Invertor on-grid, off-grid sau hibrid: ce alegi pentru casa ta

Invertorul hotărăște ce face casa ta cu energia de la panouri în trei momente: ziua, când produci mai mult decât consumi, noaptea și atunci când pică rețeaua. Cele trei tipuri se poartă diferit în fiecare dintre aceste momente. Cu tot cu baterie, diferența de preț dintre ele trece ușor de 10.000 de lei. Alegerea nu ține de cât de nou e aparatul. Ține de trei lucruri: ai rețea la poartă, cât de des rămâi fără curent și cum ți se compensează energia pe care o trimiți în rețea.

Ce face fiecare tip de invertor

Invertorul on-grid transformă curentul continuu de la panouri în curent alternativ și se sincronizează cu rețeaua. Ce nu consumi în casă pleacă în rețea prin contorul bidirecțional. Nu are intrare de baterie și nu merge fără rețea.

Invertorul off-grid lucrează singur. Panourile încarcă bateriile, iar bateriile alimentează casa. Nu trimite nimic în rețea. Multe modele pot folosi rețeaua sau un generator doar ca sursă de încărcare.

Invertorul hibrid e legat la rețea ca un on-grid, dar are și intrare de baterie. De obicei are și o ieșire separată de rezervă, notată EPS, Backup sau Load, care rămâne sub tensiune când pică rețeaua.

Ce se întâmplă când pică curentul

Aici apar cele mai multe surprize. Invertorul on-grid se deconectează în câteva fracțiuni de secundă după ce dispare tensiunea din rețea. Protecția se numește anti-insularizare și e obligatorie: electricianul care repară linia nu trebuie să primească tensiune din casa ta. Deci, la o pană în iulie, la prânz, cu panourile în plin soare, rămâi fără curent ca vecinul fără panouri.

Hibridul ține sub tensiune doar circuitele legate la ieșirea de rezervă. Timpul de comutare diferă mult de la un model la altul. La unele e sub 10–20 ms și nici nu observi. La altele trec câteva secunde, destul cât să repornească routerul și calculatorul. Mai verifică ceva în fișa tehnică: puterea de rezervă e adesea mai mică decât puterea nominală. Un hibrid de 6 kW poate da doar 3–4 kW pe ieșirea de rezervă.

Iarna, pana contează mai mult decât pare. O centrală termică pe gaz are nevoie de 80–150 W pentru pompă, ventilator și automatizare. Fără curent nu pornește, deși gazul e acolo. Cu o baterie de 5 kWh, din care folosești cam 4,5 kWh, ții centrala, frigiderul, routerul și câteva becuri, adică în medie 300–400 W, cam 11–15 ore.

Când invertorul on-grid e alegerea bună

On-grid e varianta cea mai ieftină, cu cele mai puține piese care se pot strica. Merge bine dacă ai trei condiții:

• rețeaua din zonă e stabilă, cu câteva pene scurte pe an;
• regimul de compensare îți permite să iei înapoi iarna, la un preț apropiat, ce ai dat vara;
• nu ai consumatori care nu au voie să se oprească (pompe de apă, echipament medical, un congelator plin într-o casă unde nu stai tot timpul).

Dacă toate trei sunt adevărate, rețeaua îți ține loc de baterie, iar tu nu cumperi una care costă cât invertorul și panourile la un loc.

Problema cea mai des întâlnită la on-grid nu vine de la invertor, ci de la rețea. În satele unde mulți vecini au panouri, tensiunea urcă vara la prânz peste 253 V, limita de +10% față de 230 V. Invertorul se decuplează și pierzi producție tocmai în orele cele mai bune. Nu se rezolvă cu alt invertor. Se rezolvă cu o reclamație la distribuitor, cu măsurători făcute de electrician și cu jurnalul de erori din aplicația invertorului.

Dacă acoperișul are umbre parțiale de la coș, copaci sau o lucarnă, ia în calcul microinvertoarele sau optimizatoarele. Costă mai mult pe kW, dar un panou umbrit nu mai trage în jos tot șirul.

Invertorul hibrid: ce plătești în plus și ce primești

Un hibrid costă de regulă cu 40–80% mai mult decât un on-grid de aceeași putere, fără baterie. Pentru banii ăștia primești trei lucruri.

Rezervă la pană

Circuitele de rezervă se separă în tablou, de obicei într-un tablou mic dedicat. Pune acolo centrala, frigiderul, congelatorul, routerul, iluminatul și eventual o priză în bucătărie. Nu pune boilerul electric, cuptorul, plita electrică sau aerul condiționat: consumă mult, golesc bateria în câteva ore și pot depăși puterea de rezervă. O pompă de căldură pe ieșirea de rezervă cere un invertor mare, trifazat, și o baterie pe măsură. De cele mai multe ori nu merită.

Baterie acum sau mai târziu

Majoritatea hibridelor merg și fără baterie, ca un on-grid, așa că poți amâna cheltuiala. Problema apare când vrei să adaugi bateria peste trei ani. Ea trebuie să fie pe lista de compatibilitate a invertorului, pentru că cele două comunică prin CAN sau RS485. O baterie care nu se înțelege cu invertorul fie nu pornește, fie merge în regim de avarie, cu încărcare limitată. Mai contează tensiunea: bateriile de 48 V (joasă tensiune) și cele de 200–500 V (înaltă tensiune) nu sunt interschimbabile. Invertorul acceptă doar una dintre ele.

Limitarea injecției

Cu un contor sau un senzor de curent montat la intrarea în casă, hibridul poate trimite în rețea doar cât îi setezi, inclusiv zero. E util acolo unde distribuitorul aprobă o putere de injecție mai mică decât cea instalată sau când energia livrată îți e plătită prost. Multe invertoare on-grid au și ele funcția asta, așa că întreabă înainte să presupui că ai nevoie de hibrid doar pentru ea.

Bateria nu e o investiție care se întoarce repede

Fă calculul pe cifrele tale. O baterie LiFePO4 de 5 kWh costă 5.000–8.000 de lei. Se încarcă și se descarcă complet cam 200–250 de zile pe an, pentru că în noiembrie–ianuarie panourile abia acoperă consumul de zi. La fiecare ciclu mută cam 4,5 kWh. Câștigul pe kWh e diferența dintre prețul cu care cumperi energia și valoarea cu care ți se compensează cea livrată. Dacă diferența e 0,6 lei, ies 4,5 × 0,6 × 220 ≈ 600 de lei pe an, adică peste 10 ani până acoperi bateria. Dacă ai compensare cantitativă, diferența e aproape zero și bateria nu se plătește deloc din economii. Cumpăr-o pentru rezervă sau pentru cazul în care regimul de compensare se înrăutățește, nu pentru factură.

Invertorul off-grid: pentru unde nu există rețea

Off-grid are sens la o cabană sau o casă unde rețeaua e departe și branșamentul ar cere stâlpi noi sau un post de transformare, adică zeci de mii de lei și luni de așteptare. Cel mai bine merge la cabanele folosite vara. O casă locuită tot anul, doar pe off-grid, e greu de ținut în România în decembrie și ianuarie.

Dimensionarea se face pe decembrie

Producția pe kWp instalat variază de câteva ori între vară și iarnă:

Un exemplu. O cabană care consumă 3 kWh pe zi, adică frigider, becuri, pompă de apă, laptop și televizor, are nevoie vara de sub 1 kWp. În decembrie are nevoie de 3 kWp și tot rămâne descoperită în zilele cu ceață. Pentru două zile de autonomie îți trebuie 6 kWh utili în baterie, adică una de circa 7,5 kWh. Vara, cea mai mare parte din producție se pierde, pentru că invertorul o taie când bateria e plină.

Consumul în gol și generatorul

Un detaliu care se trece ușor cu vederea: multe invertoare off-grid consumă 30–60 W doar ca să stea pornite. Asta înseamnă 0,7–1,4 kWh pe zi, cam cât frigiderul. La o cabană mică, consumul în gol poate fi al doilea consumator ca mărime. Caută un model cu consum mic în gol sau cu mod de economie.

Pentru iarnă, pune un generator și un invertor care are intrare pentru el. Încălzirea electrică pe off-grid nu e realistă. Încălzești cu lemne sau gaz, iar sistemul solar ține doar pompele și automatizarea.

Cât costă fiecare variantă

Prețurile de mai jos sunt orientative, pentru clasa de putere a unei case obișnuite. Variază după producător, garanție și după cum e aparatul, monofazat sau trifazat.

Invertoarele off-grid ieftine par o afacere. Diferența se vede la consumul în gol, la zgomotul ventilatoarelor și la cât durează până la primul service. Dacă aplici la un program de finanțare, citește ghidul înainte să alegi echipamentele: uneori sunt condiții legate de tipul de invertor sau de stocare.

Ce verifici în fișa tehnică

• Numărul de faze. Dacă ai branșament trifazat, ia invertor trifazat. Unul monofazat pe branșament trifazat injectează pe o singură fază, iar distribuitorii limitează puterea acceptată în configurația asta. La branșament monofazat, întreabă distribuitorul ce putere îți aprobă înainte să comanzi.
• Raportul panouri/invertor. Până la 1,2–1,3 kWp de panouri la 1 kW de invertor e normal. Pierzi puțin la prânz vara și câștigi dimineața, seara și iarna.
• Numărul de MPPT. Dacă ai panouri pe două laturi ale acoperișului, îți trebuie cel puțin două intrări MPPT, câte una pentru fiecare orientare.
• Tensiunea maximă de intrare. Tensiunea panourilor crește pe frig. La −20 °C, un șir poate avea cu circa 10% mai mult decât în condiții standard. Calculul îl face instalatorul, dar cere-i să ți-l arate.
• Puterea de rezervă și timpul de comutare, la hibrid.
• Consumul în gol, la off-grid.
• Garanția și service-ul în țară. Un invertor trimis la reparat în străinătate înseamnă două luni fără producție.

Greșeli care apar des

• Cumperi on-grid și te aștepți să ai curent la pană.
• Iei bateria separat, la ofertă, și descoperi că nu e compatibilă cu invertorul.
• Pui toată casa pe ieșirea de rezervă. La prima pană, boilerul golește bateria până seara.
• Dimensionezi un sistem off-grid pe producția din iunie.
• Cumperi hibrid cu baterie doar pentru economie, deși ai compensare cantitativă.
• Montezi invertorul în pod, sub tablă. Peste 40–45 °C, cele mai multe invertoare își reduc singure puterea. Pune-l într-un loc ventilat, ferit de soare direct: garaj, cămară, perete nordic.
• Cumperi un invertor fără certificatul de conformitate cerut de distribuitor. Dosarul de racordare se blochează și trebuie să schimbi aparatul.

Cine face montajul și ce acte îți trebuie

Partea de curent continuu a unui sistem fotovoltaic ajunge la 400–600 V și rămâne sub tensiune cât e lumină, chiar dacă ai oprit siguranțele din casă. Un contact prost face arc electric, iar arcul în curent continuu nu se stinge singur. Bateriile de litiu, montate greșit sau cu cabluri subdimensionate, se pot aprinde. Montajul îl face un electrician autorizat ANRE sau o firmă atestată, nu tu cu un tutorial. Bateria nu se pune în dormitor și nici lângă materiale inflamabile.

Pentru on-grid și hibrid faci dosar la operatorul de distribuție. Primești avizul și certificatul de racordare, operatorul îți montează contor bidirecțional, apoi încheii contractul de prosumator cu furnizorul. Regulile de compensare s-au schimbat de mai multe ori în ultimii ani. Întreabă furnizorul ce se aplică acum, pentru puterea ta, înainte să decizi dacă iei baterie.

Pentru off-grid fără legătură cu rețeaua nu ai acte la distribuitor. Ai totuși nevoie de electrician pentru priza de pământ, protecții și dimensionarea cablurilor. Dacă folosești un invertor off-grid într-o casă legată la rețea, cu rețeaua ca sursă de încărcare, legătura dintre ele o face tot electricianul, iar invertorul se setează să nu injecteze nimic.