Jak dobrać falownik do mocy instalacji fotowoltaicznej?

Dobór falownika to jeden z najważniejszych etapów projektowania instalacji fotowoltaicznej. Właściwie dobrane urządzenie zapewnia wysoką sprawność systemu, bezpieczeństwo oraz stabilną pracę w różnych warunkach pogodowych. Ten poradnik omawia kluczowe zasady doboru falownika do mocy instalacji PV, wraz z praktycznymi przykładami.

1. Co jest najważniejsze przy doborze falownika?

Aby dobrać falownik poprawnie, należy przeanalizować kilka kluczowych parametrów modułów PV oraz samego urządzenia. Do najważniejszych należą:

• moc AC falownika
• dopuszczalna moc DC (DC/AC ratio)
• zakres napięć MPPT
• maksymalne napięcie wejściowe (Voc)
• maksymalny prąd wejściowy per MPPT
• liczba MPPT i wejść (stringów)

2. Moc AC falownika a moc instalacji PV (DC)

Najczęściej moc AC falownika jest niższa niż łączna moc modułów PV. To tzw. przewymiarowanie po stronie DC, które poprawia uzyski w pochmurne dni, zimą oraz rano i wieczorem.

Standardowe i bezpieczne DC/AC ratio wynosi 1.1–1.3. W praktyce wygląda to tak:

• instalacja 5 kWp → falownik 4–5 kW
• instalacja 6 kWp → falownik 5–6 kW
• instalacja 8 kWp → falownik 6–8 kW
• instalacja 10 kWp → falownik 8–10 kW
• instalacja 12–13 kWp → falownik 10–11 kW

Przewymiarowanie powyżej 30–40% jest możliwe (np. 1.4–1.5), ale wymaga dokładnej weryfikacji napięć, zakresu MPPT oraz zgodności z instrukcją producenta falownika.

3. Zakres napięć MPPT – klucz do dobrego doboru

Każdy falownik posiada określony zakres napięć, w którym jego układ MPPT może pracować. Przykładowe wartości:

• start MPPT: 120–200 V
• zakres pracy MPPT: 180–850 V
• maksymalne napięcie wejściowe: 1000–1100 V

Aby string działał poprawnie, jego napięcie Vmp musi mieścić się w zakresie MPPT falownika przy typowych warunkach pracy.

Przykład:

Moduł: Vmp = 40 V
String: 12 modułów → 12 × 40 V = 480 V
Falownik: zakres MPPT 180–850 V → zgodne

4. Maksymalne napięcie Voc zimą

Zimą napięcie Voc rośnie wraz ze spadkiem temperatury. To jeden z najważniejszych parametrów, które należy zweryfikować przed doborem falownika.

Przykład obliczenia zimowego Voc:

Voc modułu: 50 V
Liczba modułów: 14
Voc stringu: 14 × 50 V = 700 V
Wzrost Voc zimą (ok. +10–12%): → 780 V

Dla falownika z napięciem maksymalnym 1000 V układ jest bezpieczny. Natomiast dla falownika o limicie 800 V string byłby niezgodny.

5. Maksymalny prąd wejściowy – często pomijany parametr

Falownik posiada maksymalny prąd wejściowy per MPPT, np. 12 A, 14 A, 16 A lub 18 A. Moduły N-Type generują dziś często prądy 14–18 A, co powoduje, że nie każdy falownik będzie kompatybilny.

Przykład:

Moduł: Imp = 14 A
Falownik: max. prąd MPPT = 12 A → niezgodne
Falownik: max. prąd MPPT = 16 A → zgodne

Przekroczenie prądu MPPT nie uszkodzi falownika, ale ograniczy prąd i stracisz część produkcji.

6. Liczba MPPT i wejść – co trzeba uwzględnić?

Liczba MPPT decyduje o tym, ile niezależnych stringów można podłączyć z różnymi warunkami nasłonecznienia. Typowe wartości:

• falowniki domowe: 1–2 MPPT
• falowniki 3-fazowe 10–20 kW: 2–3 MPPT
• falowniki komercyjne: 3–6 MPPT

Kiedy konieczne są 2 MPPT?

• dach dwuspadowy (wschód–zachód)
• różne kąty nachylenia połaci
• różne poziomy zacienienia
• różne typy lub moce modułów

7. Przykładowe konfiguracje falowników

Instalacja 3,6 kWp

• Falownik: 3–3.6 kW
• 1 MPPT wystarczy

Instalacja 5–6 kWp

• Falownik: 4–6 kW
• 2 MPPT zalecane dla dachu dwuspadowego

Instalacja 8–10 kWp

• Falownik: 6–10 kW
• 2 MPPT minimum

Instalacja 12–15 kWp

• Falownik: 10–12 kW
• 2–3 MPPT w zależności od orientacji połaci

8. Najczęstsze błędy przy doborze falownika

• zbyt mała liczba MPPT w stosunku do połaci
• zbyt duże przewymiarowanie w dół (np. 10 kWp → falownik 5 kW)
• brak sprawdzenia napięcia Voc zimą
• przekroczenie prądu MPPT
• łączenie modułów o różnych parametrach w jednym stringu

9. Checklista instalatora

• Czy moc DC jest poprawnie dobrana do mocy AC falownika?
• Czy Vmp stringów mieści się w zakresie MPPT?
• Czy zimowe Voc nie przekracza limitu falownika?
• Czy prąd modułów nie przewyższa prądu MPPT?
• Czy liczba MPPT odpowiada konfiguracji dachu?

10. Podsumowanie

Dobór falownika wymaga analizy parametrów zarówno modułów PV, jak i samego urządzenia. Uwzględnienie mocy DC/AC, zakresu MPPT, napięcia Voc zimą, prądów wejściowych oraz liczby MPPT zapewnia stabilną, bezpieczną i maksymalnie wydajną pracę instalacji fotowoltaicznej przez cały rok.