Energia elektryczna ze słońca? Zupełnie za darmo? Tak, już dziś to możliwe! Decydując się na instalację fotowoltaiczną potencjalny nabywca nie tylko chroni środowisko i troszczy o dobro planety, ale także dba o swój portfel. Taka energia zapewnia wymierne oszczędności – zyskuje się prąd niemal za darmo. Inwestycja w odnawialne źródła energii to również trend – zmiana świadomości społecznej odnośnie czystego powietrza. Stawiając na fotowoltaikę, w standardzie jej właściciel otrzymuje wydajną technologię przyszłości.
Elementy składowe instalacji fotowoltaicznej
Do podstawowych elementów zestawu instalacji fotowoltaicznej zalicza się następujące komponenty:panele fotowoltaiczne, inwerter (falownik), system mocowania, okablowanie oraz akcesoria łączeniowe. W przypadku, kiedy zapada decyzja o korzystaniu z wyprodukowanej energii również gdy nie ma słońca, należy zastosować system magazynowania energii. Aby połączyć poszczególne elementy instalacji w całość wykorzystuje się specjalistyczne akcesoria.
Do tej grupy zaliczają się skrzynki przyłączeniowe, zabezpieczenia AC/DC, rozgałęźniki czy złącza. Wszystkie części muszą być wodoszczelne i zapewnić niezawodność łączeniową. Okablowanie wykorzystywane do tego rodzaju instalacji powinno być odporne na promienie UV oraz skrajne warunki atmosferyczne. Cały układ fotowoltaiczny przymocowany jest do dachu lub podłoża za pomocą systemu montażowego. Zazwyczaj taki system wykonany jest z aluminium lub ze stali nierdzewnej, z uwagi na odporność tych materiałów na korozję. Poza dachem i gruntem panele fotowoltaiczne można montować również na balustradach, elewacji czy montaż fotowoltaiki na balkonie.
Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?
Podstawowym i najmniejszym elementem paneli fotowoltaicznych, czyli modułów, jest krzemowe ogniwo fotowoltaiczne, którego zadaniem jest wytwarzanie energii elektrycznej. Pojedyncze ogniwa fotowoltaiczne osiągają moc do kilku watów. Z jednego ogniwa nie da się zasilić urządzeń większych niż drobna elektronika. Z tego względu, aby wytworzyć więcej energii ogniwa łączy się w szereg. Panele – moduły mają większą powierzchnię i, co wydaje się oczywiste, większą moc.
Zjawisko fotoelektryczne zachodzące w instalacji polega na zmianie właściwości elektrycznych ciała stałego, czyli ogniwa (które jest półprzewodnikiem), pod wpływem padającego na ciało stałe promieniowania słonecznego (elektromagnetycznego). Wytworzony prąd stały przepływa przez inwerter i zostaje przekształcony w prąd zmienny, czyli dokładnie taki znajduje się w każdym gniazdku (230V). Uzyskaną energię elektryczną można zużywać na bieżąco, magazynować albo sprzedawać.
Rodzaje instalacji fotowoltaicznych
Instalacja fotowoltaiczna może funkcjonować w systemie on-grid albo off-grid, bądź hybrydowym. W przypadku instalacji on-grid, jest ona zintegrowana z siecią elektroenergetyczną, energia jest zużywana na bieżąco, a nadwyżki trafiają do zakładu energetycznego. W odniesieniu do systemu off-grid, instalacja fotowoltaiczna nie jest wpięta w sieć, a wytworzona energia jest magazynowana w akumulatorach.
Aktualnie na popularności zyskują hybrydowe systemy fotowoltaiczne. Instalacja oprócz wpięcia do sieci publicznej, jest również zintegrowana z magazynem energii. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest zwiększenie autokonsumpcji wytworzonej energii, zwiększa się również niezależność od dostaw energii i niespodziewanych przerw w dostawie prądu.
Schemat działania instalacji fotowoltaicznej w pigułce
Pozyskanie energii elektrycznej ze słońca to złożony proces, który przebiega określonymi etapami. W kilku krokach można przybliżyć schemat działania instalacji fotowoltaicznej.
- Połączone ogniwa fotowoltaiczne tworzą moduły, które są zamontowane na dachu budynku lub na gruncie przy pomocy specjalnego systemu mocowania, który zapewnia stabilność całego układu.
- Panele fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną w prąd stały. Cały ten proces nosi nazwę efektu fotowoltaicznego.
- Powstały w modułach prąd stały zostaje przekazany do falownika (inwertera), gdzie przekształcany jest w prąd zmienny. Falownik – serce instalacji, jest odpowiedzialny za pracę całej instalacji– sprawdza jak działa system i kontroluje jego pracę.
- Licznik dwukierunkowy to niezbędny element instalacji fotowoltaicznej, bez którego nie może zacząć pracować i produkować energii. Jest montowany przez zakład energetyczny .Jego zadanie polega na pomiarach dwukierunkowego przepływu prądu – zlicza energię elektryczną wyprodukowaną przez instalację fotowoltaiczną oraz pobraną z sieci publicznej.
- Energia wytwarzana przez instalację fotowoltaiczną jest podłączona do sieci energetycznej operatora. Energia niezużyta na własne potrzeby jest wysyłana do sieci publicznej. Gdy w pewnym okresie produkcja energii słonecznej nie wystarcza na zaspokojenie potrzeb gospodarstwa, zgromadzona wcześniej może być bezpłatnie odebrana z sieci.
Podsumowanie
Dzięki instalacji fotowoltaicznej można zyskać ogromne oszczędności i świadomie zadbać o środowisko naturalne. To bardzo ważne zwłaszcza w dobie ograniczonych surowców energetycznych oraz niespodzianek klimatycznych, jakie dzieją się każdego dnia.