Hogyan működik a napelem inverter?

Tudta, hogy a napelemek elődjének tekinthető fotovoltaikus elemet egy francia fizikus alkotta meg 1839-ben? Az elmúlt közel 200 év alatt természetesen rengeteget fejlődött a technológia és vele együtt a napelemes rendszerek és a napelem inverter is. A mai készülékek kis méretű, könnyen telepíthető szerkezetek, hosszú várható élettartammal. Alábbi cikkünkben a modern napelem invertereket működését és technikai tudnivalóit mutatjuk be.

Az inverter a napelemes rendszer egyik legfontosabb eleme. Legfőbb feladata, hogy a napelemek által előállított egyenáramból (DC) szinuszos jelalakú 50 Hz frekvenciájú, a hálózattal szinkronizált váltakozó áramot (AC) állítson elő. Ezt az átalakítást a napelem inverter megfelelően vezérelt félvezetős áramkörökkel végzi. Emellett a napelemes inverter felelős az áramtermelés megfelelő hatékonyságáért és a megtermelt energia optimális felhasználásáért, ellátja a rendszer védelmi funkcióját miközben adatot gyűjt és bárhonnan ellenőrizhető távfelügyeletet biztosít.

Ahhoz, hogy az eszköz a feladatait hatékonyan el tudja végezni, fontos, hogy a megfelelő helyre legyen telepítve. A napelem invertert lehetőség szerint beltéren, száraz, hűvös és pormentes helyiségben érdemes elhelyezni. A modern inverterek IP védettsége lehetővé teszi ugyan a kültéri telepítést is, az időjárási körülmények azonban az eszköz élettartamának rövidülését eredményezik. Ha mégis külső telepítésre kerülne a sor, ügyeljen rá, hogy az eszközt ne érje közvetlen csapadék vagy napsugárzás.

Az elhelyezéskor figyelembe kell venni az OTSZ rendeletét is, amely szerint „A napelem modulok közvetlen közelében, a DC oldalon villamos távműködtetésű és kézi lekapcsolási lehetőséget kell kialakítani.”

Fentiek mellett, a napelemes rendszerek kiépítésekor célszerű az egyenáramú vezeték szakaszt a lehető legrövidebbre tervezni. A magas feszültségű egyenáram ugyanis tűzvédelmi szempontból nagyságrendekkel magasabb kockázatot jelent, mint a váltóáram. Ezért fontos, hogy az inverter a napelemekhez minél közelebb kerüljön elhelyezésre.

Üzemmód szerint három kategóriána sorolhatjuk a napelem invertereket: hálózatra kapcsolt, sziget üzem (akkumulátoros) és a kettő kombinációja: a hibrid üzemmód. Hazánkban főként akkumulátor nélküli, hálózatra csatlakozó napelemes rendszerek a jellemzőek, amelyekhez értelemszerűen a hálózatra kapcsolt napelem invertereket kell alkalmazni. Fontos tudni, hogy ezek a típusú inverterek védelmi és technológiai okokból azonnal lekapcsolnak a hálózatról áramszünet esetén. Szerencsére Magyarországon az áramszünetek viszonylag ritkák, ha mégis szeretne biztosra menni, akkor javasolt a hibrid megoldás választása.

A napelem invertereknek fázis szempontjából két típusa van: az egy és a háromfázisú. Ha az Ön ingatlanában hálózati csatlakozás egyfázisú, akkor oda csak egyfázisú inverter csatlakoztatható. Lényeges tudni, hogy egy fázisra maximum 2,5 kVA-es inverter teljesítmény kapcsolható.

Az inverter egyik feladata, hogy a feszültség szabályozásával gondoskodjon róla, hogy a napelemek a legnagyobb teljesítményt adó munkaponton üzemeljenek. A napelemek hatékonysága azonban függ a természeti körülményektől pl. a napsugárzástól és a hőmérséklettől, ezért a legnagyobb teljesítményű munkapont feszültsége is folyamatosan változik. Az MPPT-vel azaz munkapont optimalizáló modullal rendelkező inverter csak azonos teljesítményű, tájolású és dőlésszögű napelem csoportokat (sztringeket) képes optimálisan kezelni. Különböző sztringek esetén olyan napelem invertert kell alkalmazni, amely több MPPT-vel rendelkezik. Akkor is érdemes több munkapont követést alkalmazni, ha a sztringek egymástól eltérő árnyékolására lehet számítani.

A modern napelem inverterek kisméretű, de sokoldalú eszközök. Az egyenáram váltóárammá alakítása mellett számos más feladatot is ellátnak a napelemes rendszer hatékony működése érdekében. Optimális működésükhöz figyelembe kell venni a telepítés helyét, az üzemmód típusát, a fázisok számát és a napelemek tájolását, valamint azok dőlésszögét is.

Ha napelemes projektjéhez keres megfelelő invertert, akkor javasoljuk, hogy mindenek előtt egyeztessen olyan tapasztalt tervező és kivitelező szakemberekkel, akik az Ön és ingatlana egyéni igényeire tudják szabni a rendszert. Ez ugyanis elengedhetetlen az effektív működéshez és a befektetés megtérüléséhez.