Aurinkopaneelit tuottavat tasasähköä, jonka vaihtosuuntaaja eli aurinkopaneeli invertteri muuttaa vaihtosähköksi. Invertteri tarvitaan asennuksissa, joissa aurinkovoimala liitetään valtakunnalliseen sähköverkkoon. Tähän käyttötarkoitukseen käytettävää invertteriä kutsutaan myös verkkoinvertteriksi. Verkkoinvertterin avulla saadaan aurinkopaneelien tuottama sähkö kytkettyä kiinteistön sähköverkkoon ilman akkuja. Se mahdollistaa tuotettavan sähkön käytön ensin itse ja ylijäämäsähkön myynnin suoraan sähköyhtiölle.
Suomessa aurinkopaneeli invertteri kytketään suoraan keskukseen kulutuslaitteiden rinnalle. Verkkoyhtiö taashuolehtii, että keskuksessa on tarvittava kahteen suuntaan lukeva kulutusmittari. Invertterin tehtävä sähkön muuttamisen lisäksi, on optimoida paneeleilta tulevaa jännitettä, jotta paneeleistasaadaan mahdollisimman paljon tehoa.
Lisäksi invertteri suojaa valtakunnan verkkoa ja katkaiseen syötön vikatilanteissa. Inverttereissä on yleensä kotitalouskokoluokissa noin 150-200Vdc käynnistymisjännite, joka tarkoittaa sitä, että invertteri ei ala tuottamaan sähköä ennen kuin paneeleilta tulee yli käynnistymisjännitearvon. Invertterien sovelluksilla on myös kätevä seurata aurinkovoimalan tuottoa. Invertterit ovat myös erittäin hyviä hyötysuhteeltaan. Kunnollisen verkkoinvertterin hyötysuhteet pyörivät noin 96,5–98,2 % luokassa riippuen järjestelmän ryhmäkoosta.
Aurinkopaneeli invertteri siis sisältää monia ominaisuuksia ja niistä kenties tärkein on turvallisuus. Lisäksi invertteri parantaa sähköverkonlaatua muuttaessaan sähköä. Sen on myös siedettävä jossain määrin säätilanmuutoksia ja olla mahdollisimman pitkäikäinen. Invertterien olisi syytä olla edullinen, helppo asentaa ja käyttää. Inverttereillä on siis monia vaatimuksia, jotka sen tulisi täyttää ja lisäksi sen pitäisi olla mahdollisimman edullinen. Tämän takia invertterin valinnassa olisi syytä perehtyä datalehteen ja vertailla eri valmistajien välillä, kannattaako investoinnissa pieni säästö halvimpaan invertteriin.
Invertterin datalehti
Voltium Oy:n asentajat ovat sertifioituja Huawein invertterien asentajia, joten esimerkissä tarkastellaan Huawein SUN2000-10KTL-M1 datalehden (Smart Energy Controller 2020.) mitoituksen ja kannattavuuden kannalta tärkeimpiä kohtia.
Efficiency – Hyötysuhde
- Max. efficiency / European efficiency – Maksimi hyötysuhde ideaali olosuhteissa 98,6 %/ Keski-Eurooppalaisissa olosuhteissa keskiarvollinen hyötysuhde 98,1 %
Input (PV) – Syötön ominaisuudet (tasajännitepuoli)
- Recommended max. PV power – Suositeltu maksimi aurinkopaneeliston teho. Huawei SUN2000-10KTL- M1 15000wp
- Max. input voltage – Maksimi avoimen piirin jännite, jonka aurinkopaneelisto saa tuottaa ilman kuormaa. Tämän ilmoittaa aurinkopaneelivalmistaja paneelissaan. Huawei SUN2000- 10KTL- M1 1100V (DC)
- Operating voltage range – Suositeltu käyttöjännite (DC) paneelistolle. Tällä alueella maksimiteho-pisteenseuraaja (MPPT) toimii parhaiten. Huawei SUN2000- 10KTL- M1 140 V – 980 V (DC)
- Start – up voltage – Invertterin toiminnan käynnistymisjännite. Mitä alhaisempi jännite lukema on, sen nopeammin invertteri käynnistyy. On varmistettava, että paneeliston jännite ei ole lähellä tai alle tämän. Huawei SUN2000- 10KTL- M1 200 V (DC)
- Rated input voltage – Invertterin optimaallinen paneeliston käyttöjännite. Tähän pyritään ryhmäkokoa suunnitellessa. Invertteri toimii tällöin parhaalla mahdollisella hyötysuhteella. Huawei SUN2000- 10KTL- M1 600 V (DC)
- Max. input current per MPPT- Maksimisyöttövirta yhtä MPPT:tä kohden. Yksi MPPT saattaa sisältää monen ryhmän lähdöt. Pitää varmistaa, ettei virta kasva tämän arvon yli. SUN2000- 10KTL-M1 11A
- Number of in MPP trackers – MPP tulojen määrä. Tämä määrittää, kuinka monta erilaista ryhmää järjestelmään voi tehdä. Yhden MPPT takana on oltava samanlaisia ryhmiä. SUN2000- 10KTL-M1 2KPL
- Max. input number per MPP tracker– Lukema kertoo montako ryhmää yhden MPPT taakse voi kytkeä. SUN2000- 10KTL- M1 1KPL
Output (AC) – Ulostulon ominaisuudet (vaihtojännitepuoli)
- Grid connection – Verkkoon liittymistyyppi. Ilmoittaa, kuinka monivaiheinen invertterin verkkoonliitettävyys on. SUN2000- 10KTL- M1 Kolmivaiheinen
- Rated output power AC – Invertterin suurin näennäisteho. SUN2000- 10KTL- M1 10000W
- Rated AC output voltage – Invertterin nimellisjännite. SUN2000- 10KTL- M1 230 Vac/400 Vac, 3W
- Rated AC grid frequency – Verkon taajuus. SUN2000- 10KTL- M1 50 Hz/ 60 Hz
- Max. output current – Invertterin maksimivirta. SUN2000- 10KTL- M1 16,9
