A napelem inverter működése és a legjobb márkák

Az egyik legnehezebben megérthető része egy napelemes rendszernek a napelem inverter működése. Persze az senkitől nem várható el, hogy villamosmérnöki szakképesítés nélkül tudjon mindent a napelem inverter bekötéséről és típusairól. A napelem működése során a Napból érkező fénysugarakban található fotonokat alakítja át egyenárammá. Annak érdekében, hogy ezt fel tudják használni a háztartásban előforduló elektromos berendezések áramellátására, az inverternek kell átalakítania az egyenáramot váltóárammá. Hogy miként történik ez és milyen funkciói vannak még a napelem inverternek, azt cikkünk további részében ismertetjük.

A napelem rendszer működése

Első lépésként röviden ismerkedjünk meg a fotovoltaikus rendszerek működési elvével, hiszen így tudjuk majd megérteni azt, hogy miért van szükség a napelem inverterre. Azzal kezdődik az egész folyamat, hogy a napelem cellákba érkezik a napfény sugara a védőüvegen keresztül.

A panelekben félvezető szilíciumréteg található, amelyben szabad elektronok generálódnak a fényben található fotonok miatt. Az elektronkilépés eredményeként elektromos tér, azaz feszültség keletkezik.

A korábban felszabadult elektronok mozgásba lendülnek, így jön létre az elektromosság. Nem csak napfénnyel működik ez a folyamat, bármilyen hasonló spektrummal bíró fényforrás megfelelő.

A napfény viszont nem kerül semmibe, megújuló energiaforrás, és egész évben el tudja látni egy háztartás energiaszükségleteit. Bár minden napelem eltérő hatásfokkal dolgozik, egyvalami közös bennük: egyenáramot termelnek, amit a háztartások közvetlenül nem tudnak hasznosítani.

Hogy ezt a problémát át tudjuk hidalni, napelem inverter használatára van szükségünk.

A napelem inverter működése egyszerűen

Egy napelemes rendszer legfontosabb (és egyben legdrágább) alkotóeleme a napelem inverter. Enélkül nem tudnánk hasznosítani a panelek által generált elektromosságot.

A házban található elektromos gépek, berendezések, adapterek mind váltóárammal működnek. A napelemek viszont egyenáramot termelnek.

Itt lép közbe a napelem inverter: az egyenáramot (DC) átalakítja váltóárammá (AC). Az egyenáramnál az elektronok folyamatosan egy irányba mozognak, míg a váltakozó áramnál rendszeresen irányt változtatnak. Akármilyen furán hangzik, mégis a váltóáram az, amit könnyebben tudunk átalakítani és szállíthatóvá tenni.

A napelem inverter működése szenzorok által történik, amelyek az elektromos hálózatban megfigyelhető áramhoz igazítják a napelemek által termelt elektromosságot.

Mi a végeredmény? Az úgynevezett hálózati áram (230V feszültség és 50Hz frekvencia) – ezt tudja hasznosítani minden háztartás, beleértve a sajátunkat és a hálózathoz kapcsolt többi ingatlant is.

Az inverterek tehát két eltérő céllal rendelkezhetnek:

• Váltóáram szolgáltatása belső használathoz;
• Váltóáram szolgáltatása más háztartásoknak a közműhálózatba történő visszatáplálással.

Közműhálózatba tápláló inverter típus

A napelem inverter ezen típusa biztosítja az összeköttetést a hálózat és a napelem rendszer között. Viszont fellép egy probléma a folyamat során: a napelemek által termelt elektromosság erőssége és feszültsége igen változó, ezért átalakításra szorul, mielőtt vissza lehetne azt táplálni a hálózatba.

Ennél fogva a napelem inverter folyamatosan a hálózatban előforduló elektromosság jellemzőihez igazítja a napelemek által termelt áramot. A hatékonyság növelése érdekében a napelemeket soros kapcsolással célszerű rákötni az inverterre, több csoportba osztva őket.

Az egy csoportba kerülő napelemek teljesítménye mindig a leggyengébben termelő paneltől függ, ezért gondosan oda kell figyelni az árnyékolás kerülésére és a tájolás / dőlésszög dimenzióira a napelemek telepítése során.

Válogathatunk egy- és háromfázisú inverterek közül a hálózat kialakításától függően. A kevésbé költséghatékony megoldás, ha szükség van három fázisra, hogy három darab egyfázisú invertert alkalmazunk.

További választási lehetőséget kínálnak a transzformátoros és a transzformátor nélküli inverterek. A transzformátoros inverter típusok leginkább a vékonyrétegű napelemeknél szükséges, viszont a modern monokristályos napelemeknél már elhagyható a transzformátor. A transzformátor nélküli inverterek nagyobb hatásfokra képesek pár százalékkal.

Léteznek hibrid inverterek is, amelyek egyszerre vannak a hálózatra és a napelemes rendszer akkumulátorára is rákapcsolva. Áramszünet esetén is biztosítják a napelemek működését: biztonsági okokból a hálózatba nem táplálnak ilyenkor vissza energiát, viszont a háztartást elektromos árammal látják el.

Szigetüzemű inverter típus

A napenergia tárolása szempontjából ismerünk szigetüzemű napelemes rendszereket, amelyek nincsenek a közműhálózatra kötve, és csak egy adott háztartás energiaellátását végzik. A megtermelt energiát akkumulátorok segítségével tárolják.

A szigetüzemű napelem inverter típusok feladata az akkumulátorokból érkező egyenáram átalakítása váltóárammá. Érdemes azonban nyomon követni, hogy a zárt hálózathoz tartozó fogyasztók mekkora teljesítménnyel rendelkeznek, mert egyes szigetüzemű inverterek a hálózati áram egyenletes szinuszgörbéje helyett módosított szinusz jelet adnak le, melyeknek más az alakja.

Ez akár problémát is okozhat, így mindenképp hosszú gyártói cseregaranciával rendelkező termékeket vásároljunk napelem inverter bekötése céljából. Továbbá a teljesítménygarancia sem mindegy, hogy hány évre szól.

Mire figyeljen oda napelem inverter bekötése során?

Közüzemű hálózatba áramot tápláló napelemes rendszernél arra figyeljünk oda, hogy a napelem inverter típusát a szolgáltató is elfogadja. Ugyebár ekkor történik a kétirányú villanyóra felszerelése is, amelynek összhangban kell lennie az inverterrel. Az áramszolgáltató által támogatott inverterek mindig egy listán vannak összegezve a szolgáltató oldalán.

A megbízhatatlan inverterek talán túl gyenge vagy éppen túl erős elektromosságot táplálnak a hálózatba, ami túlfeszültséget vagy meghibásodást eredményezhet.

A napelem inverter emellett olyan helyen legyen rögzítve, ahol biztosan nem fog zavarni az elkövetkező 5-10 évben. Az inverter elhelyezése szemmagasságban célszerű, hogy könnyen leolvasható legyen a kijelzője.

Ellenőrizni tudjuk, hogy mennyi energiát termelt a rendszer, és a modernebb inverterek Wi-Fi kapcsolattal is rendelkeznek, így azokat akár távolról is monitorozhatjuk. Mindazonáltal a napelem inverter elhelyezése történjen beltéren, csapadéktól és párától védett helyen.

Az inverter elhelyezése csak függőleges lehet a falon, maximum 10%-os dőlésszögben. Mind a négy oldalán legalább 40-60 cm szabad hely legyen, így megfelelően tud szellőzni a készülék.

Létezik egy alkatrész az inverter készülékekben, amelynek élettartamához igazítják a gyártók is a cseregaranciát. Ez az alkatrész a varisztor, amely a túlfeszültség ellen védi a rendszert akár egy villámcsapás bekövetkezése esetén. A napelem inverter tehát biztonsági funkciót is ellát, folyamatos távfelügyelet mellett biztosítja a napelemes rendszer megfelelő üzemelését.

Továbbá azt is fontos kiemelni, hogy a legtöbb gyártó 5-10 éves cseregaranciát kínál a napelem inverterekre, azonban ez gyakran meghosszabbítható csere nélkül is több évre, pl. a Huawei inverterek esetén, amelyeket mi is használunk.

Melyik a legjobb napelem inverter márka?

Saját tapasztalatainkra alapozva az alábbi három napelem inverter márkát ajánljuk az ügyfeleink figyelmébe. A napelem inverter árak egyébként több százezer forintos tételt jelentenek, ezért nagyon jól átgondolt döntés eredménye a napelemes rendszer ezen alkatrészének a kiválasztása.

1) Huawei napelem inverter

A Huwai inverterek 98%-os hatásfokkal képesek működni, és 10 év gyártói cseregaranciával rendelkeznek, amely közös megegyezéssel akár 20 évre is kibővíthető.

Beépített Wi-Fi modul, passzívhűtés, örök mobil távfelügyelet, IP68 vízálló szerkezet jellemzi őket. Az általunk ajánlott Huawei inverter típusok:

• Huawei SUN2000-3KTL 2MP 1 fázisú inverter;
• Huawei SUN2000-5KTL 2MP 1 fázisú inverter;
• Huawei SUN2000-10KTL M0 2MP 3 fázisú inverter.

2) SolarEdge napelem inverter

A SolarEdge inverterek nagy szerepet játszottak a napelem panelek teljesítményoptimalizálásában. Szintén rendelkeznek Wi-Fi modullal, túlfeszültség-védelemmel, érintésvédelmi jegyzőkönyvvel.

Az általunk használt SolarEdge inverter típusok:

• SolarEdge SE2200-ER-01 1 fázisú inverter;
• SolarEdge SE3000-ER-01 1 fázisú inverter;
• SolarEdge SE4000-ER-01 1 fázisú inverter.

3) Fronius napelem inverter

Az osztrák Fronius inverterek kiemelkedő ár-érték aránnyal rendelkeznek. 5-10 év cseregaranciát kínálnak, amit akár bővíthetünk is. Wi-Fi modul, AC/DC túlfeszültség elleni védelem, szolár kábel és minden egyéb kiegészítő jár hozzájuk.

Ajánlott Fronius inverter típusok:

• Fronius Galvo 2.0-1 1 fázisú inverter;
• Fronius Galvo 3.0-1 1 fázisú inverter;
• Fronius Galvo 4.0-1 1 fázisú inverter.

Az inverterekről további információk olvashatók itt: napelem inverterek.

Összefoglaló

A napelem inverter az egész napelemes rendszer legfontosabb alkotórésze, mivel átalakítja a panelek által termelt egyenáramot a háztartások által is használt váltóárammá.

Emellett biztonsági és védelmi funkciókat is betölt, viszont több százezer forintba kerül egy ilyen alkatrész. Számos eltérő típusú és márkájú napelem inverter létezik, ezért célszerű szakértő segítségét kérni a rendszer megtervezésekor.

Ha kérdései vannak a napelem inverter működésével vagy kiválasztásával kapcsolatban, vegye fel velünk a kapcsolatot!