Co to jest falownik i do czego służy?

Falownik – co to jest?

Falownik (inaczej inwerter) to urządzenie pozwalające na zmianę prądu stałego (DC) w prąd zmienny o regulowanej wartości napięcia i częstotliwości. Pozwala tym samym na sprawną pracę maszyn, która powinna współdziałać z dokładnie sprecyzowanymi parametrami. Ze względu na sposób zasilania można wyróżnić 4 rodzaje inwerterów:

·      jednofazowy,

·      trójfazowy,

·      napięcia,

·      prądu.

Wybór będzie zależeć przede wszystkim od mocy instalacji. Pierwszy z nich zasilany jest z jednej fazy 230 VAC, natomiast na wyjściu ma 3 fazy o napięciu międzyfazowym 230V. Przeważnie wykorzystywany jest w sprzętach o małych silnikach. Trójfazowy jest natomiast urządzeniem zasilanym przez trzy fazy. Falownik napięciowy korzysta z napięciowego źródła zasilana, np. z baterii kondensacyjnej, a ostatni typ, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystuje źródło prądowe. Moduły fotowoltaiczne opierają się na dwóch pierwszych rodzajach urządzeń. Jednakże bywają stosowane także do regulacji prędkości obrotowej pomp i sprężarek. Montowane są w licznych sprzętach codziennego użytku. Spotkasz je m.in. w pralkach, bramach automatycznych oraz wentylatorach. 

Co to falownik skalarny i wektorowy?

Dodatkowo falowniki można podzielić ze względu na sterowanie. Model skalarny jest prostym typem urządzenia. Znajduje zastosowanie w mało skomplikowanych aplikacjach, które nie wymagają precyzyjnej regulacji prędkości obrotowej. Dodatkowo bywają przydatne w pompach i wentylatorach, które nie są obciążone przy uruchamianiu. Ten rodzaj sterowania sprawdza się także w aplikacjach wielosilnikowych. Są to bowiem instalacje, w których do jednego przemiennika można podłączyć kilka silników.

Falowniki wektorowe odznaczają się większym zaawansowaniem, dzięki czemu bywają częściej stosowane. Przede wszystkim, w przeciwieństwie do modeli skalarnych, umożliwiają precyzyjną kontrolę nad prędkością obrotową silnika. Efekt ten można uzyskać dzięki osobnemu sterowaniu momentem i strumieniem uzwojenia na silniku. Dodatkowo dzielą się na te sterowane bezczujnikowo i ze sprzężeniem zwrotnym. Należy przy tym podkreślić, iż mogą pracować jedynie z jednym silnikiem.

Co to jest falownik i gdzie znajduje zastosowanie?

Zarówno paliwa kopalniane, jak i zielone źródła energii, takie jak panele słoneczne oraz turbiny wiatrowe wytwarzają jedynie prąd stały. To właśnie inwertery umożliwiają jego zmianę w energię naprzemienną, która dostarczana jest do gospodarstw domowych. Mimo iż stanowią podstawę działania instalacji fotowoltaicznych, umożliwiając najbardziej kompletną konwersję energii, znajdują zastosowanie także w innych gałęziach przemysłu. Warunkują prawidłowe funkcjonowanie silników zasilających taśmy produkcyjne oraz pompy. Są przy tym jednym z najwydajniejszych sposobów kontrolowania prędkości obrotowej silników w przemyśle.

W życiu codziennym można spotkać je pralkach, wentylatorach oraz wiertarkach, gdzie umożliwiają precyzyjne regulowanie mocy obrotowej silnika. Coraz częściej stanowią część bram automatycznych, warunkując ich sprawne otwieranie i zamykanie. Mimo relatywnie wysokiej ceny stają się coraz bardziej konkurencyjne na rynku automatyki przemysłowej.

Co to jest falownik i do czego służy w instalacji fotowoltaicznej?

To właśnie dzięki falownikowi fotowoltaika wytwarza prąd, który zasili instalację Twojego mieszkania. Jak wyjaśniono wcześniej, panele wytwarzają jedynie prąd stały, który musi zostać przetworzony na przemienny. Inwerter solarny zajmuje się tym automatycznie, dzięki czemu możesz nieustannie cieszyć się dostępem do sieci energetycznej. Jak widzisz, jest to element kluczowy, który umożliwia praktyczne wykorzystanie solarów. Warto przy tym dodać, iż najczęściej koszt inwertera wynosi około 20% kosztów całej instalacji.

W zależności od rodzaju zastosowanej technologii możesz zdecydować się na system wyposażony w jeden falownik lub taki oparty na mikrofalownikach, obsługujących każdy moduł z osobna. Pierwsze rozwiązanie w wersji jednofazowej sprawdza się w przypadku niewielkich inwestycji o mocy do 3kW, których nie masz w planie rozbudowywać. W przedziale mocy od 3kW do 3.68kW rekomendowane jest wykorzystanie falownika trójfazowego. Mikroinwertory sprawdzą się, jeśli planujesz późniejsze dokupienie modułów i masz problem z dopasowaniem mocy do urządzenia.

Falowniki kontrolują przy tym częstotliwość oraz napięcie, pełniąc ważną funkcję w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa. Jeśli ustalone normy zostają przekroczone, inwerter automatycznie odłącza się od sieci. W ten sposób realizuje także zadanie, polegające na optymalizacji pracy modułów. W zależności od wybranego modelu możesz kontrolować pracę instalacji na panelu sterowania lub odpowiednio skonfigurowanej aplikacji mobilnej. Regularny monitoring pozwala na wydłużenie żywotności systemu. Niezależnie od rodzaju wybranego urządzenia jego obsługa jest wyjątkowo łatwa i intuicyjna, a sam system fotowoltaiczny działa zupełnie bezobsługowo.

Autor: Małgorzata Buchkovska 

Przeczytaj także: 

• Fotowoltaika – rozwiązania do domów i małych obiektów - artykuł opublikowany w Biuletynie IK Edycja WIOSNA-LATO 2022 (nr 115) 
• Ogrzewanie pompą ciepła - na czym polega i jak działa? 

Zapraszamy także na tematyczne e-szkolenie IK