mai mare de 7 kWp.

În timpul lunilor de vară, când lumina solară este mai intensă, invertorul produce 6 kW de putere maximă, fiind capabil să gestioneze orice exces de putere de la module fără a fi afectată funcționarea acestuia. În lunile de iarnă, însă, numărul mai mare de module va absorbi mai multă lumină, permițând invertorului să genereze mai multă energie decât un sistem cu mai puține module.

• În lunile de iarnă, se obține o producție de energie mai mare.
• În lunile de vară, nu există riscul de deteriorare din cauza vârfurilor de putere.

Această supraproducție poate fi, de asemenea, utilizată pentru a optimiza încărcarea bateriilor, în special în timpul lunilor de iarnă, sporind eficiența generală a sistemului.

Câte invertoare ar trebui instalate?

Adesea, mai multe invertoare sunt conectate împreună pentru a acumula mai multă energie, ceea ce duce la ceea ce se numește „stivuire de invertoare”.

Stivuirea invertoarelor este o practică obișnuită în multe instalații fotovoltaice, în special în cele mai mari sau destinate unor utilizări speciale. Această tehnică constă în conectarea mai multor invertoare, fiecare responsabil pentru o parte a sistemului fotovoltaic, pentru a acumula mai multă energie și pentru a îmbunătăți performanța generală a sistemului.

Cu toate acestea, utilizarea stivuirii invertoarelor nu este întotdeauna necesară sau avantajoasă și nu poate fi aplicată în mod optim decât în anumite situații, cum ar fi în cazul sistemelor conectate la rețea. În astfel de instalații, în care energia produsă de panourile solare este integrată cu energia furnizată de rețeaua națională, suprapunerea invertoarelor poate oferi mai multe avantaje.

Unul dintre principalele avantaje ale stivuirii invertoarelor într-o instalație conectată la rețea este redundanța și reziliența sistemului. Prin împărțirea sistemului în mai multe părți cu invertoare proprii, impactul defecțiunilor individuale asupra întregului sistem este limitat. În cazul defectării unui singur invertor, celelalte invertoare continuă să funcționeze fără întreruperi semnificative, asigurând continuitatea activității și minimizând pierderea producției de energie.

În plus, suprapunerea invertoarelor poate contribui la îmbunătățirea randamentului general al sistemului fotovoltaic. Prin distribuirea energiei între mai multe invertoare, eficiența globală a sistemului poate fi optimizată, iar producția de energie solară poate fi maximizată în funcție de condițiile de lumină și de variațiile de sarcină.

Cu toate acestea, este important de reținut că suprapunerea invertoarelor poate duce la costuri suplimentare și complicații în proiectarea și instalarea sistemului fotovoltaic. Prin urmare, este esențial să se evalueze cu atenție avantajele și dezavantajele acestei practici în funcție de specificațiile proiectului și de nevoile utilizatorului final.

Care sunt avantajele invertoarelor fotovoltaice corect dimensionate?

Un invertor fotovoltaic corect dimensionat oferă o serie de avantaje care pot face diferența pentru sistemul tău fotovoltaic și, în consecință, pentru producerea de energie curată și regenerabilă pentru casa! Hai să le aflăm pe toate:

• Maximizarea eficienței energetice: un invertor bine dimensionat este capabil să optimizeze conversia energiei solare în energie electrică, minimizând pierderile și maximizând randamentul energetic global al sistemului fotovoltaic.
• O mai bună adaptare la condițiile de lumină: un invertor bine dimensionat este capabil să își adapteze producția la condițiile schimbătoare de lumină solară, asigurând o eficiență optimă chiar și în situații de lumină variabilă, cum ar fi norii parțiali sau răsăritul/ apusul soarelui.
• Performanță mai stabilă în timp: un invertor fotovoltaic bine dimensionat este mai puțin predispus la supraîncărcare sau supraîncălzire, ceea ce contribuie la prelungirea duratei de viață și la menținerea unei performanțe stabile de-a lungul anilor.
• Costuri de întreținere reduse: un invertor corect dimensionat necesită mai puțină întreținere și reparații pe parcursul duratei sale de viață, ceea ce contribuie la reducerea costurilor generale de funcționare a sistemului fotovoltaic.
• Compatibilitate cu extinderile viitoare: un invertor fotovoltaic bine dimensionat ia în considerare potențialele extinderi ale instalației în viitor, asigurând compatibilitatea acestuia cu posibilele modernizări sau adăugări de noi panouri solare.

Concluzie

În acest articol am abordat problema dimensionării corecte a invertorului, un element cheie al unui sistem fotovoltaic care definește eficiența acestuia.

Selectarea și evaluarea dimensiunii corecte pentru invertor este esențială pentru a asigura eficiența și performanța optimă a unui sistem fotovoltaic. Este important să se înțeleagă factorii cheie care influențează această decizie și să se urmeze cele mai bune practici pentru a obține beneficii maxime de pe urma energiei solare.

Noi, cei de la ElectricUp, ne angajăm să oferim informații complete și actualizate despre lumea energiei fotovoltaice, deoarece credem că trecerea la energia solară poate fi primul pas spre un viitor mai durabil și mai bun. Suntem aici pentru a te ghida în fiecare etapă a procesului, de la proiectarea și aflarea dimensiunii sistemului până la selectarea celui mai potrivit invertor pentru nevoile tale specifice.

Când alegi ElectricUp înseamnă să te bazezi pe un partener de încredere și competent, care pune nevoile și obiectivele tale energetice pe primul loc.

Dacă ai decis că acum este momentul potrivit pentru a-ți începe revoluția, dă click pe linkul de aici și obține acum o ofertă!