
Falownik jednofazowy, czy trójfazowy – co wybrać?
6 kwietnia 2023
Budowa domu jednorodzinnego to szereg wyzwań. Inwestor musi podjąć decyzję o układzie przestrzennym, pokryciu dachu, rodzaju oświetlenia i wielu innych rzeczach. Do wyboru ma tysiące różnorodnych aranżacji i produktów. Jedną z kwestii, które mają przełożenie na dalsze funkcjonowanie gospodarstwa domowego, w tym na montaż fotowoltaiki lub pompy ciepła, jest dobór parametrów układu energetycznego. W tym artykule odpowiemy na pytanie, na jaki falownik się zdecydować: jednofazowy czy trójfazowy.
Czym jest falownik fotowoltaiczny?
Instalacje fotowoltaiczne składają się z szeregu podzespołów. Tym głównym (biorąc pod uwagę rozpoznawalność i koszt) są moduły PV. To one produkują prąd stały z promieniowania słonecznego. Zanim jednak będzie on gotowy do użytkowania przez urządzenia, musi przejść konwersję na prąd zmienny. Proces ten przebiega automatycznie w falowniku, inaczej nazywanym inwerterem. Co do zasady falownik jednofazowy wytwarza prąd o napięciu 230 V, zaś falownik trójfazowy o napięciu 230/400V.
Trzy funkcje falownika fotowoltaicznego
Przetwarzanie energii nie jest jedynym procesem zachodzącym w falowniku fotowoltaicznym. Urządzenie to spełnia jeszcze trzy istotne funkcje:
- Przekazywanie energii – po zakończeniu konwersji inwerter rozdysponowuje prąd w obiekcie. Jest ona zużywana na bieżące potrzeby, magazynowana w akumulatorach lub oddawana do sieci elektroenergetycznej.
- Monitoring pracy instalacji – każdy użytkownik fotowoltaiki może na bieżąco śledzić i kontrolować poziom produkcji w swojej elektrowni. Do tego celu wykorzystuje aplikację lub wyświetlacz (jeśli taki jest wbudowany).
- Kontrola bezpieczeństwa – awarie sieci były, są i pewnie jeszcze długo będą się zdarzać. Wszystko to ma związek z wiekiem infrastruktury energetycznej oraz warunkami klimatycznymi występującymi w Polsce. W celu dokonania napraw, elektrycy Operatorów Systemów Dystrybucyjnych muszą mieć swobodny dostęp do urządzeń sieci przesyłowej. By ich życiu nie groziło niebezpieczeństwo, falownik uruchamia wyłącznik antywyspowy i automatycznie odcina przepływ prądu do sieci. Inwertery kontrolują także napięcie w sieci. Gdy to przekracza dopuszczalną wysokość i zagraża urządzeniom, wyłącza się system.
Rodzaje falowników fotowoltaicznych
Świat nowych technologii nie zatrzymuje się. Jeszcze niedawno na polskim rynku pojawiały się pierwsze falowniki fotowoltaiczne, a dziś wybór nie ogranicza się tylko do różnych marek, ale też typów. Do najważniejszych zaliczamy:
- Falowniki sieciowe on-grid – najpopularniejsze, dostosowane do pracy z siecią elektroenergetyczną.
- Falowniki wyspowe off-grid – ich specyfika polega na tym, że pracują one w układzie zamkniętym. Nadwyżki produkcji są w tym wypadku wysyłane do magazynu energii.
- Falowniki hybrydowe – jak sama nazwa wskazuje, te urządzenia są w stanie obsłużyć zarówno sieć, jak i akumulatory.
W innym podziale wyróżniamy falowniki jednofazowe i falowniki trójfazowe. Kiedy je stosujemy?
Kiedy użyć falownik jednofazowy?
Logika podpowiada, że falowniki jednofazowe powinny być podpinane do układów jednofazowych. To proste myślenie ma pewne podstawy, ale nie wyjaśnia całego tematu. Dlaczego? Zacznijmy od podstaw prawnych.
Przepisy ujęte w instrukcji o Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnych wymagają, aby prąd produkowany przez zestawy fotowoltaiczne i oddawany do sieci dystrybucyjnej cechował się odpowiednimi warunkami jakościowymi. Ważne jest także, aby parametry falownika odpowiadały normie prawnej PN-EN 50549-1/-2: 2019. W praktyce oznacza to, że dla instalacji:
- o mocy do 3 kWp praktycznie zawsze wykorzystuje się falowniki jednofazowe,
- o mocy powyżej 3,68 kWp zawsze używa się falowników trzyfazowych,
- pośrednich (między 3 kWp a 3,68 kWp) istnieje wybór między falownikiem jednofazowym i trójfazowym.
Falownik jednofazowy czy falownik trójfazowy – który wybrać?
Falownik jednofazowy jest urządzeniem prostszym w konstrukcji, a przez to także tańszym. Żeby jego montaż do układu trójfazowego był efektywny, należy wyodrębnić najstabilniejszą i optymalnie obciążoną fazę. To właśnie ona będzie zasilana z instalacji fotowoltaicznej. Jeśli jednak wszystkie fazy w obiekcie są obciążone równomiernie, zdecydowanie lepszym pomysłem będzie montaż falownika trójfazowego. Początkowo wyższe koszty zostaną szybko zrekompensowane przez oszczędności na prądzie.
Falowniki trójfazowe, czy jednofazowe – co radzą specjaliści?
Doświadczenie podpowiada, że montaż instalacji fotowoltaicznej o mocy od 3 kWp do 3,68 kWp zazwyczaj kończy się wykorzystaniem falownika trójfazowego. Jego użycie wzmacnia stabilność lokalnej sieci przesyłowej oraz minimalizuje negatywne skutki awarii sieci na jednej fazie. Inwerter jednofazowy warto użyć, gdy jesteśmy w stanie jednoznacznie wskazać fazę najbardziej dociążoną. Taka konfiguracja gwarantuje optymalną sprawność i efektywność ekonomiczną. Przy podejmowaniu decyzji należy też wziąć pod uwagę rozwój technologii elektrycznych. Coraz więcej urządzeń stosowanych w domach wykorzystuje prąd. Pompy ciepła, klimatyzatory, ładowarki do samochodów – ich włączenie podnosi rachunki za prąd. Naturalną konsekwencją jest rozbudowanie instalacji PV o kilka modułów. O ile falownik trójfazowy będzie w stanie taki zestaw obsłużyć, o tyle urządzenie jednofazowe już nie. Inwerter fotowoltaiczny trójfazowy jest zatem rozwiązaniem bardziej uniwersalnym.
Zamów bezpłatny audyt!
Dobór komponentów zestawu PV jest jednym z elementów darmowego audytu przedmontażowego. Podczas takiego spotkania doradca energetyczny:
- oblicza moc instalacji fotowoltaicznej,
- wybiera miejsce montażu,
- proponuje konkretne urządzenia do wykorzystania,
- weryfikuje możliwość uzyskania dotacji.
Ekspert firmy fotowoltaika.plus doradzi również, czy w domu jednorodzinnym lepiej zastosować falownik jednofazowy, czy trójfazowy. W celu umówienia spotkania zapraszamy do kontaktu!