Zasady montażu inwerterów solarnych są szczegółowo omówione w instrukcjach producentów. Każdy model falownika ma własną instrukcję, tak odnośnie miejsca montażu, wymiarów montażowych jak i podłączeń po stronie DC i AC. Konstrukcji falowników jest na rynku bardzo dużo, dlatego w artykule skupię sie tylko na podstawowych zagadnieniach, a tam gdzie będę omawiał przepisy szczegółowe postaram się każdorazowo podawać producenta i typ falownika, aby niepotrzebnie nie wprowadzać w błąd. Materiał należy traktować jako abc montażu, omawiające podstawowe zagadnienia. Będzie on z pewnością pomocny na przedmiocie obsługa systemów fotowoltaicznych.
6.6.1 Wymagania podstawowe
Miejsce montażu
często podawane jest w instrukcji za pomocą piktogramów lub rysunków poglądowych.
Tabela. Piktogramy
| Piktogram | Opis |
 |
Falownik jest przeznaczony do montażu wewnątrz pomieszczeń. |
 |
Falownik jest przeznaczony do montażu na zewnątrz.
Falownik, ze względu na stopień ochrony IP 65, jest odporny na strumień wody padający ze wszystkich kierunków i może być użytkowany także w wilgotnym otoczeniu. |
|
Aby utrzymać temperaturę falownika na możliwie najniższym poziomie,
falownik nie może być wystawiony na bezpośrednie działanie promieniowania słonecznego. Falownik najlepiej zamontować w osłoniętym miejscu, np. w okolicach modułów solarnych lub pod okapem dachu. |
|
UDCmax przy wysokości:
od 0 do 2000 m = 1000 V od 2000 do 2500 m = 900 V od 2500 do 3000 m = 815 V od 3000 do 3400 m = 750 V WAŻNE! Falownika nie należy montować i eksploatować na wysokości powyżej 3400 m n.p.m. |
 |
Falownika nie należy montować:
– w obszarze zaciągania amoniaku, żrących oparów, zakwaszonego lub zasolonego powietrza (np. w składach nawozów, otworach wentylacyjnych obór, instalacjach chemicznych, garbarniach itp.). |
 |
Z powodu niewielkiego hałasu wytwarzanego przez falownik
w określonych stanach pracy, nie jest zalecany montaż w bezpośrednim sąsiedztwie pomieszczeń mieszkalnych. |
 |
Falownika nie należy montować w:
– pomieszczeniach o podwyższonym ryzyku wypadków z udziałem zwierząt hodowlanych (konie, bydło, owce, trzoda chlewna itp.); – stajniach i przyległych pomieszczeniach; – magazynach i składach na siano, słomę, trociny, pasze dla zwierząt, nawozy itp. |
 |
Zasadniczo falownik ma pyłoszczelną konstrukcję. Jednakże w obszarach o silnym zapyleniu może nastąpić zapylenie powierzchni chłodzą-
cych i znaczące obniżenie wydajności termicznej. W takim przypadku konieczne jest regularne czyszczenie. Dlatego niezalecany jest montaż w pomieszczeniach i otoczeniu o silnym zapyleniu. |
 |
Falownika nie należy montować w:
– szklarniach; – pomieszczeniach, w których przechowywane i przetwarzane są owoce, warzywa i winorośle; – pomieszczeniach do przygotowania zbóż, pasz zielonych i dodatków paszowych. |
Pozycja i dopuszczalne miejsce montażu falownika – zależy od konstrukcji falownika i stopnia jego ochrony IP. Poniżej przykładowe oznaczenia dla falowników Fronius.
| Pozycja montażu | Opis |
 |
Falownik jest przystosowany do montażu na pionowej ścianie lub kolumnie |
 |
Falownik jest przystosowany do montażu w pozycji poziomej. |
 |
Falownik jest przystosowany do montażu na powierzchni skośnej. |
 |
Falownik nie jest przystosowany do montażu na powierzchni skośnej, z przyłączami skierowanymi do góry. |
 |
Falownika nie należy montować w pozycji skośnej na pionowej ścianie
lub kolumnie. |
 |
Falownika nie należy montować w pozycji poziomej na pionowej ścianie
lub kolumnie. |
 |
Falownika nie należy montować pionowo z przewodami skierowanymi do góry |
 |
Falownika nie należy montować w pozycji przewieszonej z przyłączami
skierowanymi do góry. |
 |
Falownika nie należy montować w pozycji przewieszonej z przyłączami
skierowanymi do dołu. |
 |
Falownika nie należy montować na stropie. |
Falowników nie wolno montować w miejscach o zaburzonym przepływie powietrza, z uwagi na konieczność ich stałego chłodzenia. Minimalne odległości od przegród zależą od konstrukcji falownika i są indywidualnie dobierane przez producentów. Podobnie z temperaturą otoczenia i wilgotnością powietrza, zakres pracy może się tutaj znacznie różnić w zależności od konstrukcji np.:
– od -5 do +40C
– od -10 do +50C
Poniżej wymagania dla kilku wybranych modeli. na początek Fronius Symo 3-8,2 kW.
Falownik ten wymaga montażu na stałym podłożu. Może pracować w temperaturze otoczenia od -25 do +60C. Dopuszczalna wilgotność od 0-100%.
Powietrze chłodzące falownik przepływa od lewej strony do góry (dopływ chłodnego powietrza z lewej strony, odprowadzanie ciepłego powietrza do góry). Dlatego od lewej strony i od góry należy zachować bezpieczna odległość wynosząca minimum 200 i 150mm (rys.). Powietrze odlotowe może osiągać temperaturę 70°C. W przypadku montażu falownika w szafie sterowniczej lub podobnych przestrzeniach zamkniętych, należy zadbać o odpowiednie odprowadzanie ciepła przez wentylację wymuszoną.
Jeżeli falownik ma być zamontowany na ścianie zewnętrznej obory, należy zachować odstęp między falownikiem a otworami wentylacyjnymi i konstrukcyjnymi budynku, wynoszący co najmniej 2 m we wszystkich kierunkach.
W miejscu montażu nie mogą występować dodatkowe obciążenia wywołane przez amoniak, żrące pary, sole lub kwasy.
Falownik Growatt 7-20UE.
1) Ściana, na której ma być zamontowany inwerter musi być na tyle silna, by utrzymać
w agę inwertera przez długi okres czasu.
2) Lokalizacja musi być zgodna z wymiarami urządzenia
3) Zabrania się montażu urządzenia na powierzchniach łatwopalnych bądź wrażliwych na
wysoką temperaturę
4) Nie należy montować inwertera w miejscach o ograniczonym przepływie powietrza, bądź
w miejscach zakurzonych. Takie warunki mogą niekorzystnie w płynąć na wydajność
instalacji chłodniczych urządzenia.
5) Stopień ochrony IP urządzenia to IP65, co oznacza, że inwerter może być montowany
zarówno w budynkach jak i na zewnątrz.
6) Należy unikać ustawiania inwertera bezpośrednio w świetle słonecznym, by uniknąć
spadku wydajności z powodu przegrzania.
7) Wilgotność lokalizacji montażu powinna wynosić pomiędzy 0 a 95 %, bez kondensacji.
8) Temperatura otoczenia nie powinna przekraczać zakresu-25 °C – +60 °C by zapewnić optymalną funkcjonalność urządzenia.
9) Lokalizacja urządzenia powinna być bezpieczna 
i zarazem łatwo dostępna.
10) Należy wypoziomować urządzenie w trakcie montażu i upewnić się, że odpowiedni koniec jest skierowany ku dołowi. Unikać przechyleń w każdym kierunku. (Jak na rysunku poniżej).
11) Pomimo oznaczenia Ip65 należy unikać montażu inwertera w miejscu narażonym na bezpośrednie światło słoneczne, deszcze lub śnieg w celu przedłużenia okresu działania urządzenia. Wystawienie inwertera na światło słoneczne może spowodować wewnętrzne przegrzanie i w efekcie spadek mocy inwertera.
Na poniższym rysunku pokazano zalecane i nie zalecane metody montażu.
Przy montażu pod zadaszeniem minimalne wymiary należy przyjmować według rysunku.
Jeśli w instalacji montowanych będzie kilka inwerterów, należy zachować między nimi odległości minimalne.
Podłączenie tablicy PV
Podpięcie inwertera do paneli fotowoltaicznych (złącza DC), ma różne rozwiązania w zależności od modelu. Możemy tutaj wyróżnić falowniki z jednym MPP trackerem (single) i dwoma MPP trackerami (multi). Każdy MPPT może mieć przy tym do kilku wejść oznaczonych liczbowo. Przy dwóch MPPT trackerach falowniki pod stronie DC mają gniazda opisane najczęściej literowo i liczbowo np. 1 MPP – litera A, drugi MPPT litera B. Przy podłączaniu instalacji należy wtedy zachować szczególna ostrożność, aby nie pomylić wejść. Przykładowy sposób podłączenia zostanie omówiony na przykładzie falowników Fronius.
1. Podłączenie falownika typu single MPP tracker.
W przypadku tego konkretnego falownika dostępne są 3 zaciski DC+ i DC-. Zaciski są
połączone wewnątrz i niezabezpieczone.
Do falownika można zatem podłączyć równolegle i bezpośrednio maks. 3 stringi.
W takiej sytuacji, w przypadku dwóch stringów muszą one być zdolne do przewodzenia przynajmniej pojedynczego,
a w przypadku trzech stringów — podwójnego prądu zwrotnego
W przypadku liczby stringów większej niż
trzy należy zastosować zewnętrzną skrzynkę zbiorczą wraz z bezpiecznikami modułów. Pojedyncze stringi muszą tutaj posiadać
każdorazowo równą liczbę modułów. Krótko mówiąc do falownika można podpiąć kilka łańcuchów paneli ale:
– wszystkie łańcuchy muszą być tej samej mocy, posiadać takie samo nachylenie i azymut. Przy planowaniu 3 stringów należy więc zwrócić uwagę aby ilość wszystkich paneli była podzielna przez 3.
2. Podłączenie falownika typu multi MPP tracker.
W przypadku falowników typu Multi MPP Tracker dostępne są dwa niezależne wejścia prądu stałego (MPP Tracker). Można do nich podłączyć różną liczbę modułów. Na jeden MPP Tracker przewidziane są (w tym konkretnym przypadku) po dwa zaciski DC+. Łącznie dostępne są 4 zaciski DC-.
Podłączenie 2–4 modułów w trybie pracy
Multi MPP Tracker:
Rozdzielić moduły na oba wejścia MPP
Tracker (DC+1/DC+2). Zacisków DC- można używać dowolnie, ponieważ są one połączone wewnętrznie. Rozwiązanie powyższe umożliwia podłączenie do jednego falownika różnych stringów o odmiennej mocy Tablice PV1 i PV2, np.
– łańcuchów paneli o różnej ich ilości
– łańcuchów położonych pod różnym kątem (budynek z dachem łamanym)
– łańcuchów paneli inaczej skierowanych. pamiętajmy, że różnice mogą dotyczyć osobnych trackerów. W ramach jednego MPP trackera ilości paneli w stringach i ich moce muszą być identyczne. Krótko: zaprojektowano z uwagi na całkowitą moc falownika 30 paneli PV i połączono je w stringi 2×8 paneli i 2×7 paneli. Pierwsze dwa stringi należy podłączyć do trackera A, drugie dwa do trackera B. Na naszym rysunku pierwsze dwa do wejść DC+1 (1,1) i np. DC-(1,2), drugie dwa do wejść DC+2 (2,2) i DC-(3,4).
Rys. Przykładowy widok gniazd serwisowych falownika SMA tripower. G- obszar gniazd DC 1 MPP trackera, F – obszar gniazd DC drugiego MPP trackera. jak widać ilości wtyków są tutaj różne. Poniżej na kolejnym rysunku schematyczna instalacja.
W obszarze wejścia A można podłączyć do 4 ciągów ogniw fotowoltaicznych (Sunny Tripower 10000TL / 12000TL) lub 5 ciągów ogniw fotowoltaicznych (Sunny Tripower 15000TL / 17000TL). W obszarze wejścia B można podłączyć 1 ciąg ogniw fotowoltaicznych.
• W obszarze wejścia A wobec podłączonych modułów fotowoltaicznych obowiązują następujące wymagania:
– Jednakowy typ
– Jednakowa liczba modułów fotowoltaicznych podłączonych w szeregu
– Identyczne ustawienie
– Identyczne pochylenie
• Do aktywacji samouczącego się systemu wykrywania awarii ciągu ogniw fotowoltaicznych konieczne jest identyczne ustawienie modułów fotowoltaicznych na wejściu A i B.
Przy podejściach do strony DC należy przestrzegać wymagań dopuszczalnych prądów i napięć dla danego typu falownika i osobno dla każdego MPP trackera. Poniżej w tabeli przykładowe wymagania dla falowników SMA
jak widać z tabeli wartości natężenia prądu na wejściach A i B znacznie się różnią. Przy podłączaniu do falownika dwóch i więcej stringów, ważna jest też ich kolejność. Np. w konstrukcjach falowników wyposażonych w elektroniczne zabezpieczenie ciągów ogniw występują następujące wymagania (na przykładzie powyższych falowników).
Podczas instalacji napięcie wejściowe DC musi wynosić przynajmniej 188 V, aby możliwe było aktywowanie funkcji ochronnej zintegrowanego elektronicznego zabezpieczenia ciągów ogniw fotowoltaicznych. W przeciwnym razie falownik nie może rozpoznać zamiany biegunów przy przyłączu DC lub uszkodzonego ciągu ogniw.
Niebezpieczeństwo pożaru generatora fotowoltaicznego w wyniku braku układu rozpoznawania prądów wstecznych!
Zintegrowane elektroniczne zabezpieczenie ciągów ogniw fotowoltaicznych monitoruje generator fotowoltaiczny i chroni go przed niebezpiecznymi prądami wstecznymi. Aby aktywować elektroniczne zabezpieczenie ciągów ogniw fotowoltaicznych, podczas przyłączania ciągów ogniw należy przestrzegać następujących punktów:
• Gdy do falownika są podłączone więcej niż 2 ciągi ogniw fotowoltaicznych, ZAWSZE NALEŻY NAJPIERW podłączać pierwszy ciąg ogniw na wejście B. Jeśli do wejścia B nie jest podłączony żaden ciąg ogniw, zabezpieczenie ciągów ogniw fotowoltaicznych nie jest aktywne.
• Każdy ciąg ogniw fotowoltaicznych musi być jednoznacznie przyporządkowany do właściwego wejścia ciągu ogniw. Nie wolno podłączać okablowania ciągów ogniw na krzyż ani ich łączyć. Właściwe przyporządkowanie ciągów ogniw fotowoltaicznych przedstawia ilustracja (rys. powyżej).
Czy szybkość montażu łańcuchów PV ma znaczenie?
Przy podłączaniu strony DC f
alownika, powinniśmy zwrócić uwagę na pojawiające się komunikaty na wyświetlaczu. Zwykle najważniejsze są dwa pierwsze stringi, z uwagi na możliwość wystąpienia błędów przy montażu lub fabrycznego uszkodzenia falownika. Poniżej przykładowa formuła przyłączania dla falownika SMA STP10-17TL.
Falownik ten posiada dwa MPP trackery i przy podłączaniu stringów w pierwszej kolejności należy załączyć string do trackera B (rys. obok). Prawidłowa wsunięta końcówka zapewnia charakterystyczny dźwięk zatrzaśnięcia. Po podłączeniu należy przestrzegać komunikatów wyświetlanych na wyświetlaczu i sygnałów
akustycznych!
Kontynuować tylko w sytuacji, gdy spełnione są następujące warunki:
– Zielona dioda LED pulsuje lub świeci się światłem ciągłym.
– Po 30 sekundach BRAK sygnału akustycznego.
– BRAK komunikatów o błędach 40, 64 lub 82 na wyświetlaczu.
W innym przypadku należy postępować zgodnie z poniższą tabelą:
Podłączyć wszystkie pozostałe ciągi ogniw fotowoltaicznych według tego samego schem
atu. Czas oczekiwania 60 sekund nie jest już tutaj konieczny.
Jak widać z rysunku obok nie wszystkie gniazda falownika zostały wykorzystane. Gniazdo A5 jest wolne. Jest to niedopuszczalne, aby zapewnić szczelność falownika, konieczne jest zamknięcie wszystkich niewykorzystywanych wejść DC w sposób opisany poniżej:
– Dołączone zaślepki uszczelniające włożyć w niewykorzystywane wtyki DC. Nie wolno wkładać zaślepek uszczelniających na wejścia
DC w falowniku.
– Założyć wtyki DC z zaślepkami uszczelniającymi na odpowiednie wejścia DC w falowniku.
Podłączanie strony AC
Sposób postępowania:
1. Wyłączyć wszystkie 3 fazy wyłącznika nadmiarowo-prądowego i zabezpieczyć przed
ponownym włączeniem.
2. Jeśli zamontowana jest dolna pokrywa obudowy, odkręcić w niej wszystkie śruby, a następnie podnieść ją od dołu i zdjąć.
3. Zdjąć taśmę ochronną z otworu w obudowie na przewód AC.
4. Założyć od zewnątrz przepust kablowy do otworu w obudowie i przymocować go od wewnątrz nakrętką zabezpieczającą.
5. Przeprowadzić przewód AC do wnętrza falownika przez przepust kablowy. W razie
potrzeby lekko poluzować nakrętkę złączkową przepustu kablowego.
6. Usunąć izolację z przewodu AC.
7. Skrócić żyły L1, L2, L3 i N o 5 mm.
8. Usunąć izolację na żyłach L1, L2, L3, N i PE na odcinku 12 mm.
9. Dźwignię zabezpieczającą listwę zaciskową AC przestawić do góry aż do oporu.
10. Przewody należy wpinać z lekkim nadmiarem, przy czym nadmiar kabla nie może wypaść w miejscu grożącym jego uszkodzeniem w czasie zamykania pokrywy. Na rysunku poniżej prawidłowe i nieprawidłowe zamocowanie kabla w falowniku Fronius.
