Spis treści
Wydawać by się mogło, że instalacja fotowoltaiczna nie jest skomplikowanym systemem, choć tak naprawdę do jej budowy potrzebny jest szereg ważnych elementów, niezbędnych do poprawnego funkcjonowania całego zespołu.
Elementy budowy systemu
W celu zapewnienia poprawnego przebiegu procesu zamiany energii pochodzącej ze słońca na energię elektryczną bardzo ważne jest bezbłędne działanie każdego z elementów, które wchodzą w skład systemu fotowoltaicznego. Do podstawowych części przydomowej instalacji zaliczyć należy: konstrukcję wsporczą, moduły fotowoltaiczne, panel fotowoltaiczny, falownik, licznik dwukierunkowy oraz sieć energetyczną. Szczegółowy opis budowy każdego z tych elementów można znaleźć na stronie https://eko360.pl/budowa-instalacji-fotowoltaicznej-elementy-systemu-i-ich-zadania/. Poniżej znajdują się podstawowe informacje o najistotniejszych częściach składowych.
Ogniwa fotowoltaiczne
Warto przyjrzeć się budowie ogniw słonecznych, bez których cały proces przemiany energii nie mógłby zajść. Są to układy zbudowane z materiału półprzewodnikowego – najczęściej krzemu. Pod wpływem czynników zewnętrznych (m.in. temperatury) półprzewodnik jest zdolny do przewodzenia ładunku elektrycznego. Wyróżnia się trzy odmiany krzemu: monokrystaliczny, polikrystaliczny oraz amorficzny. W przydomowych instalacjach najczęściej korzysta się z krzemu polikrystalicznego.
Moduł fotowoltaiczny
Ogniwa słoneczne, w celu wytworzenia większej ilości energii łączy się w moduły fotowoltaiczne, które należy w pełni zabezpieczyć przed działaniem różnych czynników środowiskowych. Moduł ten obudowuje się aluminiową, grubą ramą, która w połączeniu ze szkłem hartowanym zapewnia bardzo wysoką wytrzymałość. Pod szybą hartowaną znajduje się przezroczysta folia EVA, której zadaniem jest izolacja mechaniczna i elektryczna ogniw. Jest to bardzo istotny element zapewniający poprawne funkcjonowanie całego modułu. Uszkodzenie jej wpływa na efektywność pracy instalacji. Pod folią znajdują się ogniwa fotowoltaiczne, w których zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne, czyli proces przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną. Ogniwa fotowoltaiczne wraz z folią EVA są zgrzewane w specjalnym piecu. Z tyłu modułu znaleźć można puszkę połączeniową, w której znajdują się diody zabezpieczające element przed zwarciami oraz kable wraz z konektorami, które pozwalają na łączenie z innymi modułami, by tworzyć w ten sposób panele fotowoltaiczne. Najczęściej stosowanymi są przewody o przekroju poprzecznym 4 mm2 z podwójną izolacją, która ma za zadanie chronić przed wysoką temperaturą oraz promieniowaniem UV.
Panel fotowoltaiczny i konstrukcja wsporcza
Panel fotowoltaiczny, jako zestaw modułów, może być połączony na dwa sposoby – równolegle bądź szeregowo. Zarówno pierwszy, jak i drugi niesie za sobą określone korzyści, a także niedogodności. Wybór odpowiedniego połączenia powinien być uzgodniony już na etapie projektowania instalacji. Panele montowane są na aluminiowym bądź stalowym stelażu, stanowiącym konstrukcję wsporczą, który można umieścić na gruncie lub na dachu.
Falownik (inwerter)
Prąd, który powstaje w modułach, musi zostać zamieniony na prąd przemienny, którego parametry pozwolą na zasilenie urządzeń codziennego użytku. Funkcję tę pełni falownik, inaczej nazywany inwerterem fotowoltaicznym. W przypadku jakiejkolwiek awarii, pełni także funkcję zabezpieczenia i ulega wyłączeniu. Posiada on także wbudowane układy synchronizacji z siecią, co pozwala na regulację i dopasowanie odpowiednich parametrów.
Licznik dwukierunkowy
W każdej przydomowej instalacji fotowoltaicznej konieczne są pomiary przepływu prądu w dwóch kierunkach. Wykonać należy pomiar energii elektrycznej wyprodukowanej przez nasz system solarny oraz tej pobranej z sieci. Zadanie to pełni licznik dwukierunkowy, którego wskazania są podstawą do rozliczania energii. Element ten zlicza impulsy, co obrazuje ilość energii dostarczonej do budynku oraz z budynku do sieci.
Zdjęcie: Pixabay.com
