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 distribuční 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.

Energetická účinnost: Střídač zajišťuje, aby elektřina vyrobená fotovoltaickým systémem splňovala normy pro kvalitu napětí, frekvence a proudu. Ty jsou nezbytné pro bezpečné a účinné připojení k domácí nebo veřejné elektrické síti.

Bezpečnost: Měniče napětí mají zabudované bezpečnostní funkce, které chrání systém před nadměrným napětím, zkratem nebo jinými potenciálními elektrickými problémy. V případě výpadku proudu v síti mohou také zajistit automatické odpojení systému, aby se zabránilo zpětnému napájení a ochránili se pracovníci údržby sítě.

Mnoho moderních střídačů umožňuje monitorování a kontrolu výkonu fotovoltaického systému. Uživatelé mohou sledovat, kolik energie jejich systém vyrábí, a někdy upravit nastavení tak, aby byl výkon optimální.

Jak se střídače klasifikují

Podle počtu fází

• Jednofázové
• Třífázové

Podle typu použití

• Střídače pro napájení ze sítě
• Střídače mimo síť (ostrovní)
• Hybridní střídače

Jednofázové střídače se používají především v menších ostrovních systémech. Obvykle se používají pouze pro zařízení s výkonem do 3 kW. Jednofázové střídače se často používají v menších nebo rezidenčních fotovoltaických systémech. Jsou účinné a ideální pro systémy, které nevyžadují složité vícefázové řízení nebo velkou energetickou kapacitu.

Třífázové střídače jsou vhodné pro větší fotovoltaické systémy. Tam, kde je třeba efektivně zpracovávat 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 velkých výkonů 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 fází.

On-grid

Síťové střídače, známé také jako střídače on-grid nebo grid-tie, jsou určeny k připojení fotovoltaického systému k veřejné elektrické síti. Jejich hlavním úkolem je převádět stejnosměrný proud (DC) z fotovoltaických panelů na střídavý proud (AC), který je kompatibilní s normami elektrické sítě.

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

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

Off-grid

Měniče napětí off-grid neboli mimo síť fungují bez připojení k distribuční síti. Měnič napětí je tedy připojen k baterii, ze které odebírá energii a převádí ji ze stejnosměrného proudu na střídavý. Měniče v těchto systémech zajišťují nejen přeměnu energie, ale také účinné nabíjení a vybíjení těchto baterií, čímž je zajištěna nepřetržitá dodávka energie i v obdobích bez slunečního svitu.

Hybridní

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

Jak vybrat měnič napětí

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

Správný střídač proto musí být optimálně přizpůsoben fotovoltaické elektrárně. Je nutné zachovat správný poměr mezi výkonem fotovoltaického systému a výkonem měniče napětí. K chybě dochází, když je výkon střídače nižší než výkon panelů. V takovém případě dochází ke ztrátám vyrobené energie. Správný měnič napětí si poradí s výkonem solárních panelů, ale zároveň zabrání ztrátám energie.

Dlouhodobé zatížení měniče by mělo být přibližně 80 % jeho výkonu. Pokud se jeho dlouhodobé používání pohybuje spíše v horní hranici 80 % až 100 % výkonu, zkrátíte jeho životnost.