Střídač (měnič) pro fotovoltaickou elektrárnu: jak funguje a jak vybrat ten správný
- Střídač, někdy označovaný také jako měnič (anglicky inverter), zajišťuje převod stejnosměrného proudu (DC), který vyrábějí solární panely, na střídavý proud (AC), tedy elektřinu, kterou používají běžné domácí spotřebiče a kterou lze posílat do distribuční sítě.
- Ve zkratce: bez střídače by nebylo možné vyrobenou elektřinu využít pro běžné domácí spotřebiče ani ji dodávat do distribuční sítě.
- Moderní střídače ale umí mnohem víc – zvyšují efektivitu výroby, hlídají bezpečnost a u některých systémů (např. s baterií) řídí i tok energie v domácnosti.
Jak střídač funguje
Z panelů přichází do střídače stejnosměrná elektřina – její napětí i proud se během dne mění podle slunce, teploty panelů a aktuálního zatížení. Střídač průběžně vyhodnocuje aktuální podmínky a pomocí algoritmu MPPT (Maximum Power Point Tracking) hledá takový pracovní bod, aby panely dosahovaly co nejvyššího výkonu.
Následně střídač převádí stejnosměrnou energii na střídavou a dodává ji do domácí sítě a případně do distribuční sítě – synchronizovaně s její frekvencí 50 Hz. U jednofázových systémů jde typicky o 230 V, u třífázových o 3×230/400 V.
- 230 V/50 Hz – jednofázové systémy
- 400 V/50 Hz – třífázové systémy
Současně střídač hlídá bezpečnost provozu: kontroluje parametry sítě (napětí a frekvenci), chrání se proti přetížení a přehřátí a při poruše nebo výpadku sítě se automaticky odpojí (tzv. anti‑islanding), aby byl provoz bezpečný.
Co všechno umí moderní střídače
Moderní střídač kromě převodu DC na AC plní několik důležitých funkcí:
✔ Optimalizace výkonu panelů pomocí MPPT regulace.
✔ Monitoring provozu – většina střídačů má webovou nebo mobilní aplikaci s přehledem výroby; podle konfigurace také spotřeby domácnosti a u bateriových systémů i stavu baterie.
✔ Bezpečnostní dohled, ochrana proti přetížení a přehřátí, hlídání parametrů sítě a automatické odpojení při poruše nebo výpadku sítě.
Střídač je tak v podstatě „mozek“ fotovoltaiky a u některých systémů (zejména s baterií) aktivně řídí, kdy se energie spotřebuje v domě, uloží do baterie nebo odešle do sítě.
Měnič vs. střídač. Je v tom rozdíl?
V běžné praxi se pojmy často používají jako synonyma. Technicky ale platí:
- střídač (anglicky inverter) převádí stejnosměrnou elektrickou energii (DC) na střídavou (AC) – tedy mění DC napětí/proud na AC napětí/proud,
- měnič je obecné označení zařízení, které mění parametry elektrické energie či typ proudu.
Ve fotovoltaice se používá hlavně výraz střídač.
Typy střídačů
1. Stringový (řetězcový) střídač
Nejčastější varianta pro rodinné domy. Panely jsou zapojeny do tzv. stringů (řetězců), které se připojují do střídače.
Výhody: vysoká účinnost (typicky 97–99 %), příznivá cena, jednoduchá instalace.
Nevýhody: pokud jsou některé panely částečně zastíněné nebo mají odlišné podmínky (jiná orientace, sklon, znečištění), může to snížit výkon celého stringu. Moderní panely mají bypass diody, které dopad zastínění zmírňují, ale úplně ho neodstraní.
Co dělat při zastínění panelů? >>
2. Řešení s výkonovými optimizéry (MLPE)
Ke každému panelu (nebo vybraným panelům) se instaluje výkonový optimizér, který pomáhá omezit ztráty z rozdílných podmínek mezi panely (zastínění, různé orientace apod.).
Výhody: vhodné pro členité střechy, více orientací panelů, lokální zastínění. Toto řešení často umožňuje detailní monitoring jednotlivých panelů.
Nevýhody: vyšší cena a více prvků na střeše (více komponent = více potenciálních servisních bodů).
Optimizéry jsou součástí řešení na úrovni panelů a mohou být použity i s hybridními střídači – záleží na zvolené technologii systému.
3. Mikroinvertory
Každý panel má vlastní miniaturní střídač, který převádí DC na AC přímo u panelu.
Výhody: vysoká flexibilita, dobré chování při rozdílných podmínkách jednotlivých panelů, detailní monitoring.
Nevýhody: vyšší pořizovací náklady a servisní zásah na střeše při větším počtu jednotek.
4. Hybridní střídač (pro systémy s baterií)
Hybridní střídač se používá u systémů s bateriovým úložištěm – umožňuje ukládat přebytky do baterie a řídit využití energie v domácnosti.
Výhody: vyšší soběstačnost, možnost ukládání přebytků a (u vybraných modelů) také záložní napájení při výpadku sítě.
Nevýhody: obvykle vyšší pořizovací cena.
Jaký výkon střídače zvolit
Při návrhu se rozlišuje výkon panelů (DC, kWp) a jmenovitý výkon střídače (AC, kW). Často se panely navrhují o něco „větší“ než střídač – typicky tak, aby poměr DC/AC vycházel zhruba 1,1 až 1,3. Díky tomu střídač pracuje efektivněji i ráno, odpoledne a v méně ideálních podmínkách, protože panely dosahují svého špičkového výkonu (STC) jen krátkou část času.
Pokud panely za ideálních podmínek vyrobí víc, než střídač zvládne převést, střídač výkon dočasně omezí (tzv. clipping). Jedná se o běžné chování a v rozumném rozsahu je při návrhu zohledněné.
Vždy ale platí, že návrh musí zůstat v mezích střídače (maximální vstupní napětí, proud a povolený PV výkon podle datasheetu).
Při volbě výkonu zvažte:
- velikost instalace (DC výkon panelů) a omezení střídače (AC výkon a vstupní limity),
- zda bude systém s baterií (u hybridu může větší pole prodloužit dobu výroby během dne, ale stále platí limity střídače),
- zda chcete dodávat přebytky do sítě popř. případné omezení přetoků (podle smlouvy a nastavení),
- možnost budoucího rozšíření (někdy je výhodnější zvolit střídač s rezervou nebo plánovat druhý).
Proč se nevyplatí naddimenzovat fotovoltaiku kvůli poklesu výkonu v zimě? >>
Jak poznat kvalitní střídač
Důležité jsou tyto parametry:
- účinnost minimálně 96–99 %,
- možnost monitoringu přes aplikaci,
- dostupný servis a náhradní díly v Česku,
- certifikace pro paralelní provoz s distribuční sítí.
Sledujte ale také:
- účinnost MPPT regulace,
- rozsah vstupního napětí,
- stabilitu výstupu při proměnlivém zatížení,
- hlučnost (aktivní nebo pasivní chlazení),
- možnosti vzdáleného dohledu.
Osvědčení výrobci
Na českém trhu najdete řadu prověřených značek jako je SolaX Power, Fronius, GoodWe či Huawei. Při výběru sledujte nejen parametry, ale také záruku, servisní síť a kompatibilitu se zbytkem systému.
Certifikace a kompatibilita s distribuční sítí
Střídač připojený paralelně k distribuční síti musí splňovat technické požadavky provozovatele distribuční soustavy (E.ON/EG.D, ČEZ, PRE). Tyto požadavky v Česku vycházejí z evropského nařízení RfG (EU 2016/631) a detailně jsou popsány v Pravidlech provozování distribuční soustavy (PPDS), zejména v příloze pro paralelní provoz výroben.
V praxi je důležité, aby střídač měl odpovídající prohlášení o shodě či typové ověření (certifikát nebo protokol dle požadavků distributora) a splňoval požadavky norem pro připojení výroben k síti (např. ČSN EN 50549 pro nízké napětí). Bez těchto požadavků totiž nelze elektrárnu oficiálně uvést do trvalého paralelního provozu – ať už s přetoky, nebo s nulovými přetoky.
Životnost a údržba
Střídač je elektronické zařízení pracující v náročných podmínkách, a proto má omezenou životnost – u kvalitních modelů obvykle 10 až 15 let. Standardní záruka bývá 5 až 10 let, často s možností prodloužení až na 15 nebo 20 let.
Umístění střídače do vlhkého nebo teplého prostředí snižuje jeho účinnost a životnost. Střídač by proto měl být v suchém, větraném prostoru bez přímého slunce, ideálně v technické místnosti nebo garáži.
Údržba je minimální. Moderní střídače umožňují vzdálený dohled přes web nebo mobilní aplikaci, takže uživatel snadno sleduje provoz i případné poruchy. Stačí jen občas zkontrolovat čistotu okolí a dostatečné proudění vzduchu, aby nedocházelo k přehřívání.
Cena střídače
Cena se liší podle typu, výkonu a funkcí:
- stringové střídače: přibližně 20 000–50 000 Kč,
- hybridní střídače: 25 000–70 000 Kč,
- mikroinvertory: v přepočtu dražší, cca 3 000–5 000 Kč za panel.
U kompletní instalace fotovoltaiky tvoří střídač zhruba 10–20 % celkové ceny systému. Investice do kvalitního střídače se vám vyplatí – ovlivňuje nejen efektivitu výroby, ale i celkovou spolehlivost a návratnost fotovoltaické elektrárny.
Mohlo by vás také zajímat
Zastínění fotovoltaických panelů snižuje výkon fotovoltaiky. Co s tím?
