Falownik do fotowoltaiki Q&A - żywotność, budowa, dlaczego się wyłącza i inne pytania, które mogą Cię trapić

Najczęściej Klienci pytają nas o to, jak podłączyć falownik do sieci WiFi, jak wygląda budowa falownika i jego żywotność, a także dlaczego falownik się wyłącza i czy to “normalne”, że dzieje się tak w nocy. Falownik solarny to serce instalacji fotowoltaicznej i nie bez powodu budzi wielką ciekawość. Oto najczęstsze pytania o działanie inwertera i rzetelne na nie odpowiedzi.

Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę na falownik i panele PV

Jak wygląda budowa falownika?

Budowa falownika fotowoltaicznego składa się z czterech bloków:

• Prostownika, który jest punktem wejścia energii przesłanej z paneli fotowoltaicznych,
• Układu pośredniego, dzięki któremu falownik zamienia prąd stały na taki, jakiego potrzebują domowe urządzenia elektryczne, czyli prąd zmienny,
• Stopnia końcowego, w którym zainstalowane są specjalne dławiki. Wygłuszają one możliwe nagłe skoki natężenia prądu, które mogłyby uszkodzić podłączone do gniazdek sprzęty,
• Układu sterowania i zabezpieczeń.
  

To dzięki tym czterem elementom, falownik do fotowoltaiki może spełniać swoje najważniejsze zadania, czyli zamieniać energię słoneczną na prąd zmienny oraz monitorować dane i wykrywać błędy.

Jaka jest żywotność falownika do fotowoltaiki?

Powszechnie przyjmuje się, że minimalna żywotność falownika do fotowoltaiki to dekada, czyli 10 lat. Uważa się tak jednak bardziej z tego powodu, że gwarancja na falownik na tyle zazwyczaj właśnie opiewa, niż z powodu jakiś obiektywnych danych czy wiarygodnego raportu. Zdarzają się też i producenci, którzy dają rękojmię na bezawaryjność tylko na 5 lat.

Według naszych obserwacji z kilkuletniej działalności w różnych krajach możemy stwierdzić, że praktyczna żywotność falownika do fotowoltaiki jest dłuższa. Serce instalacji fotowoltaicznej bije nadal po wygaśnięciu gwarancji.

Sprzęt dobrego producenta, np. Growatt, Huawei czy SolarEdge działa bez problemów nawet 15-20 lat. O najlepszych modelach falowników przeczytaj w naszym artykule Który falownik wybrać?.

Co by było, gdyby w instalacji fotowoltaicznej zabrakło inwertera?

W projektowaniu instalacji PV tego urządzenia nie sposób pominąć - bez inwertera fotowoltaika po prostu by nie działała. Jego rola w systemie jest kluczowa. Z jednej strony konwertuje energię elektryczną z paneli fotowoltaicznych na prąd przemienny*,

a z drugiej monitoruje pracę wszystkich modułów i jeśli instalacja PV nie pracuje w parametrach zgodnych z bezpieczną normą, to wyłącza cały system. Co więcej, odpowiada za wyszukanie punktu mocy maksymalnej, czyli tzw. MMP (z ang. maximum power point). Funkcja ta jest niezwykle istotna w osiąganiu pełnych uzysków, czyli generowaniu zamierzonej ilości energii.

*Zielona energia z promieniowania słonecznego zbierana przez panele fotowoltaiczne to tzw. prąd stały. Prąd przemienny to z kolei jedyny rodzaj prądu dostosowany do urządzeń elektrycznych. Falownik do fotowoltaiki jest więc nieodzowny, jeśli instalacja ma służyć do zasilania domu.

Dlaczego to ważne, aby falownik fotowoltaiczny miał funkcję punktu mocy maksymalnej?

Opisując falownik do fotowoltaiki producenci bardzo często podkreślają opcję MPPT, zwaną też szukaniem lub śledzeniem maksymalnego punktu mocy danego modułu. Warto na nią zwrócić szczególną uwagę, gdyż to, do czego służy, sprawdza się szczególnie w naszym polskim, często pogodowo zmiennym klimacie.

Tłumacząc ją najprościej, jak się da: każdy panel PV osiąga inne największe maksymalne napięcie (tj. punkt mocy) w dzień słoneczny, a inne w dzień pochmurny. Jeśli inwerter został wyposażony w MPPT to potrafi wyśledzić i podążyć za tym punktem, czyli wyłapać napięcie i przetworzyć energię z panelu na prąd przemienny.

Zwiększa to uzyski z instalacji fotowoltaicznej, gdy pogoda nie rozpieszcza. Różnice te odczuwa się przede wszystkim jesienią czy zimą. Fotowoltaika może nie dawać takich uzysków, jak są spodziewane w pochmurne dni, jeżeli MPPT nie działa prawidłowo albo w ogóle brakuje tej funkcji w falowniku.

Czy falownik fotowoltaiczny musi być specjalnie dobrany do rodzaju paneli?

Nowoczesne falowniki fotowoltaiczne są tak konstruowane, aby pasować do każdego rodzaju paneli. Nie ma więc znaczenia, z jakich modułów fotowoltaicznych chcesz skorzystać w budowie swojej instalacji. Monokrystaliczne, polikrystaliczne czy półogniwowe - każde będą dobrze współpracować z dowolnym falownikiem z siecią niskiego napięcia.

W kwestii kompatybilności nie ma też znaczenia marka. Inwertery z menu produktów solidnych producentów, takich jak Fronius, Huawei czy SolarEdge są w pełni uniwersalne. Dzięki temu domowa fotowoltaika może zostać skonstruowana z komponentów od różnych firm, z których jedne bardziej specjalizują się właśnie w falownikach, a inne w ogniwach fotowoltaicznych.

Jest jednak jedna ważna rzecz, o której warto wiedzieć, dobierając falownik do fotowoltaiki: jego moc. Bez odpowiedniego doboru dość łatwo o niepotrzebne straty energii i wolniejsze wyszukiwanie punktu mocy maksymalnej. Na szczęście w Otovo nie musisz się o to martwić. Tutaj dobierzemy wszystkie komponenty do Twoich potrzeb tak, aby straty energii były jak najmniejsze.

Jaka powinna być moc falownika?

Moc falownika każdorazowo dobiera się do łącznej mocy wszystkich wykorzystanych paneli fotowoltaicznych, nie na odwrót. Najpierw należy zastanowić się nad zużyciem prądu w gospodarstwie domowym, a następnie obliczyć pokrycie zapotrzebowania.

Przeciętnej polskiej rodzinie wystarcza zazwyczaj instalacja fotowoltaiczna o mocy 4-5 kW. Wbrew intuicji, inwerter powinien cechować się mocą nieco mniejszą niż instalacja PV - najlepiej o 5-15%.

Dlaczego? Chodzi o sprawność i ekonomiczność. Falownik do fotowoltaiki pracuje najlepiej z siecią niskiego napięcia, gdy jest “maksymalnie dociążony” energią płynącą do niego z modułów fotowoltaicznych.

Czy coś jeszcze jest ważne poza mocą inwertera? Warto też zwrócić uwagę na opcje chłodzenia i długość gwarancji. Są to kluczowe wartości na które powinno się spojrzeć przed wyborem falownika do swojej instalacji fotowoltaicznej.

H2: Jaki falownik do fotowoltaiki 10 kW, 9 kW i mniej?

Zgodnie z tym, co napisaliśmy wyżej, czyli, że moc instalacji fotowoltaicznej powinna być o 5-15% większa od mocy falownika:

• W fotowoltaice 10 kW najlepiej jest zastosować inwerter fotowoltaiczny ok. 9 kW,
• W fotowoltaice 9 kW - inwerter ok. 8 kW,
• W fotowoltaice 8 kW - inwerter ok. 7 kW,
• W fotowoltaice 7 kW - inwerter ok. 6 kW,
• W fotowoltaice 6 kW - inwerter ok. 5 kW,
• W fotowoltaice 5 kW - inwerter ok. 4,5 kW.
  Warto też pamiętać o tym, że do fotowoltaiki powyżej 3 kW należy wybrać falownik trójfazowy, a nie jednofazowy. Od tego zależy bezproblemowe działanie instalacji fotowoltaicznej.

Dlaczego falownik się wyłącza?

Falownik do fotowoltaiki może się wyłączyć w czterech przypadkach:

1. W nocy, aby nie marnować energii;
2. W trakcie awarii sieci (wyłącza wówczas całą instalację fotowoltaiczną dla bezpieczeństwa domowników oraz osób z serwisu);
3. Gdy w sieci energetycznej napięcie jest zbyt wysokie;
4. Gdy temperatura samego falownika przekroczyła dopuszczoną przez producenta normę (jest zbyt niska lub zbyt za wysoka);
   

To, dlaczego falownik się wyłącza, nie powinno budzić niepokoju. Automatyczne zaprzestanie pracy jest jednym z jego podstawowych funkcji zabezpieczających cały system. Gdy nastanie dzień, falownik do fotowoltaiki znów zacznie pracować. Po naprawieniu awarii również.

Częsty problem ze zbyt wysokim napięciem dotyczy z kolei sytuacji, gdy na jednej linii niskiego napięcia działa wiele instalacji, a autokonsumpcja energii elektrycznej jest w nich mała. Wtedy interweniować musi zakład energetyczny lub można temu zapobiec instalując magazyn energii fotowoltaicznej lub zwiększając zużycie w trakcie dnia.

Natomiast jeśli masz podejrzenie, że powodem jest temperatura (bo np. falownik często się wyłącza), to warto zadzwonić do serwisu - w Otovo taki serwis dajemy przez pierwsze 10 lat. Twoi fachowcy z pewnością przyjadą sprawdzić przyczynę (najczęstszą jest zbyt wysoka temperatura otoczenia lub zbyt słaba wentylacja).

Czy falownik wyłącza się w nocy?

Tak. Jeżeli Twoja fotowoltaika nie działa razem z magazynem energii elektrycznej (bo wówczas falownik hybrydowy nadal by pracował, przesyłając energię z baterii do domowych urządzeń), to falownik wyłącza się w nocy. Jest to naturalne zjawisko i nie ma podstaw do obaw. Po prostu panele PV nie pracują, gdy promieniowanie słoneczne na nie pada, więc falownik do fotowoltaiki “nie ma zadań do wykonania”.

Jaki inwerter fotowoltaiczny jest najlepszy?

Z inwerterem solarnym jest trochę jak z samochodem sportowym - wielu producentów prowadzi nieprzerwany wyścig. Stąd trudno jest wybrać jeden falownik do fotowoltaiki, który znacznie wyprzedza inne modele i przyjąć, że utrzyma się na pozycji nr 1. Dobór falownika samodzielnie może więc nie być łatwy.

Pierwszym źródłem rzetelnej wiedzy w każdym roku są dwa rankingi niezależnie testujące inwertery do instalacji fotowoltaicznych on-grid i off-grid: ranking PVEL oraz ranking DNV GL Top Performer. W obu sprawdzana jest m.in. sprawność inwertera w ekstremalnych warunkach, a także jego wytrzymałość mechaniczna.

Drugim źródłem wiedzy są rankingi falowników profesjonalnych firm fotowoltaicznych. Nasz ostatni, najbardziej aktualny artykuł w tym temacie, Który falownik wybrać?, bardzo szczegółowo opisuje modele czterech uznanych marek. Są to inwertery:

• Growatt,
• Fronius International,
• SolarEdge Technologies
• i Huawei.
  

Wszystkie te urządzenia to wyłącznie falowniki o bardzo wysokiej wydajności powyżej 98%, popartej statystykami od naszych instalatorów PV bezawaryjności oraz o najlepszym stosunku jakości do ceny. Co może być dla Ciebie istotne, opisaliśmy zarówno inwertery z opcją zasilania jednofazowego, jak i trójfazowego.

Jaka jest cena za najlepsze falowniki fotowoltaiczne?

Cena brutto za najlepsze falowniki uznanych producentów, takich jak Growatt, Huawei, SolarEdge czy Fronius to wydatek rzędu 4-8 tysięcy złotych. Wysokość ceny zależy nie tylko od modelu urządzenia i producenta, ale i jego mocy. Poniżej wklejamy średnie ceny dla urządzeń o mocy 5 kW.

Co ważne, wybór najdroższego inwertera wcale nie oznacza, że Twoja fotowoltaika działać będzie bardziej efektywnie. Odradzamy patrzeć tylko na cenę. Falowniki Huawei i Growatt mają nawet w tym sezonie o 1-2% wyższą sprawność niż droższe od nich propozycje od firmy Fronius.

Wpisz swój adres i otrzymaj darmową wycenę na falownik i panele PV

Czy na falownik fotowoltaiczny jest dofinansowanie?

Tak, z uwagi na fakt, że falowniki wchodzą w skład instalacji fotowoltaicznych, to są objęte dofinansowaniem. Rządowe dotacje to zawsze pewna pula środków, które obejmują całokształt działań na inwestycję - tj. z sumy X możesz pokryć zakup inwertera, paneli czy usługę montażu. Liczy się cena brutto, a nie cena netto.

Z programu “Czyste Powietrze” możesz w tym roku uzyskać 5-9 tys. zł na instalację PV, a z “Mój Prąd” 4 tys. zł. Istnieje też coś takiego jak odpis od podatku - tzw. ulga termomodernizacyjna, w którą możesz wpisać panele i inwertery fotowoltaiczne, a także inne ekologiczne rozwiązania spoza świata fotowoltaiki, np. pompy ciepła. Dlaczego o nich wspominamy? Cóż, coraz więcej Polaków stawia na energooszczędne, ekologiczne domy - zestaw fotowoltaika+pompa ciepła jest w nich bardzo popularny.

Jak podłączyć falownik do sieci WiFi?

To, jak podłączyć falownik do sieci WiFi zależy przede wszystkim od producenta urządzenia - szczegóły różnią się w zależności od marki.

Jeśli Twój falownik do fotowoltaiki jest marki Growatt, wówczas musisz pobrać na telefon aplikację o nazwie ShinePhone i skonfigurować z nią falownik przez ShineWiFi-S. Potrzebne będzie do tego hasło instalatora.

Jeśli w pozycji urządzeń do konfiguracji nie widzisz swojego falownika, spróbuj go zresetować przez 6 sekund, przytrzymując przycisk z napisem KEY, aż diody zaczną mrugać.

Jeśli Twój falownik do fotowoltaiki jest marki Huawei, proces będzie wyglądać podobnie, z tym że nazwą właściwej aplikacji na telefon jest FusionSolar. Po jej pobraniu na chwilę wyłącz i włącz dane komórkowe, a następnie połącz się z siecią z numerem seryjnym Twojego urządzenia i wpisz hasło.

Czy inwerter solarny działa tak samo w instalacji fotowoltaicznej, jak falownik?

Tak, jest to samo urządzenie, które funkcjonuje w Polsce pod różnymi nazwami. Falowniki do fotowoltaiki to inaczej inwertery solarne albo inwertery fotowoltaiczne.

Samo słowo falownik przyjęło się w naszym kraju prawdopodobnie z uwagi na fale, którymi przedstawia się na wykresach częstotliwość prądu. Termin Inwerter jest z kolei słowem pochodzącym z języka angielskiego od czasownika invert, czyli inwertowania, odwracania.

W kontekście instalacji fotowoltaicznej chodzi naturalnie o inwertowanie prądu stałego w prąd przemienny. Przymiotnikiem solarny określa się często wszystkie urządzenia wykorzystujące energię słoneczną, zarówno panele słoneczne, jak i fotowoltaiczne.

Jakie są rodzaje inwerterów do fotowoltaiki?

Tak jak falowniki w silnikach rozróżnia się przede wszystkim z uwagi na rodzaj zasilania, tak falowniki fotowoltaiczne klasyfikuje się przede wszystkim z uwagi na ilość faz, którą są w stanie obsługiwać. Istnieją trzy typy:

1. Inwertery jednofazowe
2. Inwertery trójfazowe
3. Inwertery hybrydowe.
   

Jeżeli Twoja fotowoltaika ma planowaną moc do 3-3,68 kW, to wówczas należy wybrać inwerter jednofazowy. Jeżeli moc paneli PV ma być większa, to wtedy zaleca się falownik trójfazowy. Inwerter hybrydowy stosuje się z kolei, gdy w Twojej instalacji fotowoltaicznej ma się znaleźć magazyn energii.

Uwaga, istnieją też inne rodzaje falowników fotowoltaicznych. Wstawiona wyżej klasyfikacja to podział podstawowy, dobry na wstępne muśnięcie tematu. W sklepach możesz też napotkać mikroinwertery oraz inwertery transformatorowe i beztransformatorowe.

Który falownik pasuje do instalacji fotowoltaicznej off-grid?

Jeżeli chcesz, aby Twoja fotowoltaika była off-grid, czyli działała bez podpięcia z siecią energetyczną, to musisz nabyć inwerter hybrydowy albo tzw. inwerter wyspowy, który często opisywany jest przez sprzedawców po prostu jako inwerter off-grid. Tylko te dwa rodzaje sprawdzają się w pełni autonomicznych instalacjach PV.

Inwertery do instalacji on-grid to z kolei tzw. inwertery sieciowe. Wszystkie ich typy - falownik trójfazowy, jednofazowy i hybrydowy - muszą mieć od 2022 roku certyfikat współpracy z siecią niskiego napięcia NC RfG.

Czy tylko inwertery hybrydowe współpracują z magazynem energii?

Niekoniecznie, pozostałe rodzaje inwerterów też mogą obsługiwać magazyny energii, ale wówczas cała domowa fotowoltaika musi zostać bardzo kosztownie zmodyfikowana.

Jest to zwyczajnie nieopłacalne. Jedynie falowniki z opcją zasilania hybrydowego od razu nadają się do współpracy z akumulatorami i bateriami do magazynowania energii. Stąd, jeśli chcesz sobie zostawić “otwartą furtkę” na dokupienie magazynu w przyszłości, to lepiej od razu zakupić inwerter hybrydowy.

Ważne: w tym roku, w ramach “Mój Prąd 4.0”, ruszyło bardzo zachęcające dofinansowanie do magazynów energii. Na instalacje fotowoltaiczne z magazynem energii można uzyskać aż 12,5 tys. złotych dotacji. W programie są też przewidziane dofinansowania na pompy ciepła.

Co wybrać do paneli fotowoltaicznych, mikroinwerter czy falownik?

Wyczerpującej odpowiedzi na to pytanie poświęciliśmy osobny artykuł: Mikroinwerter czy falownik i jeśli chcesz zgłębić temat, to właśnie pod tym linkiem znajdziesz bardzo pogłębione informacje. Teraz pozwolimy sobie odpowiedzieć odrobinę mniej precyzyjnie.

Zacznijmy od tego, że ogólnie w praktyce opłaca się nabyć mikroinwertery tylko wtedy, gdy istnieje jakieś ryzyko, że na panele fotowoltaiczne będzie rzucany cień. Te mniejsze wersje falowników wychodzą bowiem znacznie drożej niż standardowej wielkości falownik do fotowoltaiki.

Przy instalacjach złożonych z więcej niż czterech modułów, mikroinwerter przedraża mocno inwestycję i jego wybór sugerujemy upewnić z instalatorem PV. Dlaczego? Otóż i klasyczny inwerter sprawdzi się w sytuacjach częściowego zacienienia ogniw - po prostu instalacja musi zostać profesjonalnie zoptymalizowana. Innymi słowy, mikroinwerter to niejedyne remedium na cień na panelach PV!

Gdzie zamontować inwerter fotowoltaiczny?

Na to, gdzie dokładnie ustawić falownik do fotowoltaiki wpływa kilka czynników:

1. Odległość urządzenia od paneli fotowoltaicznych (należy pamiętać, że większa odległość = więcej potrzebnych kabli);
2. Odległość od rozdzielnicy (czyli elektrycznej skrzynki rozdzielczej);
3. To, w którym miejscu falownik fotowoltaiczny nie będzie narażony na wilgoć;
4. To, w którym miejscu mamy świetną wentylację (inwertery nagrzewają się w trakcie pracy tak jak serwery);
5. To, w którym miejscu inwerter nie będzie nam przeszkadzał swoją pracą (inwertery produkują umiarkowany hałas 100 Hz odbierany jako buczenie - jeśli lubisz perfekcyjną ciszę, to należy to uwzględnić w schemacie instalacji).
   

Najlepiej jest w ten sposób zamontować falownik fotowoltaiczny, aby od paneli oraz rozdzielnicy dzieliła go maksymalnie 10-metrowa odległość. W przeciwnym wypadku konieczne będą dodatkowe skrzynki.

Montaż falownika w zależności od rodzaju urządzenia

Jeżeli nabywasz inwerter wewnętrzny, to musi on zostać zamontowany w suchym i stosunkowo chłodnym pomieszczeniu, które posiada dobrą wentylację. Bezwzględnie nie może to być zwykła szafa czy jakaś mała skrytka. Dobrze, aby z każdej strony urządzenie miało ok.15-30 cm wolnej przestrzeni. Zbyt wysoka temperatura otoczenia obniża sprawność pracy falownika!

Jeżeli nabywasz inwerter zewnętrzny, to z pewnością już jest on klasy IP66, IP65, NEMA 4X, tudzież NEMA 3R, więc nie musisz się martwić o wystawienie na deszcz czy kontakt z pyłem. Będzie wystarczająco szczelny. Taki zewnętrzny falownik do fotowoltaiki nie może być jednak zamontowany w miejscu wystawionym na słońce - to może doprowadzić do przegrzewania się inwertera.

Odnośnie hałasu, jaki wydaje inwerter fotowoltaiczny, zalecamy, aby jego montaż nie był planowany na ścianie przy pokoju dziecięcym ani sypialni nikogo z domowników.

Jakie dane monitoruje falownik do fotowoltaiki?

Z uwagi na fakt, że jednym z ważnych zadań falownika jest bezpieczna współpraca z siecią niskiego napięcia, to monitoring instalacji fotowoltaicznej jest niezbędny. To urządzenie  zbiera w czasie rzeczywistym naprawdę rozmaite dane, które pozwalają zweryfikować pracę i wydajność systemu PV. W zależności od modelu są to m.in. takie informacje jak:

• Ilość energii elektrycznej, którą wyprodukowały panele (w danej godzinie, dniu czy miesiącu),
• Ilość prądu na bieżąco zużywanego,
• Dostępna moc instalacji (tak, jak wspominaliśmy w pierwszym akapicie, jest to zależne od poziomu nasłonecznienia w dany dzień),
• Temperatura ogniw fotowoltaicznych w każdym z modułów,
• Temperatura falownika,
• Wartość napięcia, natężenia oraz częstotliwość strony AC,
• Wartość napięcia, natężenia oraz moc strony DC,
• W niektórych modelach falowników można też trafić na monitoring przebicia prądu czy zwarcia doziemnego.
  

Dzięki wszystkim tym parametrom, falownik do fotowoltaiki potrafi namierzyć uszkodzone ogniwo fotowoltaiczne, a także zaalarmować, gdy któryś z modułów nie pracuje prawidłowo. Instalacja fotowoltaiczna jest z nim bezpieczna - działa z obowiązującymi normami.