Invertor u solarnoj elektrani, zašto od njega zavisi sve i kako se bira pravi tip

Šta invertor zapravo radi i zašto je on srce sistema

Solarni paneli proizvode istosmernu struju, dakle onu koja teče u jednom smeru, dok sve u kući, od sijalice do frižidera, radi na naizmeničnu struju iz mreže. Uloga invertora je da tu istosmernu struju pretvori u naizmeničnu, i to ne bilo kakvu, nego takvu da po naponu, frekvenciji i obliku talasa savršeno odgovara mreži, jer se u suprotnom uređaji ne bi mogli priključiti. Uz to, invertor radi i drugi posao koji je jednako važan, a to je da stalno traži tačku na kojoj paneli daju najviše snage, jer se ta tačka menja svakog trenutka sa promenom sunca i temperature. Taj proces se zove praćenje tačke maksimalne snage i od njegovog kvaliteta direktno zavisi koliko ćete kilovat časova dobiti iz istog broja panela. Invertor takođe nadzire mrežu, meri proizvodnju, štiti sistem i isključuje se kada nešto nije u redu. Zbog svega toga se u struci kaže da su paneli mišići, a invertor mozak elektrane, i zbog toga se na invertoru ne štedi, jer loš invertor obara prinos dobrih panela, dok dobar invertor ne može da popravi loše postavljene panele.

Kako radi klasičan mrežni invertor i kome odgovara

Mrežni ili takozvani string invertor je najrasprostranjenije rešenje i logičan izbor za većinu krovova. Kod njega se paneli povezuju u nizove, dakle jedan za drugim, i ceo taj niz se vodi na jedan ulaz invertora, koji zatim upravlja celim nizom kao jednom celinom. Prednosti su jasne, dakle niža cena, jednostavna montaža, manje delova na krovu i lako održavanje, jer je sva elektronika na jednom mestu, obično u kotlarnici ili na zidu ispod krova. Nedostatak je takođe jasan i on se zove senka, jer ako jedan panel u nizu bude zasenčen dimnjakom, antenom ili granom drveta, on postaje ograničenje za ceo niz, pa i ostali paneli rade slabije nego što bi mogli. Kod krovova koji su čisti, bez prepreka i sa jednom ili dve ravni iste orijentacije, string invertor je najisplativije rešenje i tu nema dileme. Kod složenijih krovova, gde postoji više malih površina okrenutih na različite strane, jedan string invertor sa nekoliko nezavisnih ulaza može da reši problem, jer se svaka grupa panela tada prati odvojeno, pa se pre odluke uvek gleda koliko takvih nezavisnih ulaza uređaj ima.

Kada imaju smisla optimizatori, a kada mikroinverteri

Ako se senka ne može izbeći, postoje dva rešenja koja rade na nivou pojedinačnog panela. Prvo su optimizatori, dakle male kutije koje se montiraju ispod svakog panela i koje svaki panel dovode u njegovu najbolju radnu tačku, dok pretvaranje struje i dalje radi centralni invertor. Drugo su mikroinverteri, kod kojih svaki panel ima svoj mali invertor i odmah na krovu proizvodi naizmeničnu struju, pa centralnog uređaja uopšte nema. Oba rešenja daju bolji prinos kod zasenčenih i složenih krovova, oba omogućavaju praćenje proizvodnje po svakom panelu, što je vrlo korisno kod otkrivanja kvara, i oba smanjuju napon na krovu, što je prednost sa stanovišta bezbednosti. Mana je viša cena po kilovatu i to što se elektronika nalazi na krovu, izložena temperaturi i vremenskim uslovima, pa je servis komplikovaniji, jer se traži skidanje panela. Praktično pravilo koje se koristi u projektovanju glasi da se za čist krov bira string invertor, za krov sa delimičnom senkom optimizatori, a za krovove sa mnogo malih površina i stalnim senkama mikroinverteri, uz obavezan proračun da li dodatna investicija donosi dovoljno kilovat časova da bi se isplatila.

Šta je hibridni invertor i da li vam je zaista potreban

Hibridni invertor je uređaj koji pored panela i mreže može da upravlja i baterijom, dakle da višak energije skladišti umesto da ga šalje u mrežu i da ga vraća uveče kada nema sunca. Uz to, veliki broj hibridnih uređaja ima i izlaz za rezervno napajanje, pa pri nestanku struje iz mreže može da napaja unapred izabrani deo kuće, na primer rasvetu, frižider, rutere i pumpu grejanja. Ovde je važno razumeti jednu stvar koja je izvor najvećih razočaranja, jer obična solarna elektrana bez baterije pri nestanku struje prestaje da radi, bez obzira na to koliko sunca ima napolju, i to je bezbednosni zahtev koji sprečava slanje struje u mrežu na kojoj rade ekipe. Ako vam je cilj samo smanjenje računa, hibridni invertor i baterija najčešće nisu neophodni, jer je sistem sa statusom kupca proizvođača i predajom viška u mrežu po pravilu isplativiji. Ako vam je cilj sigurnost napajanja, dakle da kuća radi i kada nestane struja, ili ako imate čestu i dugu nestašicu, hibridni invertor je logičan izbor. Postoji i srednje rešenje, dakle ugradnja hibridnog invertora odmah, bez baterije, čime se ostavlja mogućnost da se baterija doda kasnije bez zamene uređaja, i to je često najpametniji potez za domaćinstva koja još nisu sigurna.

Kolika snaga invertora se bira u odnosu na snagu panela

Ovo je detalj koji zbunjuje kupce, jer se često vidi da je snaga panela veća od snage invertora, pa se pomisli da je neko pogrešio. Nije greška, nego namerno projektovanje, jer paneli svoju deklarisanu snagu daju samo u idealnim laboratorijskim uslovima, koji se na krovu praktično nikada ne poklope. U stvarnom radu, zbog temperature, ugla sunca, prašine i gubitaka u kablovima, paneli najveći deo godine rade osetno ispod nominalne vrednosti. Zbog toga se invertor po pravilu bira tako da paneli imaju oko deset do trideset odsto veću ukupnu snagu od invertora, čime se uređaj drži u opsegu u kome radi najefikasnije i time se povećava godišnji prinos. U retkim trenucima kada bi proizvodnja prešla granicu invertora, on jednostavno ograniči izlaz, a taj gubitak je na godišnjem nivou znatno manji od dobitka koji se ostvaruje ostatak vremena. Ono što se pri tome mora poštovati su tehnička ograničenja proizvođača, dakle maksimalni napon i struja po ulazu, kao i broj panela u nizu, jer se zimi pri niskim temperaturama napon niza podiže, pa se proračun radi za najhladniji dan, a ne za prosek.

Zašto je mesto ugradnje invertora važnije nego što izgleda

Invertor je elektronski uređaj koji tokom rada stvara toplotu i koji, kao i svaka elektronika, loše podnosi visoke temperature. Kada se pregreje, on se ne kvari odmah, nego se automatski ograniči i smanji snagu, što se u praksi vidi kao pad proizvodnje baš u najsunčanijim satima, dakle onda kada je najviše potrebno. Zbog toga se invertor nikada ne montira na južni zid izložen suncu, ni u skučen i nezaposlen prostor bez cirkulacije vazduha, nego u hladan, suv i provetren prostor, po mogućstvu u hodniku, kotlarnici ili u garaži. Uz to se ostavlja propisan razmak od zida i oko uređaja, jer se hlađenje kod većine modela obavlja prirodnim strujanjem ili ventilatorom. Bitna je i buka, jer modeli sa ventilatorom pri punom opterećenju tiho zuje, pa se ne postavljaju na zid spavaće sobe. Na kraju, invertor treba da bude dostupan za servis i za očitavanje, jer se u praksi dešava da se ugradi na mesto do koga se posle teško dolazi, pa se svaka intervencija komplikuje.

Kako se prepoznaje kvalitetan invertor u ponudi

Kada uporedite dve ponude, razlika u ceni najčešće se krije upravo u invertoru, pa vredi znati šta se gleda. Prvi podatak je efikasnost, dakle koliki procenat energije uređaj pretvori bez gubitaka, gde su ozbiljni uređaji danas na nivou između devedeset sedam i devedeset osam odsto, a gleda se i takozvana evropska efikasnost, koja realnije opisuje ponašanje kroz ceo dan. Drugi je broj nezavisnih ulaza, jer više njih znači bolju prilagodljivost krovu. Treći je garancija, koja se kod invertora kreće od pet do deset i više godina, uz mogućnost produženja, što je važno jer je invertor jedini deo elektrane koji se u toku njenog veka verovatno menja bar jednom. Četvrti je dostupnost servisa i rezervnih delova u Srbiji, jer garancija bez lokalnog servisa znači čekanje od nekoliko nedelja bez proizvodnje. Peti je kvalitet monitoringa, dakle da li vidite proizvodnju po satu i po danu, da li dobijate obaveštenje o grešci i da li podaci ostaju sačuvani. Šesti je mogućnost nadogradnje, dakle da li uređaj kasnije prihvata bateriju i upravljanje potrošačima, jer se time čuva sloboda za budućnost.

Šta znače najčešće greške koje invertor prijavljuje

Vlasnici se često uplaše kada na displeju vide poruku o grešci, iako je najveći broj njih potpuno bezopasan. Najčešća je greška koja se odnosi na mrežu, dakle poruka da su napon ili frekvencija van dozvoljenih granica, i ona najčešće nije kvar elektrane nego posledica stanja u mreži u tom trenutku, naročito u naseljima sa mnogo elektrana i slabijim vodovima. Druga česta je greška izolacije, koja se javlja ujutru posle kiše ili magle, jer vlaga na konektorima privremeno smanji izolacioni otpor, pa se sistem sam vrati u rad kada se osuši, a ako se poruka ponavlja i po suvom vremenu, to je znak da treba pregledati kablove i spojeve. Treća je vezana za previsoku temperaturu, o čemu je već bilo reči, i ona upućuje na mesto ugradnje ili na zapušene otvore za hlađenje. Četvrta se odnosi na napon niza panela i najčešće se javlja kod izmena na sistemu ili kod prekida u nizu. Za vlasnika je najvažnije pravilo da se povremene i kratkotrajne greške koje same nestanu prate kroz aplikaciju, a da se ponavljane i one koje zaustave proizvodnju duže od jednog dana prijavljuju odmah, jer svaki dan zastoja znači izgubljene kilovat časove.

Koliko traje invertor i kako se planira njegova zamena

Solarni paneli imaju vek od dvadeset pet i više godina, dok invertor po pravilu traje kraće, obično između deset i petnaest godina, jer sadrži elektronske komponente i kondenzatore koji stare. To nije mana sistema nego normalan deo životnog ciklusa i vredi ga uračunati u računicu isplativosti od početka, umesto da se pojavi kao neprijatno iznenađenje posle dvanaest godina. Praktično, u trenutku zamene se za ceo sistem menja jedan uređaj, a paneli, konstrukcija i kablovi ostaju, pa je taj trošak znatno manji od početne investicije. Uz to, novi invertor u tom trenutku najčešće donosi i bolju efikasnost i nove funkcije, kao što su upravljanje potrošačima i priprema za bateriju. Da bi zamena bila jednostavna, bitno je da je ugradnja od početka urađena uredno, dakle sa dostupnim mestom, obeleženim kablovima i sačuvanom dokumentacijom o šemi sistema. Kod mikroinvertera ova računica izgleda drugačije, jer se menjaju pojedinačni uređaji na krovu, pa se u startu gleda kolika je garancija i koliko je jednostavan pristup panelima.

Kako invertor utiče na to koliko struje zaista koristite sami

Moderni invertori danas rade i posao koji nema veze sa pretvaranjem struje, a to je upravljanje kućom u zavisnosti od proizvodnje. Preko releja i dodatnih modula, invertor može da uključi bojler, toplotnu pumpu, klimu ili punjač za automobil tačno onda kada postoji višak proizvodnje, čime se ta energija koristi u kući umesto da odlazi u mrežu. To je najjeftiniji način da se poveća sopstvena potrošnja, jer se koristi već postojeća oprema u kući, bez ulaganja u bateriju. U praksi to izgleda tako da bojler radi oko podneva umesto uveče, mašina za veš se uključuje po suncu, a automobil se puni danju. Za većinu domaćinstava ovakvo upravljanje diže udeo sopstvene potrošnje sa oko trideset odsto na pedeset i više, što se direktno vidi na godišnjem računu. Zbog toga se pri izboru invertora vredi raspitati i o ovim mogućnostima, jer razlika u ceni uređaja često bude manja od uštede koju takvo upravljanje donosi u prvih nekoliko godina.

Kako se donosi konačna odluka o tipu invertora

Odluka se svodi na nekoliko pitanja koja se postavljaju redom. Prvo, kakav je krov, dakle da li postoji senka i koliko različitih ravni treba pokriti, jer to određuje da li idete na string, optimizatore ili mikroinvertere. Drugo, da li vam je cilj samo ušteda ili i sigurnost napajanja pri nestanku struje, jer to odlučuje o hibridnom rešenju. Treće, da li planirate električni automobil, toplotnu pumpu ili proširenje elektrane, jer se u tom slučaju od početka ostavlja rezerva u snazi i slobodan ulaz. Četvrto, kakav je servis i garancija na našem tržištu za konkretan brend, jer to određuje koliko brzo se rešava eventualni problem. Peto, gde će uređaj fizički stajati, jer i to menja izbor modela. Kada se na ovih pet pitanja odgovori pre nego što se traži cena, ponude postaju uporedive, a odluka se donosi na osnovu onoga što sistem treba da radi narednih dvadeset godina, a ne na osnovu razlike u ceni koja se vrati kroz prvih nekoliko sezona.