Różnice między falownikiem do turbiny wiatrowej a falownikiem do fotowoltaiki

Jakie są różnice między falownikiem do fotowoltaiki a falownikiem do turbiny wiatrowej?

Falownik, nazywany również inwerterem, to kluczowy element każdej instalacji Odnawialnych Źródeł Energii. Jego głównym zadaniem jest dostarczenie z generatora OZE stabilnego prądu zmiennego. Prąd ten może zarówno zasilić dany budynek lub zostać wprowadzony do sieci energetycznej. Choć falowniki stosuje się zarówno w systemach fotowoltaicznych, jak i turbinach wiatrowych, ich konstrukcja i sposób działania znacznie się różnią. Podstawowa różnica polega na tym, że falownik fotowoltaiczny przetwarza prąd stały (DC) z modułów PV, natomiast falownik do turbiny wiatrowej musi przetworzyć prądem zmienny (AC) o niestabilnych parametrach. Dlatego sama konstrukcja falownika do turbin wiatrowych jest o wiele bardziej złożona.

Źródło energii i charakterystyka prądu wejściowego w obu typach falowników

Największa różnica wynika ze sposobu wytwarzania energii elektrycznej. Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały (DC) o dość stabilnym napięciu, które zależy od nasłonecznienia. Natomiast turbiny wiatrowe generują prąd zmienny (AC) o zmiennej częstotliwości i napięciu, w zależności od prędkości wiatru i obrotów wirnika. Z tego powodu falownik do turbiny wiatrowej musi najpierw przekształcić prąd zmienny na stały (poprzez prostownik), a dopiero potem – w prąd zmienny zsynchronizowany z siecią. Falownik do fotowoltaiki obsługuje wyłącznie prąd stały z paneli PV. Co przekłada się w wyposażenie falownika wiatrowego w  takie podzespoły jak prostowniki i regulatory napięcia.

Zakres napięć i zabezpieczenia w inwerterze wiatrowym i fotowoltaicznym

Falowniki fotowoltaiczne pracują w stosunkowo wąskim i stabilnym zakresie napięcia, co ułatwia ich konstrukcję. W przypadku turbin wiatrowych napięcie i częstotliwość mogą się dynamicznie zmieniać, dlatego falowniki wiatrowe wyposażone są w bardziej zaawansowane układy kontroli i zabezpieczeń – chroniące przed przeciążeniem, zbyt silnym wiatrem czy nagłymi skokami napięcia. Dodatkowo falowniki wiatrowe Verti posiadają cały system zarządzania hamulacami i pracą turbiny wiatrowej podczas zbyt silnego wiatru lub pojawieniem się zjawisk niepożądanych, jak np. zanik napięcia w sieci energetycznej.

Falownik wiatrowy Verti

Sprawdź stworzony przez Verti Energy i Politechnikę Gdańską dedykowany falownik dla turbin wiatrowych

Systemy sterowania i komunikacji w falowniku wiatrowym

Falowniki do turbin wiatrowych często współpracują z systemem MPPT (Maximum Power Point Tracking) dostosowanym do zmiennych warunków wiatrowych, a także z systemem hamowania i kontrolą prędkości generatora. W falownikach PV również stosuje się MPPT, ale algorytm jest prostszy, bo nasłonecznienie zmienia się wolniej niż prędkość wiatru. W falownikach wiatrowych Verti stworzyliśmy również dedykowaną aplikację do odczyty wartości produkcji oraz zarządzania magazynem energii i sterowaniem zabezpieczeniami w turbinie wiatrowej.

Zastosowanie i dobór urządzenia

Nie można stosować falownika PV w instalacji wiatrowej i odwrotnie. Każdy typ urządzenia jest projektowany z myślą o specyficznych parametrach źródła energii. Dlatego przy zakupie warto sprawdzić dedykowany typ falownika – falownik do fotowoltaiki lub falownik do turbiny wiatrowej  – dostosowany do konkretnego modelu paneli lub generatora. Dodatkowo falownik do turbiny wiatrowej (szczególnie małej) powinien być dobrany pod kątem niskiego napięcia rozruchowego, a jego moc znamionowa musi być wyższa niż maksymalna moc wyjściowa turbiny. 

Podsumowanie

Podstawowe różnice między falownikiem do fotowoltaiki a falownikiem do turbiny wiatrowej dotyczą:
 
  • rodzaju prądu wejściowego,
  • zakresu napięcia i częstotliwości,
  • systemów zabezpieczeń i sterowania,
  • stopnia skomplikowania konstrukcji.
 
Dobór właściwego falownika ma kluczowe znaczenie dla wydajności, bezpieczeństwa i trwałości całej instalacji OZE. Jeśli planujesz montaż systemu fotowoltaicznego lub wiatrowego, zawsze warto skonsultować się ze specjalistą z Verti Energy, który dobierze nie tylko właściwy falownik wiatrowy, ale również wielkość magazynu energii oraz moc turbiny wiatrowej.
Facebook
Twitter
LinkedIn
Print

Newsletter

Zapisz się do naszego newslettera!

Najnowsze wpisy