Mikroinwerter – działanie, wady i zalety, kiedy go stosować?

Inwerter, zwany take falownikiem, jest podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej. Dzięki temu urządzeniu możliwe jest wykorzystywanie prądu wytworzonego przez panele fotowoltaiczne. Na rynku znajdziemy jednak oferty instalacji, składających się także z urządzeń zwanych mirkoinwerterami. I choć na pierwszy rzut oka może się wydawać, że wybór ten nie będzie miał większego znaczenia, to w praktyce szybko okaże się, jak kluczowy jest zakup odpowiedniego modułu. Jakie jest działanie mikroinwertera i czym różni się od klasycznego falownika? Odpowiedź na to i wiele innych pytań znajdziesz poniżej!

Mikroinwerter – czym jest inwerter i kiedy się go stosuje?

Standardowy inwerter podłączony jest do paneli fotowoltaicznych i odpowiada za zmianę rodzaju energii elektrycznej. Instalacja fotowoltaiczna wytwarza bowiem prąd stały, tymczasem w zdecydowanej większości przypadków każde gospodarstwo potrzebuje prądu zmiennego. Inwerter zmienia prąd stały w przemienny, który – doprowadzony do gniazdek – może być następnie wykorzystywany w dowolnym celu, będąc rozwiązaniem na rosnące ceny prądu sieciowego. Mikroinwertery stosowane są w różnych instalacjach solarnych. Pod względem technicznym nie istnieją przeciwwskazania do jego zastosowania.

Mikroinwerter (inaczej: mikrofalownik) pełni takie samo zadanie. Urządzenie to również odpowiada za doprowadzenie do gniazdek prądu zmiennego. Działanie mikroinwertera jest jednak nieco inne – różnica tkwi w tym, że mikroinwertery zmieniają prąd stały wytwarzany przez jeden panel solarny, a nie przez wszystkie panele fotowoltaiczne tak, jak klasyczne inwertery.

Jak działa mikroinwerter? Sposób działania mikroinwertera

Powyższa różnica w działaniu mikroinwertera decyduje o stopniu wydajności całej inwestycji fotowoltaicznej. Działanie mikroinwertera jest jednostkowe – dotyczy wyłącznie jednego modułu fotowoltaicznego. Energia generowana przez konkretny panel PV trafia bezpośrednio do mikroinwertera. Tam jest przemieniana na prąd zmienny. Zasada jest prosta: jeden mikrofalowanik obsługuje wyłącznie jeden panel solarny. Nie ma znaczenia tutaj rodzaj ogniw (polikrystaliczne, monokrystaliczne), ani pozostałe parametry, ponieważ mechanizm dotyczy rodzaju przepływu energii.

Zalety stosowania mikroinwertera w porównaniu do klasycznych inwerterów

Zastosowanie mikrofalowników w instalacji fotowoltaicznej generuje mnóstwo dodatkowych możliwości, których nie uświadczy się przy szeregowym podłączeniu ogniw za pomocą jednego inwertera. Przede wszystkim warto zwrócić uwagę na możliwość elastycznej rozbudowy instalacji. Rozszerzenie inwestycji w fotowoltaikę o dalsze moduły będzie bezproblemowe. Wystarczy jedynie dodać kolejny panel i następny mikrofalownik. Proces ten nie wstrzymuje, ani nie zaburza działania pozostałych komponentów. W ślad za tą zaletą idzie kolejna – możliwość projektowania instalacji od podstaw. Zwykle nie decydujemy się na montaż tylko jednego bądź dwóch paneli solarnych, jednak stosując mikroinwertery będzie to osiągalne i banalnie proste. Dzięki tym urządzeniom zyska się też opcję rozstawienia paneli na poszczególne kierunki geograficzne – np. część paneli na zachód, część na wschód, część na południe. 

Następną ważną zaletą zastosowania mikroinwerterów w instalacji fotowoltaicznych jest możliwość dokładniejszego monitorowania. Mikroinwerter przypada na jedno ogniwo, a nie wszystkie, dzięki czemu zyskuje się dostęp do większej ilości danych, które są bardziej precyzyjne. Ponadto mikrofalowniki sprawdzą się także na nietypowych dachach. Problemy związane z zacienieniem będą częściowo wyeliminowane, ponieważ w takim układzie ograniczona sprawność jednego modułu nie przekłada się na sprawność pozostałych. 

Wady zastosowania mikroinwertera

Każde rozwiązanie ma swoje wady i zalety. Najpoważniejszym mankamentem związanym z instalacjami PV opartymi o mikrofalowniki jest kwestia awaryjności. Nie wynika to z jakości podzespołów, ale logiki funkcjonowania układu elektronicznego. Im więcej komponentów znajduje się w takim układzie, tym wyższe prawdopodobieństwo wystąpienia awarii. W przypadku mikroinwerterów może ono sięgać nawet dziesięciokrotności w porównaniu do instalacji wyposażanych w tradycyjne moduły zmieniające prąd stały.

Mikrofalowniki montowane są bezpośrednio pod modułami fotowoltaicznymi (mają też znacznie mniejsze rozmiary). Oprócz oczywistych plusów taki sposób umiejscowienia naraża urządzenia na niekorzystne warunki atmosferyczne.

Do kolejnych wad mikroinwerterów należy zaliczyć problemy z optymalizacją sprzętową z akumulatorami i nowoczesnymi magazynami energii. Wraz z tym wykazuje się trudniejsze i często bardziej kosztowne serwisowanie (większa liczba urządzeń to większe koszty). Mikroinwertery produkują też fale podczerwone, które w niektórych przypadkach mogą wpływać na jakość sygnałów komunikacji bezprzewodowej w domu, jeśli mamy do czynienia z bezpośrednią instalacją nadachową.

Inwerter czy mikroinwerter – co wybrać?

Mikroinwerter czy inwerter – to pytanie, które pojawia się bardzo często. Okazuje się jednak, że inwertery i mikroinwertery nie powinny być porównywane na zasadzie tego, które z urządzeń jest lepsze. To rozwiązania dedykowane do różnych potrzeb – każde z nich ma swoje wady, jak i zalety.

Jeżeli chodzi o ceny mikroinwerterów, to instalacja z nich złożona będzie inwestycją zdecydowanie bardziej kosztowną. Wynika to jednak nie tyle z cen poszczególnych urządzeń, co z faktu, że do wielomodułowej instalacji PV trzeba kupić wiele mikrofalowników. Suma sumarum – bardziej opłacalny będzie zakup paneli z inwerterem klasycznym.

Pod względem żywotności lepiej prezentują się jednak mikroinwertery. Każdy z tych podzespołów podłączony jest do jednego ogniwa, dlatego poziom ich obciążenia jest analogicznie niższy. W przypadku awarii wystarczy wymienić jeden uszkodzony mikroinwerter. Z drugiej strony, jeśli pechowo kilka urządzeń odmówi posłuszeństwa, to znowu będzie to oznaczało większe koszty, niż wymiana jednego tradycyjnego falownika.

Niemniej jednak kluczowy jest rodzaj zastosowania. Za pomocą mikroinwerterów można stworzyć instalacje rozłożoną na różne kierunki (wschód, zachód, południe). To idealne rozwiązanie dla problemu z zacienieniem. Dzięki temu, że każdy panel jest oddzielnie podłączony do mikroinwertera, to obniżona efektywność jednego panelu (na skutek zacienienia) nie wpłynie na efektywność pozostałych. Z drugiej strony w sytuacji, gdy takie zagrożenie będzie się pojawiało rzadko lub wcale, możliwe, że lepiej będzie postawić na klasyczny falownik.

Kiedy mikroinwertery są dobrym rozwiązaniem? Podsumowanie

Mikroinwertery rekomendowane są przede wszystkim do instalacji bardziej złożonych. Panele ukierunkowane na różne strony, a także częściowo zacieniony obszar, będą silnymi wskazaniami do wyboru mikroinwerterów zamiast inwerterów. Brak utraty wydajności energetycznej w przypadku wystąpienia temporalnego zacienienia na danym panelu nie przełoży się na ograniczenie ogólnych oszczędności, przez co inwestycja będzie bardziej opłacalna. Mikroinwertery wskazane są również zawsze wtedy, gdy ma się zamiar rozbudowywać instalację fotowoltaiczną. Dzięki nim można zacząć od bardzo małego systemu, złożonego z nawet jednego, dwóch czy trzech ogniw.

Niemniej jednak poza powyżej wskazanymi czynnikami zdecydowanie najpowszechniej używane są klasyczne inwertery. Choć czasem mogą być nieco mniej wydajne, to biorąc pod uwagę koszty zakupu i ewentualnych napraw mikroinwerterów mogą wypadać w tym porównaniu nieco atrakcyjniej. Szukając jednak jak najlepszego rozwiązania, warto zwrócić się do firmy fotowoltaicznej z prośbą o wykonanie opracowania lub audytu, który wyjaśniłby, który falownik w konkretnym przypadku będzie miał najlepsze zastosowanie.