Měniče napětí

Proč je nutné používat měnič napětí a jaké jsou jeho nejdůležitější funkce?

Využití vyrobené energie: fotovoltaické panely vyrábějí stejnosměrný proud (DC), zatímco většina domácích spotřebičů a rozvodná síť používají střídavý proud (AC). Měnič napětí převádí stejnosměrný proud z panelů na střídavý, což umožňuje využívat vyrobenou elektřinu v běžných domácích spotřebičích a distribuovat ji prostřednictvím elektrické sítě. Jednoduše řečeno, bez měniče byste vyrobenou energii nevyužili.

Účinnost napájení: Střídač zajišťuje, aby elektřina vyrobená fotovoltaickým systémem splňovala normy pro napětí, frekvenci a kvalitu energie. Ty jsou nutné pro bezpečné a efektivní připojení k domácí nebo veřejné elektrické síti.

Bezpečnost: Měniče napětí mají zabudované bezpečnostní funkce, které chrání systém před přepětím, zkratem nebo jinými potenciálními elektrickými problémy. Mohou také zajistit automatické odpojení systému v případě výpadku napájení ze sítě, aby se zabránilo zpětnému napájení a aby byl chráněn personál údržby sítě.

Mnoho moderních střídačů umožňuje sledování a řízení výkonu fotovoltaického systému. Uživatelé mohou sledovat, kolik energie jejich systém vyrábí, a někdy upravit nastavení pro optimalizaci výkonu.

Jak se měniče napětí dělí

Podle počtu fází

• Jednofázové
• Třífázové

Podle typu aplikace

• Střídače v síti
• Střídače mimo síť (ostrovní)
• Hybridní střídače

Jednofázové měniče napětínacházejí uplatnění především v menších ostrovních systémech. Obvykle se používají pouze pro instalace do 3 kW. Jednofázové střídače se často používají v menších nebo rezidenčních fotovoltaických systémech. Jsou účinné a ideální pro systémy, které nepotřebují složité vícefázové řízení nebo velkou energetickou kapacitu.

Třífázové střídače jsou naopak vhodné pro větší fotovoltaické systémy. Tam, kde je třeba efektivně zpracovat a distribuovat velké množství vyrobené solární energie.

Třífázové střídače jsou ideální pro větší fotovoltaické instalace, jako jsou komerční budovy, průmyslové objekty nebo velké obytné komplexy, kde je důležitá efektivní distribuce velkého množství energie. Třífázové systémy jsou ve srovnání s jednofázovými systémy vhodnější pro přenos velkého množství energie na delší vzdálenosti s nižšími ztrátami. Třífázové střídače přispívají k vyšší stabilitě napětí a rovnoměrnějšímu rozložení zátěže mezi jednotlivé fáze elektrické sítě. To pomáhá minimalizovat problémy se stabilitou napětí a snižuje riziko přetížení jednotlivých fází.

V síti

Měniče napětí v síti, známé také jako střídače v síti nebo střídače pro připojení k síti, jsou určeny k připojení fotovoltaického systému k veřejné elektrické síti. Jejich hlavní funkcí je převádět stejnosměrný proud (DC) z fotovoltaických panelů na střídavý proud (AC), který je kompatibilní se standardy elektrické sítě.

• Síťové měniče optimalizují výkon fotovoltaického systému a zajišťují, aby vyrobená elektřina splňovala požadavky na napětí a frekvenci sítě.
• Obvykle neobsahují baterie ani možnosti skladování energie.
• Jsou ideální volbou pro domácnosti a podniky, které chtějí snížit své účty za elektřinu využitím solární energie a zároveň dodávat přebytečnou energii do sítě (pokud to dodavatel elektřiny povolí).
• Nemají schopnost skladovat energii, takže neposkytují elektřinu v případě výpadku sítě.

Dobře nakonfigurované síťové střídače umožňují svým majitelům využívat alternativní systém výroby energie, v tomto případě solární energii, bez složitého systému a baterií. Pokud nastane situace, kdy není dostatek této alternativní energie, lze deficit čerpat z elektrické sítě.

Off-grid (ostrovní)

Ostrovní neboli off-grid měniče napětí fungují bez připojení k síti. Měnič napětí je tedy připojen k baterii, ze které odebírá energii a převádí ji ze stejnosměrného na střídavý proud. Střídače v těchto systémech zajišťují nejen přeměnu energie, ale také účinné nabíjení a vybíjení těchto baterií, čímž zajišťují nepřetržitou dodávku energie i v obdobích bez slunečního svitu.

Hybridní

Tyto měniče napětí kombinují výhody měničů připojených k síti i ostrovních měničů. To znamená, že mohou energii ukládat a zároveň ji ze sítě odebírat nebo do ní posílat. Přednostně však samozřejmě využívají sluneční energii a na síť se přepínají až po vybití baterií na určitou mez. Největší výhodou a často využívanou funkcí hybridních střídačů je jejich schopnost regulovat energii odebíranou ze sítě nebo z baterií.

Jak vybrat měnič napětí

Jelikož se jedná o klíčový prvek celého systému, nedoporučujeme šetřit na kvalitě nebo podcenit výběr správného měniče. Nestačí jen vybrat výkonné fotovoltaické panely, protože jejich výkon a dobrá funkce v konečném důsledku závisí na ostatních součástech systému, zejména na měniči napětí, který je nejdůležitějším prvkem celé elektrárny.

Správný střídač proto musí být co nejlépe přizpůsoben fotovoltaické elektrárně. Je nutné zachovat správné poměry mezi výkonem fotovoltaického systému a výkonem měniče napětí. K chybě dochází, pokud je výkon měniče nižší než výkon panelů. V takovém případě dochází k plýtvání vyrobenou energií. Správný měnič napětí zvládá výkon solárních panelů, ale zároveň zabraňuje plýtvání energií.

Dlouhodobé zatížení střídače by mělo být přibližně 80 % jeho výkonu. Pokud se jeho dlouhodobé využití pohybuje spíše v rozmezí horních 80 % až 100 % výkonu, zkrátíte jeho životnost.