Energia solară este o resursă pe care o avem la dispoziție în mod gratuit și nelimitat, și este din ce în ce mai utilizată pentru a genera energie electrică. Însă cum putem transforma lumina soarelui într-o formă de energie pe care o putem utiliza pentru a alimenta dispozitivele electrice? Răspunsul stă în două componente ale sistemelor solare fotovoltaice: controlerele solare și invertoarele.

Dar cunoști diferența dintre aceste două și cum funcționează ele? Dacă nu, atunci acest articol este pentru tine.

Ce sunt controlerele solare și care este rolul lor?

Controlerele solare, cunoscute și ca regulatoare de încărcare, fac parte din orice sistem fotovoltaic. Acestea reglează fluxul de energie electrică de la panourile solare către baterii, asigurând o încărcare optimă și prevenind supraîncărcarea sau descărcarea excesivă a acestora.


Există două tipuri principale de controlere solare:

• MPPT (Maximum Power Point Tracking): sunt mai avansate și eficiente, oferind un punct de putere maximă constant și adaptându-se la condițiile de iluminare pentru a maximiza puterea furnizată către baterii;
• PWM (Pulse Width Modulation): mai simple și mai ieftine, sunt potrivite pentru sistemele mici unde eficiența maximă nu este o prioritate.

Rolul principal al controlerelor solare este de a gestiona și regla fluxul de energie de la panourile solare către baterii. Acestea asigură o încărcare eficientă a bateriilor, prevenind supraîncărcarea sau descărcarea excesivă. În plus, ele contribuie la optimizarea performanței sistemului fotovoltaic, maximizând eficiența energetică și durata de viață a bateriilor.
 

Ce sunt invertoarele solare și care este funcția lor?

Rolul invertoarelor solare este simplu, dar foarte important. Panourile solare produc curent continuu (DC), dar majoritatea electrocasnicelor din casa ta folosesc curent alternativ (AC). Invertoarele solare convertesc acest curent continuu în curent alternativ, făcând astfel energia solară utilizabilă pentru nevoile tale de zi cu zi.


În funcție de sistemul tău solar, poți alege din mai multe tipuri de invertoare. Printre cele mai comune se numără:

• invertoarele string: sunt conectate la un „șir" de panouri solare și convertesc curentul generat de acestea în curent alternativ;
• invertoarele centralizate: sunt utilizate în sisteme mai mari, unde mai multe „șiruri" de panouri sunt conectate la un singur invertor;
• microinvertoarele: sunt atașate individual fiecărui panou solar, permițând fiecărui panou să funcționeze independent.

În general, invertoarele string sunt o opțiune populară pentru sistemele de dimensiuni mici până la medii, în timp ce invertoarele centralizate sunt adesea utilizate pentru proiecte de dimensiuni mari. Microinvertoarele sunt o opțiune mai scumpă, dar oferă avantajul unei eficiențe mai mari și al unei flexibilități sporite.


Vrei să afli mai multe? Citește ce este un invertor și ce rol are în cadrul sistemelor fotovoltaice! 
 

Compararea controlerelor solare cu invertoare solare: similarități și diferențe

Ambele echipamente au rolul de a optimiza energia provenită de la panouri, dar funcționează diferit și sunt folosite în etape diferite ale procesului.
 

Similarități între controlerele solare și invertoarele solare

Rol în optimizarea energiei:

• ambele echipamente contribuie la maximizarea utilizării energiei generate de panouri. Controlerele reglează încărcarea bateriilor, iar invertoarele transformă curentul continuu (DC) în curent alternativ (AC) pentru a fi utilizat de aparatele electrice.

Protecția sistemului:

• atât controlerele, cât și invertoarele includ funcții de protecție (precum protecția la supratensiune, scurtcircuit sau temperaturi extreme) pentru a preveni deteriorarea componentelor sistemului.

Rolul în eficiența generală:

• alegerea unui controler sau a unui invertor de calitate influențează direct eficiența energetică a sistemului solar, maximizând cantitatea de energie disponibilă pentru utilizare sau stocare.

Diferențe între controlerele solare și invertoarele solare

Funcționalitate și scop principal:

Controlerele solare: acestea reglează fluxul de energie de la panourile solare către baterii, asigurând o încărcare eficientă și sigură.
Invertoarele solare: acestea transformă energia DC generată de panouri sau stocată în baterii în AC, astfel încât să poată fi utilizată de aparatele electrice de uz casnic.

Tipuri și aplicații specifice:

Controlere solare: sunt utilizate în special în sistemele cu baterii, pentru a gestiona încărcarea acestora și pentru a prelungi durata de viață a bateriilor.
Invertoare solare: sunt disponibile în variante diferite – string, centralizate, microinvertoare și invertoare hibride, fiecare cu aplicații specifice în funcție de tipul și dimensiunea sistemului PV.

Interacțiunea cu bateriile:

Controlerele solare sunt strict necesare într-un sistem cu baterii pentru a evita supraîncărcarea acestora și pentru a gestiona eficient descărcarea.
Invertoarele solare nu sunt direct implicate în procesul de încărcare a bateriilor, însă invertoarele hibride pot gestiona atât fluxul de energie către baterii, cât și conversia DC-AC pentru consum.

Complexitatea tehnologică:

Controlere MPPT au o tehnologie mai avansată față de PWM și sunt esențiale în sisteme de dimensiuni mari, deoarece ajustează în mod constant punctul de putere maximă al panourilor.
Invertoarele includ tehnologii complexe pentru optimizarea sincronizării cu rețeaua (în cazul celor grid-tied) și pentru asigurarea unei frecvențe și tensiuni constante ale energiei AC.

Cost:

Controlerele solare sunt, de obicei, mai accesibile ca preț comparativ cu invertoarele, mai ales în cazul celor PWM. Controlerele MPPT sunt mai scumpe decât PWM-urile datorită eficienței și performanțelor mai ridicate.
Invertoarele solare au costuri semnificative, mai ales în funcție de capacitatea și tipul acestora.
 

Cum să alegi un controler solar potrivit pentru nevoile tale?

Inițial, trebuie să alegi între un controler MPPT și unul PWM. Așa cum am menționat deja, controlerele MPPT sunt mai avansate și pot ajusta dinamic punctul de putere maximă, fiind recomandate pentru sisteme mai mari sau pentru cele care utilizează panouri de înaltă tensiune. În schimb, controlerele PWM sunt mai simple și mai accesibile, fiind potrivite pentru sisteme mai mici.

În al doilea rând, trebuie să te asiguri că controlerul este compatibil cu tensiunea panourilor tale solare și cu tipul de baterie pe care îl utilizezi. Acest lucru este foarte important pentru a evita suprasarcinile și pentru a fi sigur că controlerul oferă setări de încărcare adecvate pentru tipul de baterie pe care îl ai.

Un alt aspect demn de luat în considerare este curentul maxim de încărcare. Capacitatea de curent a controlerului trebuie să fie potrivită pentru curentul generat de panouri la putere maximă. O valoare prea mică poate duce la supraîncarcarea controlerului și la defecțiuni.

În plus, controlerele cu eficiență energetică ridicată și cu funcții suplimentare sunt de preferat. Acestea pot crește eficiența generală a sistemului tău solar. Monitorizarea la distanță și protecțiile integrate sunt, de asemenea, caracteristici utile pe care ar trebui să le aibă controlerul tău.
 

Cum să alegi un invertor adecvat în funcție de sistemul tău solar?

1. Ia în considerare capacitatea invertorului. Un invertor cu o capacitate egală sau ușor mai mică decât sistemul fotovoltaic este o alegere bună. Aceasta trebuie să fie suficientă pentru a acoperi necesitățile de energie ale casei sau afacerii tale.
2. Ține cont de rezistența invertorului! Un invertor cu un rating IP65 este o alegere bună, deoarece indică o bună protecție împotriva prafului și a apei. Totuși, dacă locuiești într-o zonă cu condiții meteorologice extreme, poate fi necesar să cumperi o cutie adițională rezistentă la intemperii pentru a asigura o protecție suplimentară.
3. Verifică afișajul invertorului! Un invertor care poate afișa informații precum numărul de ore în care sistemul produce energie, cantitatea de energie produsă și setările sistemului poate fi foarte util. În plus, un invertor cu opțiuni de monitorizare la distanță te poate ajuta să îți gestionezi mai eficient sistemul solar.
4. Atunci când vine vorba de preț și perioada de garanție, asigură-te că alegi un invertor cu o perioadă de garanție bună și un preț rezonabil. Nu alege niciodată cea mai ieftină opțiune, deoarece acest lucru ar putea duce la o durată de viață mai scurtă a invertorului.

Vezi cum se realizează integrarea invertoarelor solare în rețelele de energie electrică smart grid! 

Deși acest articol îți poate oferi o orientare valoroasă, te încurajăm să consulți un specialist în sisteme fotovoltaice înainte de a face o alegere finală. Un specialist te va putea ajuta să alegi componentele care se potrivesc cel mai bine nevoilor tale specifice.