Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych

Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych

Z ŻYCIA SERWISANTA FOTOWOLTAIKI – Falownik fotowoltaiczny, znany również jako inwerter, to kluczowy element systemu fotowoltaicznego.

Falownik fotowoltaiczny, będący centralnym elementem systemu fotowoltaicznego, przekształca prąd stały (DC) wytwarzany przez panele słoneczne na prąd zmienny (AC), który jest zgodny z siecią energetyczną i może być bezpiecznie wykorzystywany do zasilania urządzeń elektrycznych w gospodarstwie domowym lub przesyłany do sieci.

Proces ten jest skomplikowany i obejmuje kilka etapów, które omówię poniżej:

1. Przekształcenie prądu stałego (DC)

Panele fotowoltaiczne generują prąd stały (DC), który charakteryzuje się stałą wartością napięcia, ale zmieniającym się natężeniem w zależności od warunków oświetleniowych i obciążenia. Prąd ten musi być najpierw odpowiednio przetworzony, zanim zostanie przekształcony na prąd zmienny.

a) Stabilizacja napięcia

Na początku procesu, napięcie prądu stałego generowanego przez panele fotowoltaiczne jest stabilizowane. Jest to niezbędne, aby zapewnić, że napięcie wejściowe do kolejnych etapów konwersji pozostaje w akceptowalnym zakresie, niezależnie od zmiennych warunków środowiskowych.

b) MPPT (Maximum Power Point Tracking)

Falownik jest wyposażony w algorytm śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT), który dynamicznie dostosowuje obciążenie paneli fotowoltaicznych, aby uzyskać z nich maksymalną możliwą moc. Algorytm ten monitoruje napięcie i prąd na wejściu, a następnie reguluje parametry pracy tak, aby panele fotowoltaiczne pracowały w punkcie, w którym ich wydajność energetyczna jest największa.

2. Przekształcenie prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC)

Przekształcenie prądu stałego na zmienny odbywa się poprzez proces zwany falowaniem (ang. inversion), który odbywa się w kilku kluczowych krokach.

a) Generacja fal prostokątnych (DC to AC Conversion)

Falownik wykorzystuje tranzystory mocy, takie jak MOSFET lub IGBT, do przełączania prądu stałego. Przełączanie to odbywa się z bardzo dużą częstotliwością (np. kilkanaście do kilkudziesięciu tysięcy razy na sekundę). W ten sposób generowany jest prąd zmienny o przebiegu prostokątnym, który stanowi przybliżenie sinusoidy.

W praktyce, tranzystory mocy przełączają się zgodnie z określoną sekwencją, co powoduje, że na wyjściu powstaje przemienne napięcie, które zmienia swoją biegunowość w rytmiczny sposób, imitując przebieg sinusoidalny. Kluczowym elementem jest tutaj częstotliwość przełączania – musi ona być precyzyjnie kontrolowana, aby uzyskać odpowiednią częstotliwość wyjściową (zazwyczaj 50 Hz w Europie).

b) Kształtowanie sinusoidy (Pulse Width Modulation – PWM)

Przebieg prostokątny generowany przez tranzystory jest daleki od idealnej sinusoidy, dlatego kolejnym etapem jest kształtowanie tego sygnału w bardziej zbliżoną do sinusoidy formę. Jest to realizowane przy użyciu techniki modulacji szerokości impulsu (PWM – Pulse Width Modulation).

Technika PWM polega na kontrolowaniu czasu trwania (szerokości) każdego impulsu generowanego przez tranzystory. Poprzez odpowiednie modulowanie tych impulsów, możliwe jest uzyskanie średniego napięcia, które po przejściu przez filtr wyjściowy jest zbliżone do sinusoidy.

c) Filtracja sygnału wyjściowego

Sygnał generowany przez PWM jest następnie przepuszczany przez filtry LC (indukcyjno-pojemnościowe), które wygładzają go, eliminując szumy wysokiej częstotliwości i inne zakłócenia. Filtr ten odgrywa kluczową rolę w formowaniu czystego przebiegu sinusoidalnego na wyjściu falownika, co jest niezbędne do zasilania urządzeń elektrycznych w sposób zgodny z normami.

3. Synchronizacja z siecią

Falowniki w systemach podłączonych do sieci muszą być zsynchronizowane z parametrami sieci energetycznej (napięciem, częstotliwością). Falownik monitoruje parametry sieci i dostosowuje swoją pracę, aby prąd zmienny generowany przez falownik miał dokładnie taką samą częstotliwość i fazę jak prąd w sieci.

a) Synchronizacja fazy i częstotliwości

Proces synchronizacji odbywa się w czasie rzeczywistym – falownik dostosowuje swoją pracę tak, aby wyjściowy sygnał AC miał tę samą fazę i częstotliwość, co prąd w sieci. Jest to kluczowe, aby uniknąć problemów takich jak przepięcia czy uszkodzenia urządzeń.

b) Ochrona przed wyspowym działaniem (Anti-islanding Protection)

W przypadku zaniku zasilania w sieci energetycznej, falownik musi natychmiast przestać dostarczać energię, aby uniknąć tzw. „wyspowego działania”, które mogłoby stanowić zagrożenie dla pracowników serwisowych oraz samego systemu. W tym celu falownik stale monitoruje stan sieci i w przypadku wykrycia jakichkolwiek nieprawidłowości, natychmiast się wyłącza.

4. Zarządzanie mocą i bezpieczeństwo

Falowniki są wyposażone w szereg mechanizmów ochronnych, które monitorują jego pracę oraz otoczenie w celu zapewnienia bezpiecznego i niezawodnego działania.

a) Monitorowanie i diagnostyka

Nowoczesne falowniki są wyposażone w zaawansowane systemy monitorowania, które śledzą parametry pracy, takie jak napięcie, prąd, temperatura, a także wydajność całego systemu. Dane te są często przesyłane do chmury, co pozwala na zdalne monitorowanie i diagnostykę.

b) Zabezpieczenia przeciążeniowe i przepięciowe

Falowniki posiadają wbudowane zabezpieczenia, które chronią je przed przeciążeniami, przepięciami oraz innymi niebezpiecznymi zjawiskami elektrycznymi. W przypadku wykrycia anomalii, falownik automatycznie wyłącza się lub przechodzi w tryb awaryjny, aby chronić siebie i resztę instalacji.

Wiemy już jak działa przeciętny falownik ale jak jest zbudowany i dzięki czemu może spełniać powyżej opisane funkcje? Wewnętrzna budowa inwertera fotowoltaicznego jest skomplikowana i obejmuje szereg komponentów elektronicznych, które współpracują ze sobą, aby przekształcać prąd stały (DC) na prąd zmienny (AC). Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych.

Poniżej przedstawię szczegółowy opis głównych elementów składowych falownika oraz ich funkcje.

1. Wejściowy obwód DC

a) Filtr wejściowy

Filtr wejściowy służy do wygładzania sygnału prądu stałego, który pochodzi z paneli fotowoltaicznych. Zazwyczaj składa się z kondensatorów i cewek, które eliminują szumy i zakłócenia powstałe podczas przesyłania prądu z paneli do falownika. Filtr ten jest kluczowy, aby zapewnić stabilne napięcie na dalszych etapach konwersji.

b) Układ śledzenia punktu maksymalnej mocy (MPPT)

Układ MPPT to jeden z najbardziej zaawansowanych elementów falownika. Jest to elektroniczny układ sterowania, który nieustannie monitoruje napięcie i prąd na wejściu falownika, analizując charakterystykę pracy paneli słonecznych. Jego zadaniem jest dostosowywanie obciążenia, aby maksymalizować moc wyjściową systemu. Układ MPPT zazwyczaj składa się z mikroprocesora, który zarządza działaniem tranzystorów MOSFET w celu optymalizacji pracy paneli.

2. Mostek prostowniczy

a) Tranzystory MOSFET lub IGBT

Mostek prostowniczy składa się z zestawu tranzystorów mocy, takich jak MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) lub IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Tranzystory te są kluczowymi elementami, które umożliwiają przekształcenie prądu stałego na zmienny. MOSFET-y są często stosowane w aplikacjach wymagających szybkiego przełączania i mniejszych mocy, podczas gdy IGBT są używane w aplikacjach o wyższych mocach z uwagi na ich zdolność do pracy z dużymi prądami i napięciami.

b) Diody prostownicze

Diody prostownicze pełnią rolę zabezpieczeń i umożliwiają przepływ prądu w jednym kierunku, zapobiegając powrotowi prądu do paneli słonecznych w przypadku wyłączenia falownika lub spadku napięcia na wyjściu.

3. Obwód przekształcania DC/AC

a) Mostek inwertera (Inverter Bridge)

Mostek inwertera to główny obwód przekształcający prąd stały na zmienny. Składa się z czterech (dla falowników jednofazowych) lub sześciu (dla falowników trójfazowych) tranzystorów mocy, które są sterowane przez układ mikroprocesorowy. Tranzystory te pracują w trybie przełączania, generując przebieg zmienny, który zbliża się do sinusoidy.

b) Modulacja szerokości impulsu (PWM)

PWM to technika stosowana do kontrolowania szerokości impulsów wyjściowych generowanych przez tranzystory mostka inwertera. Poprzez precyzyjne sterowanie czasem włączania i wyłączania tranzystorów, PWM pozwala na wygenerowanie przebiegu, który po odpowiedniej filtracji staje się sinusoidą. Układ PWM jest sterowany przez mikroprocesor, który analizuje dane z czujników i dostosowuje pracę tranzystorów, aby uzyskać wymagany przebieg napięcia.

4. Obwód wyjściowy AC

a) Filtry wyjściowe LC

Filtry wyjściowe LC (indukcyjno-pojemnościowe) są kluczowymi elementami odpowiedzialnymi za wygładzanie sygnału prądu zmiennego. Składają się z cewek (L) i kondensatorów (C), które redukują szumy i eliminują harmoniczne powstające podczas modulacji PWM. Filtry te zapewniają, że na wyjściu falownika otrzymujemy czysty sygnał sinusoidalny o parametrach zgodnych z siecią energetyczną.

b) Transformator (opcjonalny)

W niektórych falownikach może być zastosowany transformator wyjściowy, który izoluje obwody wyjściowe od reszty systemu oraz dostosowuje poziom napięcia do wymogów sieci energetycznej. Transformatory są szczególnie często stosowane w falownikach dużej mocy lub w systemach, gdzie wymagane jest galwaniczne oddzielenie strony DC od AC.

5. Układ kontroli i zarządzania

a) Mikroprocesor

Sercem układu sterowania falownika jest mikroprocesor, który monitoruje wszystkie parametry pracy i zarządza działaniem pozostałych elementów falownika. Mikroprocesor przetwarza dane z różnych czujników (napięcie, prąd, temperatura), steruje tranzystorami mocy w mostku inwertera oraz algorytmem MPPT. Dzięki zaawansowanym algorytmom, mikroprocesor jest w stanie dynamicznie dostosowywać pracę falownika do zmieniających się warunków.

b) Czujniki i układy pomiarowe

Falownik jest wyposażony w szereg czujników monitorujących napięcie, prąd, temperaturę oraz inne parametry. Czujniki te dostarczają niezbędnych informacji do mikroprocesora, który na ich podstawie optymalizuje pracę urządzenia oraz wprowadza ewentualne korekty w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Do czujników można zaliczyć:

• Czujniki prądu (np. przekładniki prądowe): Monitorują prąd płynący przez obwody i informują mikroprocesor o ewentualnych przeciążeniach.
• Czujniki napięcia: Kontrolują napięcie na wejściu i wyjściu falownika, pozwalając na utrzymanie stabilnej pracy systemu.
• Czujniki temperatury: Używane do monitorowania temperatury kluczowych komponentów, takich jak tranzystory mocy, zapewniając ich bezpieczną eksploatację.

6. Systemy chłodzenia

a) Chłodzenie pasywne

W wielu falownikach stosuje się chłodzenie pasywne, które polega na odprowadzaniu ciepła za pomocą radiatorów. Radiatory, zwykle wykonane z aluminium, zwiększają powierzchnię oddawania ciepła i są często montowane na tranzystorach mocy, które generują najwięcej ciepła.

b) Chłodzenie aktywne

W falownikach dużej mocy stosuje się również chłodzenie aktywne, które wykorzystuje wentylatory lub układy chłodzenia cieczą. Chłodzenie aktywne jest bardziej efektywne, pozwala na pracę falownika w wyższych temperaturach otoczenia i zapewnia lepszą ochronę przed przegrzaniem komponentów.

7. Obudowa i zabezpieczenia mechaniczne

Obudowa falownika pełni funkcje ochronne, zabezpieczając wewnętrzne komponenty przed czynnikami zewnętrznymi, takimi jak wilgoć, pył, czy uszkodzenia mechaniczne. Nowoczesne falowniki często posiadają obudowy o klasie szczelności IP65 lub wyższej, co oznacza, że są one odporne na kurz i wodę, co jest istotne zwłaszcza w instalacjach zewnętrznych.

8. Systemy zabezpieczeń

Falowniki wyposażamy również w szereg zabezpieczeń elektronicznych, takich jak:

• Zabezpieczenia przeciążeniowe: Chronią falownik przed uszkodzeniem w przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości prądu.
• Zabezpieczenia przepięciowe: Chronią przed nagłymi wzrostami napięcia, które mogłyby uszkodzić tranzystory i inne komponenty.
• Zabezpieczenia termiczne: Wyłączają falownik w przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury pracy.

Czy możemy mówić, że ktoś wymyślił i wprowadził falowniki do branży energetycznej? Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych.

Historia falowników fotowoltaicznych, jak i sama technologia fotowoltaiki, jest wynikiem ewolucji technologii przekształcania energii elektrycznej. Nie istnieje jednoznaczna odpowiedź na pytanie, kto jako pierwszy wynalazł i wprowadził falowniki do fotowoltaiki, ponieważ był to proces stopniowego rozwoju, w którym brało udział wielu naukowców i inżynierów. Jednak można wskazać kilka kluczowych postaci i firm, które miały istotny wpływ na rozwój tej technologii.

Wczesne etapy rozwoju falowników

Falowniki (inwertery) jako urządzenia do konwersji prądu stałego na prąd zmienny były już znane i stosowane przed rozwojem fotowoltaiki. W latach 60. i 70. XX wieku falowniki były używane w systemach zasilania awaryjnego oraz w elektrowniach wiatrowych. Jednak dopiero rozwój technologii fotowoltaicznych w latach 70. XX wieku stworzył zapotrzebowanie na specjalizowane falowniki przeznaczone do współpracy z panelami słonecznymi.

Kluczowe postacie i firmy

1. Dr. Martin Green i UNSW (University of New South Wales): W latach 70. i 80. XX wieku dr Martin Green i jego zespół z UNSW w Australii byli pionierami w dziedzinie fotowoltaiki krzemowej. Choć Green nie wynalazł falownika, jego prace nad technologią fotowoltaiczną przyczyniły się do rozwoju całej branży, w tym także falowników.
2. SMC (SMA Solar Technology AG): Niemiecka firma SMA Solar Technology AG, założona w 1981 roku, jest jednym z pionierów w dziedzinie falowników fotowoltaicznych. SMA wprowadziła jeden z pierwszych komercyjnych falowników przeznaczonych specjalnie do zastosowań fotowoltaicznych. SMA odegrała kluczową rolę w komercjalizacji falowników fotowoltaicznych i ich upowszechnieniu na rynku.
3. Advanced Energy Systems (AES): W Stanach Zjednoczonych, Advanced Energy Systems (AES), firma założona w latach 80. XX wieku, również była jednym z pionierów w dziedzinie falowników fotowoltaicznych. AES wprowadziła na rynek kilka innowacyjnych rozwiązań, które wpłynęły na rozwój branży.
4. Xantrex (obecnie Schneider Electric Solar): Xantrex Technology, założona w Kanadzie w latach 80. XX wieku, była jednym z liderów w dziedzinie falowników i systemów zasilania. Firma ta, obecnie część Schneider Electric Solar, wprowadziła wiele innowacji w zakresie falowników fotowoltaicznych, które stały się standardem w branży.

Rozwój technologii

Na początku lat 90. XX wieku rozwój technologii mikroprocesorowych oraz postęp w dziedzinie półprzewodników, takich jak tranzystory IGBT i MOSFET, umożliwiły tworzenie bardziej zaawansowanych, efektywnych i kompaktowych falowników fotowoltaicznych. Firmy takie jak SMA, Xantrex, i Fronius zaczęły oferować coraz bardziej wydajne i niezawodne falowniki, które mogły być szeroko stosowane w różnych typach instalacji fotowoltaicznych – od małych systemów domowych po duże farmy słoneczne.

Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych. Zerknijmy skrótowo na rodzaje falowników (postaram się temu poświęcić oddzielny wpis):

Falowniki można podzielić na kilka typów, w zależności od zastosowania i budowy:

1. Falowniki jednofazowe: Używane w małych instalacjach domowych, obsługujących jedną fazę.
2. Falowniki trójfazowe: Stosowane w większych instalacjach domowych i przemysłowych, które wymagają zasilania trójfazowego.
3. Falowniki centralne: Duże jednostki stosowane w dużych instalacjach przemysłowych lub farmach fotowoltaicznych, które przetwarzają energię z wielu stringów paneli.
4. Falowniki stringowe: Obsługują jedną lub kilka grup paneli (stringów). Są popularne w instalacjach domowych i małych przemysłowych.
5. Mikrofalowniki: Małe falowniki montowane bezpośrednio przy każdym panelu, co umożliwia indywidualne zarządzanie każdym panelem.

Dlaczego warto serwisować i robić przeglądy falowników?

Regularne przeglądy i serwisowanie falowników są kluczowe dla utrzymania ich w dobrej kondycji i zapewnienia długotrwałej pracy całego systemu fotowoltaicznego. Powody, dla których warto to robić, obejmują:

• Zapobieganie awariom: Wczesne wykrycie potencjalnych problemów (np. przegrzewanie, uszkodzone tranzystory) może zapobiec poważniejszym awariom i kosztownym naprawom.
• Optymalizacja wydajności: Regularne sprawdzanie parametrów pracy falownika zapewnia, że działa on z maksymalną efektywnością, co przekłada się na większą ilość wygenerowanej energii.
• Zachowanie gwarancji: Wielu producentów wymaga regularnych przeglądów, aby utrzymać gwarancję na urządzenie.
• Bezpieczeństwo: Uszkodzony falownik może stanowić zagrożenie pożarowe, zwłaszcza jeśli problem dotyczy przegrzewających się elementów lub złych połączeń elektrycznych.

Falownik fotowoltaiczny to serce instalacji PV, dlatego jego regularna konserwacja jest kluczowa nie tylko dla optymalnej pracy systemu, ale także dla bezpieczeństwa użytkowników.

A jakie są najczęstsze awarie falowników? Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych.

Falowniki fotowoltaiczne, narażone są na różnorodne awarie z powodu skomplikowanej budowy i pracy w zmiennych warunkach środowiskowych. Zrozumienie najczęstszych awarii falowników może pomóc w ich wcześniejszym wykryciu i zapobieganiu poważniejszym problemom.

Poniżej zamieściłem dość szczegółowy opis najczęstszych awarii falowników fotowoltaicznych.

1. Awarie tranzystorów mocy (MOSFET/IGBT)

a) Przepalenie tranzystorów mocy

Tranzystory MOSFET lub IGBT w falowniku są narażone na wysokie prądy i napięcia, zwłaszcza podczas pracy w warunkach bliskich maksymalnej mocy znamionowej. Przepięcia, zbyt wysokie temperatury lub przeciążenia mogą prowadzić do przepalenia tych komponentów. Objawy awarii tranzystorów mocy mogą obejmować całkowitą utratę funkcji przekształcania prądu stałego na zmienny lub niestabilną pracę falownika.

b) Starzenie się tranzystorów

Z biegiem czasu, z powodu cykli termicznych i stresu elektrycznego, tranzystory mocy mogą ulec degradacji, co prowadzi do zwiększenia ich rezystancji wewnętrznej i zmniejszenia efektywności falownika. Starzenie się może również skutkować sporadycznymi awariami, które są trudne do przewidzenia.

2. Problemy z układami sterowania i oprogramowaniem

a) Uszkodzenie mikroprocesora

Mikroprocesor w falowniku kontroluje wszystkie aspekty jego działania, od zarządzania MPPT po synchronizację z siecią. Awaria mikroprocesora, spowodowana np. przez skoki napięcia, może prowadzić do nieprawidłowej pracy falownika, a w skrajnych przypadkach do całkowitej utraty kontroli nad urządzeniem.

b) Błędy oprogramowania

Aktualizacje oprogramowania mogą czasem wprowadzać błędy lub niekompatybilności, które powodują nieprawidłowe działanie falownika. Problemy te mogą objawiać się niestabilnością, niepoprawnym śledzeniem MPPT lub nieprawidłową synchronizacją z siecią. Często są one trudne do zdiagnozowania i wymagają interwencji technicznej lub aktualizacji firmware’u.

3. Przegrzewanie się falownika

a) Niewłaściwa wentylacja

Falowniki generują znaczną ilość ciepła podczas pracy, a ich skuteczne chłodzenie jest kluczowe dla długoterminowej niezawodności. Zablokowane otwory wentylacyjne, uszkodzone wentylatory lub wadliwe radiatory mogą prowadzić do przegrzewania się urządzenia. Przegrzany falownik może automatycznie zmniejszać swoją wydajność, aby chronić wewnętrzne komponenty, co prowadzi do spadku efektywności systemu.

b) Problemy z systemem chłodzenia

Awaria wentylatora lub układu chłodzenia cieczą (jeśli taki jest zainstalowany) często prowadzi do niebezpiecznego wzrostu temperatury. Jeśli temperatura osiągnie zbyt wysoki poziom, falownik może się wyłączyć, aby zapobiec uszkodzeniu, lub w skrajnych przypadkach ulec trwałemu uszkodzeniu.

4. Awaria kondensatorów

a) Starzenie się kondensatorów

Kondensatory elektrolityczne stosowane w falownikach mają ograniczoną żywotność, która zależy od warunków pracy (temperatura, obciążenie). Z czasem mogą tracić swoją pojemność, co prowadzi do spadku efektywności filtracji i stabilizacji napięcia. W skrajnych przypadkach mogą one pękać lub wyciekać, co prowadzi do całkowitej awarii falownika.

b) Przepięcia

Nagłe przepięcia w sieci powodują czasami uszkodzenie kondensatorów, szczególnie jeśli są one już częściowo zużyte. Uszkodzone kondensatory mogą prowadzić do niestabilności pracy falownika, zaników napięcia wyjściowego lub nawet do wybuchów kondensatorów.

5. Awaria połączeń lutowanych

a) Problemy z połączeniami lutowanymi

Cykle termiczne, czyli wielokrotne nagrzewanie i chłodzenie, mogą prowadzić do pęknięć w połączeniach lutowanych na płytkach drukowanych. Pęknięte połączenia mogą powodować przerywane działanie falownika lub całkowite jego wyłączenie. Problemy te są szczególnie trudne do zdiagnozowania, ponieważ mogą się pojawiać sporadycznie.

6. Korozja i wpływ środowiska

a) Korozja

Jeśli falownik jest zainstalowany w miejscu narażonym na wilgoć, solne powietrze (np. blisko morza) lub inne agresywne środowisko, może dojść do korozji komponentów wewnętrznych, zwłaszcza połączeń elektrycznych i elementów metalowych. Korozja może prowadzić do utraty kontaktu elektrycznego i awarii falownika.

b) Uszkodzenia mechaniczne

Falowniki zewnętrzne narażone są na uszkodzenia mechaniczne spowodowane przez ekstremalne warunki pogodowe, takie jak grad, silny wiatr czy zanieczyszczenia. Uszkodzenia mechaniczne mogą prowadzić do nieszczelności obudowy, co z kolei umożliwia przedostawanie się wilgoci i innych zanieczyszczeń do wnętrza urządzenia.

7. Problemy z synchronizacją z siecią

a) Niestabilność sieci

Jeśli sieć energetyczna jest niestabilna (częste skoki napięcia, zmiany częstotliwości), falownik może mieć trudności z utrzymaniem synchronizacji. W takich sytuacjach falownik może automatycznie się wyłączać lub działać niestabilnie, co wpływa na ciągłość dostarczania energii.

b) Problemy z układami ochronnymi

Falowniki są wyposażone w zaawansowane układy ochronne, które monitorują parametry sieci. Jeśli te układy ulegną uszkodzeniu lub rozkalibrują się, falownik może reagować na nieistniejące problemy, wyłączając się lub ograniczając moc wyjściową.

8. Awaria obwodów ochronnych i bezpieczeństwa

a) Przepalenie bezpieczników

Bezpieczniki w falowniku chronią go przed przeciążeniami i zwarciami. Jeśli którykolwiek z tych bezpieczników się przepali, falownik przestanie działać lub będzie pracować w ograniczonym trybie. Przepalenie bezpieczników może być wynikiem przeciążenia, zwarcia lub awarii wewnętrznej komponentów.

b) Uszkodzenia przekaźników

Przekaźniki stosowane w falownikach do przełączania obwodów mogą ulec zużyciu lub zablokowaniu, co prowadzi do problemów z przełączaniem między trybami pracy, wyłączaniem falownika lub innymi problemami operacyjnymi.

Budowa i działanie falowników fotowoltaicznych. Dzisiaj dość dużo treści ale i tam dość obszerny. Podsumujmy zatem Naszą wiedzę:

• Falownik fotowoltaiczny to zaawansowane urządzenie, które realizuje szereg złożonych operacji mających na celu efektywne przekształcenie prądu stałego na prąd zmienny. Proces ten obejmuje stabilizację napięcia, śledzenie punktu maksymalnej mocy (MPPT), generację i kształtowanie fali sinusoidalnej oraz synchronizację z siecią energetyczną. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii, takich jak PWM oraz zaawansowane algorytmy sterowania, falowniki zapewniają nie tylko wysoką efektywność energetyczną, ale także bezpieczeństwo i niezawodność systemu fotowoltaicznego. Regularne przeglądy i serwisowanie falownika są kluczowe dla utrzymania jego sprawności i wydajności przez długi czas.
• Wewnętrzna budowa falownika fotowoltaicznego to złożony zestaw komponentów, które muszą ze sobą współpracować w sposób precyzyjny i niezawodny. Tranzystory mocy, układy sterowania, filtry i czujniki są kluczowymi elementami, które umożliwiają efektywne przekształcanie prądu.
• Choć trudno wskazać jedną osobę lub firmę, która jako pierwsza wprowadziła falowniki do fotowoltaiki, można stwierdzić, że kluczowe innowacje w tej dziedzinie były wynikiem pracy wielu pionierów technologii energetycznej, w tym firm takich jak SMA Solar Technology AG, Xantrex, oraz zespołów badawczych, które w latach 70. i 80. XX wieku przyczyniły się do rozwoju falowników fotowoltaicznych i ich komercjalizacji na szeroką skalę.
• Falowniki fotowoltaiczne, mimo że są zaawansowanymi i zwykle niezawodnymi urządzeniami, mogą ulegać różnorodnym awariom, które wynikają z ich skomplikowanej budowy oraz warunków pracy. Regularna konserwacja, monitorowanie parametrów pracy oraz zrozumienie potencjalnych problemów mogą pomóc w zapobieganiu awariom i przedłużeniu żywotności urządzenia.

Pamiętajmy, że serwisu wymagają nie tylko duże, wielkopowierzchniowe instalacje fotowoltaiczne ale również te domowe, mniejsze systemy PV.

Planujecie budowę swojej farmy fotowoltaicznej lub poszukujecie firmy świadczącej usługi O&M?

Chcecie zakupić projekt farmy fotowoltaicznej lub wiatrowej i potrzebujecie sprawnie i profesjonalnie wykonać audyt / due diligence?

Poszukujecie recyklera paneli fotowoltaicznej lub firmy myjącej instalacje i farmy fotowoltaiczne?

Jeśli jesteście gotowi do działania,
to my również!

Zadzwoń! +48 797 897 895