Redakcja Ekohub
Falownik jest jednym z najważniejszych elementów instalacji fotowoltaicznej. Przekształca prąd stały wytwarzany przez moduły PV w prąd przemienny, z którego korzystają urządzenia w domu lub firmie. Wraz z rosnącą popularnością magazynów energii coraz częściej wybierane są jednak falowniki hybrydowe. Czym różnią się od standardowych urządzeń i kiedy taki wybór ma uzasadnienie?
Czym jest falownik hybrydowy?
Falownik hybrydowy, nazywany również inwerterem hybrydowym, łączy funkcję klasycznego falownika fotowoltaicznego z możliwością współpracy z kompatybilnym magazynem energii. Nie tylko przekształca energię wyprodukowaną przez panele, ale może też zarządzać jej przepływem pomiędzy instalacją PV, odbiornikami w budynku, akumulatorem i siecią elektroenergetyczną.
Gdy instalacja wytwarza więcej prądu, niż wynosi bieżące zużycie, nadwyżka może zostać skierowana do magazynu. Kiedy produkcja z paneli spada, zgromadzona energia może zasilać dom lub firmę. Falownik pełni więc rolę jednego z głównych elementów zarządzających pracą całego systemu.
Falownik hybrydowy a klasyczny – najważniejsza różnica
Klasyczny falownik sieciowy jest projektowany przede wszystkim do współpracy paneli fotowoltaicznych z instalacją elektryczną budynku i siecią. Falownik hybrydowy ma dodatkowo możliwość współpracy z baterią oraz sterowania jej ładowaniem i rozładowywaniem.
To ważne dla inwestorów, którzy chcą zamontować magazyn energii od razu albo pozostawić sobie możliwość rozbudowy instalacji w przyszłości. Trzeba jednak pamiętać, że samo określenie „hybrydowy” nie oznacza automatycznie pełnego zasilania domu podczas awarii sieci. Funkcja backupu zależy od konkretnego modelu, sposobu wykonania instalacji i wymaganych elementów dodatkowych. Awaryjnie mogą być zasilane tylko wybrane obwody albo większa część budynku.
Do jakich instalacji stosuje się inwertery hybrydowe?
Najczęściej trafiają do nowych instalacji fotowoltaicznych wyposażonych w magazyn energii lub przygotowanych pod jego późniejsze dołączenie. Stosuje się je zarówno w domach jednorodzinnych, jak i w instalacjach firmowych czy gospodarstwach rolnych. Odpowiednio dobrane urządzenie może zwiększyć autokonsumpcję, czyli udział energii z własnej fotowoltaiki zużywanej bezpośrednio lub po wcześniejszym zmagazynowaniu.
Jeżeli inwestor planuje prostą instalację bez magazynu energii i nie zakłada jej późniejszej rozbudowy, klasyczny inwerter sieciowy może być wystarczający. Wybór warto więc uzależnić od tego, jak system ma działać również za kilka lat.
Jakie rodzaje falowników hybrydowych są dostępne?
Podstawowy podział obejmuje urządzenia jednofazowe i trójfazowe. Modele jednofazowe stosuje się tam, gdzie odpowiednia jest praca na jednej fazie, natomiast falowniki trójfazowe są powszechne w większych systemach domowych i instalacjach komercyjnych. Dobór zależy m.in. od mocy instalacji, rodzaju przyłącza oraz warunków technicznych.
Drugim ważnym kryterium jest napięcie współpracującego magazynu energii. Dostępne są falowniki przeznaczone do baterii niskonapięciowych (LV) oraz wysokonapięciowych (HV). Żaden z tych typów nie jest uniwersalnie lepszy. Falownik i magazyn muszą być ze sobą kompatybilne pod względem napięcia, komunikacji, dopuszczalnych prądów i oprogramowania.
Spotyka się też urządzenia przeznaczone głównie do pracy z siecią oraz rozwiązania do systemów off-grid lub instalacji z funkcją zasilania awaryjnego. Dlatego przed zakupem warto sprawdzić nie tylko nazwę produktu, ale przede wszystkim zakres funkcji konkretnego modelu.
Na co zwrócić uwagę przy wyborze falownika hybrydowego?
Punktem wyjścia jest dopasowanie mocy urządzenia do instalacji PV. Ważna jest również liczba wejść i trackerów MPPT, szczególnie gdy moduły znajdują się na różnych połaciach dachu. Trzeba sprawdzić zgodność z wybranym magazynem energii, moc ładowania i rozładowania baterii, możliwości zasilania awaryjnego oraz sposób monitorowania pracy systemu.
Jak dobrać falownik hybrydowy do magazynu energii?
Nie każdy magazyn energii można podłączyć do każdego falownika hybrydowego. Pierwszą rzeczą, którą należy sprawdzić, jest lista akumulatorów oficjalnie obsługiwanych przez producenta konkretnego inwertera. Zgodność napięcia to za mało. Falownik komunikuje się z systemem BMS zarządzającym pracą baterii, dlatego znaczenie mają również obsługiwany protokół komunikacyjny, oprogramowanie i konfiguracja całego zestawu. Producenci publikują listy kompatybilności, a niektóre modele są przeznaczone do współpracy tylko z określonymi rodzinami magazynów.
Drugą kwestią jest podział na systemy niskonapięciowe i wysokonapięciowe. Do falownika LV należy dobrać odpowiedni magazyn niskonapięciowy, a do urządzenia HV – baterię pracującą w wymaganym przez falownik zakresie napięcia. W specyfikacji warto sprawdzić także maksymalny prąd oraz moc ładowania i rozładowania. Duża pojemność magazynu nie oznacza bowiem automatycznie, że system będzie w stanie w jednej chwili zasilić dowolnie duże obciążenie.
Przy wyborze należy więc rozdzielić dwa parametry. Pojemność magazynu wyrażana w kWh mówi przede wszystkim o tym, ile energii można zgromadzić, natomiast moc falownika i magazynu określa, jak duże chwilowe zapotrzebowanie może obsłużyć system. Magazyn o dużej pojemności może długo zasilać niewielkie odbiorniki, ale jeżeli moc wyjściowa systemu jest zbyt mała, jednoczesne uruchomienie kilku energochłonnych urządzeń może nie być możliwe.
Istotna jest także możliwość późniejszej rozbudowy baterii. Jeżeli inwestor zakłada, że początkowo zamontuje mniejszy magazyn, a za kilka lat dołoży kolejne moduły, powinien wcześniej sprawdzić minimalną i maksymalną liczbę modułów obsługiwanych przez falownik i system BMS oraz warunki takiej rozbudowy.
Czy każdy falownik hybrydowy zasili dom podczas awarii sieci?
To jeden z najczęściej pomijanych aspektów wyboru urządzenia. Standardowy falownik sieciowy podczas zaniku napięcia w sieci, odłącza się od niej i zwykle przestaje zasilać także instalację budynku. Jest to wymagane ze względów bezpieczeństwa. Falownik hybrydowy może utworzyć odseparowaną od sieci instalację zasilaną przez fotowoltaikę i magazyn energii, ale tylko wtedy, gdy konkretny model oraz sposób wykonania instalacji przewidują taką funkcję.
W dokumentacji należy sprawdzić, czy konkretny model obsługuje zasilanie awaryjne, pracę wyspową oraz wymagany sposób przełączania. Producenci mogą określać te funkcje jako Backup, EPS, Emergency Power Supply, UPS lub Full Backup, ale same nazwy nie przesądzają o zakresie możliwości urządzenia. Jeden falownik może oferować osobne wyjście awaryjne przeznaczone dla kilku wybranych odbiorników, a drugi po zastosowaniu odpowiedniego układu przełączającego może umożliwiać zasilanie znacznej części domu lub całej instalacji.
Dlatego trzeba sprawdzić przede wszystkim moc wyjścia backup, liczbę obsługiwanych faz i maksymalne chwilowe przeciążenie. To ostatnie ma znaczenie m.in. przy urządzeniach z silnikami i sprężarkami, których pobór mocy podczas rozruchu może być wyższy niż podczas normalnej pracy. Jeżeli podczas awarii mają działać pompa ciepła, lodówka, czy inne wymagające urządzenie, system powinien być projektowany właśnie z uwzględnieniem takich odbiorników.
Warto sprawdzić również czas przełączenia na zasilanie rezerwowe. W niektórych rozwiązaniach jest on bardzo krótki, podczas gdy inne wymagają dłuższej procedury odłączenia instalacji od sieci i uruchomienia trybu awaryjnego. Ma to znaczenie zwłaszcza wtedy, gdy inwestor chce podtrzymać urządzenia elektroniczne szczególnie wrażliwe na przerwy w zasilaniu.
Jak ustala się, które obwody będą działać podczas braku prądu?
Nie decyduje o tym wyłącznie falownik. Wybrane obwody muszą zostać odpowiednio podłączone podczas wykonywania instalacji. Można przykładowo wydzielić obwód lodówki, oświetlenia, routera, automatyki kotła, bramy, czy urządzeń potrzebnych do pracy. Dzięki temu podczas awarii ograniczona energia zgromadzona w baterii nie jest zużywana przez mniej istotne odbiorniki.
W bardziej rozbudowanych instalacjach możliwe jest podtrzymywanie znacznie większej części budynku, ale wymaga to odpowiedniej mocy falownika, magazynu energii i poprawnie zaprojektowanego układu przełączania. W systemie trójfazowym trzeba dodatkowo sprawdzić, czy zasilanie awaryjne rzeczywiście działa na wszystkich trzech fazach oraz jaka moc może być dostępna na poszczególnych fazach. Dlatego przed zakupem warto odpowiedzieć instalatorowi nie tylko na pytanie „czy chcę backup?”, ale przede wszystkim: co dokładnie ma działać, gdy zniknie napięcie w sieci?
Czy warto zdecydować się na falownik hybrydowy?
Jeżeli instalacja ma współpracować z magazynem energii, falownik hybrydowy jest jednym z kluczowych elementów systemu. Może też być rozsądnym wyborem wtedy, gdy magazyn nie jest planowany od razu np. ze względu na dodatkowe koszty wynikające z zakupu magazynu energii, ale inwestor poważnie rozważa jego montaż w przyszłości.
Najważniejsze jest właściwe zaprojektowanie całości. Falownik, panele, magazyn energii i instalacja elektryczna powinny być dobierane jako współpracujący system. Dobrze dopasowany inwerter hybrydowy pozwala skuteczniej zarządzać energią z fotowoltaiki, może zapewnić zasilanie najważniejszych odbiorników podczas awarii sieci i daje większą elastyczność w rozwijaniu instalacji wraz ze zmieniającymi się potrzebami użytkownika.
Materiał został opracowany przez Hurtownię fotowoltaiki SWATT oferującą szeroki asortyment urządzeń oraz wyposażenia niezbędnego do wykonania instalacji fotowoltaicznej oraz magazynowania energii, w tym falowniki sieciowe, hybrydowe oraz magazyny energii renomowanych producentów.
Fot. Tytułowa źródło: zdjęcie wygenerowano przy użyciu narzędzi Ai.
Treść promocyjna
