Montaż mikrofalowników

 Wiadomości wstępne

Mikrofalownik, lub mikroinwerter, jest urządzeniem zamieniającym prąd stały płynący z paneli PV na prąd przemienny, o małej mocy, przeznaczonym dla pojedynczego panelu lub maksymalnie kilku paneli. Mocowany jest na dachu, w bezpośrednim sąsiedztwie paneli PV (w praktyce pod panelami), dlatego ma specyficzną płaską budowę i uchwyty do szyny wielorowkowej. Mikroinwertery mogą być wykonywane w wersjach jednofazowych i trójfazowych. W zależności od mocy wejściowej i ilości przyłączy MC4 mogą mieć zastosowanie dla tylko jednego panelu PV, dwóch, czterech, a nawet 6-ciu paneli (fot. u dołu)

Fot. Mikroinwertery Hoymiles w wersjach do jednego, dwóch, czterech i sześciu paneli PV.

Najmniejsze mikroinwertery posiadają moce od 300Wp, największe ponad 2kWp. Typoszeregi są tutaj mocno rozbudowane, dlatego każdy może sobie indywidualnie dopasować moc mikroinwertera do swojej instalacji.

Czy warto stosować mikroinwerter?

Przy dużych, rozbudowanych instalacjach, z pewnością lepszym rozwiązaniem będzie pojedynczy, duży falownik zamocowany wewnątrz budynku. Mamy wtedy do niego bezpośredni dostęp, łatwość serwisowania i tylko jedno urządzenie, co radykalnie zmniejsza ryzyko awarii. Pamiętajmy jednak, że jeden falownik stringowy zapewnia taką sprawność instalacji, jak najsłabszy moduł w stringu. Przy niebezpieczeństwie zacienienia pojedynczych modułów korzystniejszym rozwiązaniem może być użycie w newralgicznych punktach mikroinwerterów, które będą obsługiwać tylko wybrane panele.

Często mamy też do czynienia z budynkami o skomplikowanych dachach, pełnych lukarn, kominów, załamań, itp. Podzielenie stringów na szereg mniejszych pól, zamocowanych pod innym kątem, albo nawet pod innym azymutem, skutkuje wtedy dużymi stratami energii, jeśli falownik ma tylko jeden MPP tracker. Zawsze możemy wtedy kupić falownik z dwoma lub więcej trackerami, ale z karty technicznej może wynikać, że minimalne napięcie na takich wejściach będzie wymagać podpięcia minimum 6-ciu paneli. Korzystniej jest w takim wypadku użyć na małych polach mikrofalowników.

Jeszcze innym przykładem tego rozwiązania są instalacje, gdzie użytkownik po kilku latach chce rozbudować tablicę PV o kolejne panele, a jego falownik ma ograniczoną moc. Tutaj dołożenie dodatkowych paneli podpiętych pod mikroinwertery nie stanowi problemu. Będziemy też mogli zamocować je na innym dachu pod innym kątem, albo na kierunku wschodnim, wzbogacając naszą produkcję w godzinach porannych, gdy na kierunku południowym główny falownik dopiero nieśmiało startuje.

Wady

Jak w każdym rozwiązaniu, także i tutaj nie obędziemy się bez wad. Po pierwsze instalując mikroinwerter dokładamy całą masę nowych elementów narażonych na potencjalne uszkodzenie. Przybywa na dachu złącz MC4, puszek przyłączeniowych, nie wiemy też, jak trwały okaże się sam mikroinwerter pracując w miejscu narażonym na czynniki atmosferyczne (deszcz, silne nasłonecznienie). W sumie – coś za coś.   

Montaż mikroinwertera

Na rynku znajdziemy wiele różnych rozwiązań mikroinwerterów, szczególnie firm Hoymiles, czy Enphase. Zasady montażu są zbliżone, w artykule skupię się na modelach Hoymiles, których wybór w sieci jest bardzo duży.

Budowa

Rys. Budowa mikroinwertera: A-antena bezprzewodowa SUB-1G ( w mikrofalowniku Hoymiles stosowany jest zakres fal 1GHz), B- przyłącze do paneli PV (strona DC), C- przyłącze sieciowe AC. U góry konstrukcji znajduje się uchwyt do szyny wielorowkowej.

Lokalizacja

Mikrofalownik i wszystkie złącza MC4 po stronie DC powinny się znaleźć pod panelami, aby nie były narażone na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych (śniegu, deszczu, promieniowania UV). Przy prawidłowym zamocowaniu mikrofalownik skierowany jest srebrną częścią w kierunku paneli PV. Należy zachować minimalną odległość od paneli 2cm, w celu rozproszenia ciepła z falownika. Ale UWAGA! – nie jest to standard. Podana wartość dotyczy modeli HMS.

Fot. Elementy montażowe mikrofalownika Hoymiles. A-przewód magistralowy strony AC, B- styk uziemiający (opcja), C-M8x25 śruba montażowa do szyny, D-konektor magistralowy AC, E- zaślepka do konektora magistrali, F- narzędzie do odłączania portu magistrali, G- narzędzie do odblokowania złącza magistrali, H- pokrywa portu magistrali

W falownikach Enphase zalecane odległości wynoszą 1,3cm od paneli i min. 1,9cm od dachu. Dla mikrofalowników Hoymiles serii MI możemy spotkać zalecenie, aby odległość od dachu lub ziemi wyniosła minimum 500mm.

Rys. Minimalna odległość mikrofalownika Hoymiles serii MI od dachu lub ziemi.

Montaż na dachu

Powinien być wykonany przez elektryka z uprawnieniami. W dostarczonym przez firmę opakowaniu znajdziemy falownik, magistralę AC wraz z konektorem (portem dla mikrofalownika) oraz niezbędne do montażu narzędzia systemowe. Tutaj kolejna uwaga. Magistrala AC może mieć rozwiązanie przelotowe przez wszystkie falowniki, lub w postaci wygodnych, trójnikowych konektorów (fot. poniżej). 

Fot. Konektor magistrali AC w środku. Tutaj wersja jednofazowa.

Przy montażu tylko jednego mikrofalownika konektor z jednej strony należy zaślepić dostarczoną systemową zaślepką, aby magistrala była zabezpieczona przed przenikaniem wilgoci. Przy większej ilości mikrofalowników, należy zarobić końcówki przewodów od kolejnego przyłącza. Rozstaw konektorów powinien być dopasowany tutaj do rozstawu paneli i podpiętych do nich falowników.

Fot. Konektor obustronnie podpięty. Kolory przewodów ułatwiają montaż.

Gotowy konektor zamykamy pokrywą i całość mocujemy opaskami do szyny. Przyłącze powinno być zwrócone równolegle do płaszczyzny dachu.

Fot. Zakładanie pokrywy konektora magistrali AC. Należy ją wcisnąć aż do zakliknięcia.

Fot. Przewód od mikrofalownika do konektora nie może być napięty. Należy zawsze planować ich położenie tak, aby kabel był poprowadzony z pewnym nadmiarem.

Po podpięciu wszystkich mikrofalowników do magistrali, jej koniec należy doprowadzić do rozdzielni w budynku. Miejsca odsłonięte kabla należy zabezpieczyć rurą osłonową peszla. Przed zamocowaniem samych paneli musimy wypełnić tzw. „mapę instalacji”, czyli dokument dla serwisu z etykietami wszystkich zamocowanych falowników. Etykiety z kodem kreskowym są naklejone na srebrnej obudowie mikrofalownika. Należy je oderwać i nakleić w odpowiednim miejscu na mapę. 

Rys. Etykiety z numerami seryjnymi mikrofalowników należy oderwać z ich obudowy i nakleić na mapę instalacji (dokument po prawej).

Teraz pozostaje już tylko podpięcie mikrofalowników do złącz MC4 paneli PV. Do jednego złącza można podpiąć tylko jeden panel. Czynność ta powinna być wykonywana przy wyłączonej instalacji wewnątrz budynku i najlepiej przy braku nasłonecznienia (ranek, wieczór, pochmurny dzień).

Rys. Podpięcie paneli PV. Pamiętajmy, aby przewody nie były napięte. Jeśli odległości są zbyt duże, należy użyć dodatkowych fragmentów przewodów i złączek MC4. W celu uruchomienia instalacji należy w pierwszej kolejności włączyć wyłącznik nadprądowy odgałęzienia, a dopiero potem główny wyłącznik AC w budynku.