Jak działa system fotowoltaiczny?

Działanie instalacji fotowoltaicznych

Instalacje fotowoltaiczne nie są tak naprawdę zbyt skomplikowane, a zasada działania ogniw fotowoltaicznych jest stosunkowo prosta. Ważnym pojęciem jest tu efekt fotowoltaiczny. To właśnie dzięki niemu możliwe jest wytwarzanie przez panele energii elektrycznej. Powstająca w półprzewodniku siła elektromotoryczna pozwala zamienić energię słoneczną w prąd stały. Ma to miejsce w ogniwach fotowoltaicznych, które wchodzą w skład całych paneli.

Wytworzona przez panele fotowoltaiczne energia może być wykorzystywana w domach czy firmach i innych obiektach. Niezbędne jest jednak wyposażenie instalacji w specjalny inwerter czyli inaczej falownik. To właśnie za jego pomocą prąd stały zostaje zamieniony w prąd zmienny, który jest zgodny z parametrami sieci energetycznej. Dzięki temu można bez problemu korzystać z prądu poprzez gniazdka elektryczne na takiej samej zasadzie jak ma to miejsce w przypadku prądu pochodzącego z sieci.

Zalety i właściwości sieciowych instalacji fotowoltaicznych

Ciekawym i ważnym pojęciem są systemy fotowoltaiczne sieciowe (on-grid). W praktyczce są to instalacje fotowoltaiczne, które zostają zintegrowane z siecią elektryczną. Takie instalacje posiadają wiele mocnych stron z czego najważniejsze to:

  • możliwość przesyłania nadwyżek energii, która została wyprodukowana przez panele do sieci publicznej
  • bieżące wykorzystywanie energii produkowanej przez instalację

Instalacje fotowoltaiczne wytwarzają prąd, który posiada większą częstotliwość niż ten pochodzący z sieci publicznej. Stąd też zawsze w pierwszej kolejności zużywa się prąd pochodzący z instalacji, a następnie wykorzystuje się dopiero prąd z sieci. Zdarza się jednak, że pojawia się nadmiar prądu, który jest niewykorzystywany. Dzięki stosowaniu specjalnych liczników dwukierunkowych można z powodzeniem przesłać taką nadwyżkę do sieci publicznej. Polska ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii (OZE) mówi jasno, że nie ma w takim przypadku konieczności posiadania własnej działalności. I tu pojawia się pojęcie: prosument czyli podmiot, który jest jednocześnie producentem energii (fotowoltaicznej) jak i jej konsumentem. W sytuacji, gdy produkowany prąd jest niewystarczający można pobierać go z sieci publicznej. Systemy fotowoltaiczne on-grid nie wymagają stosowania specjalistycznych akumulatorów, a to wpływa na obniżenie kosztów montażu.

Ogniwa fotowoltaiczne, a wzrost kosztów energii elektrycznej

Instalacje fotowoltaiczne sieciowe to ciekawe rozwiązanie, które pozwala oszczędzić wiele pieniędzy. Oprócz możliwości wysyłania nadmiaru prądu do sieci ustawa o OZE wspomina również o systemie opustów dla instalacji prosumenckich (net-metering). W praktyce oznacza to, że posiadacz mikroinstalacji ma możliwość przesłania nadwyżki energii do sieci oraz odebrania jej w ciągu jednego roku. Prosument może zatem wyprodukować energię w dowolnym momencie, a także odebrać ją kiedykolwiek zechce. Profesjonalnie nazywa się to bilansowaniem rocznym energii. Jest to nic innego jak wyliczanie różnic pomiędzy prądem wprowadzonym do sieci, a zużytym w ciągu roku. Dzięki takiemu rozwiązaniu można uniezależnić się w pełni od wzrostu cen za energię elektryczną.

Działanie liczników dwukierunkowych

Bardzo ważnym elementem wszystkich instalacji fotowoltaicznych są liczniki dwukierunkowe. Ich zadaniem jest wyliczanie zarówno wytwarzanej przez instalacje energii jak też tej pobieranej z sieci. Licznik dwukierunkowy to urządzenie pomiarowe, za pomocą którego można rzetelnie wymierzyć przepływ prądu (z sieci i do sieci). To właśnie takie wyliczenia są podstawą do rozliczania się z zakładem energetycznym. Działanie sieci elektrycznej jest tutaj w pełni zachowane, a jedyną występującą różnicą jest specjalna mikroinstalacja, która odpowiada za produkcję energii. Może to być inwerter jednofazowy lub trójfazowy, dlatego też w grę wchodzi zasilanie jednej lub trzech faz.

Falownik, a inaczej inwerter solarny to kolejny ważny jak nawet nie najważniejszy element wchodzący w skład każdej instalacji fotowoltaicznej. Głównym zadaniem inwertera jest zamienianie prądu stałego na zmienny. Instalacja, a dokładniej panele i ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają z energii słonecznej prąd stały. Konieczne jest jednak jego przetworzenie na zmienny, który będzie zgodny z parametrami obowiązującymi w sieci. Dzięki temu można wykorzystywać w pełni wyprodukowany prąd do zasilania wszelkich urządzeń domowych czy innych.

Co ważne niektóre inwertery solarne wyposażone są w funkcję monitoringu co daje możliwość monitorowania produkcji prądu w dowolnym ujęciu:

  • rocznym
  • dobowym
  • miesięcznym

Dodatkowo instalacja fotowoltaiczna może posiadać także specjalny licznik, który pozwala analizować wykresy zużywania energii.

Instalacje fotowoltaiczne i ich montaż – czy wymagane są zmiany w instalacji elektrycznej?

Na wstępie warto od razu zaznaczyć, że montaż instalacji fotowoltaicznej nie wiąże się z koniecznością wprowadzania zmian w instalacji elektrycznej. Fotowoltaika jest podłączana najczęściej do istniejącej już skrzynki rozdzielczej.

Pojawia się tu jedynie niewielka różnica, a dokładniej chodzi o mikroinstalację służącą do produkowania energii. Wyróżnia się falowniki jedno lub trójfazowe co pozwala zasilać odpowiednio jedną lub trzy fazy.

Czy systemy fotowoltaiczne są opłacalne? – właściwości i zasada działania paneli słonecznych

Czym są instalacje fotowoltaiczne? W uproszczeniu jest to sprzęt, który umożliwia pozyskiwanie energii słonecznej i przekształcanie jej w prąd o takich parametrach jak prąd z sieci. Jednym z ważniejszych elementów każdej instalacji są wytworzone z krzemu panele słoneczne, które montuje się na dachach dowolnych obiektów. Gdy mowa o opłacalności instalacji fotowoltaicznych warto pamiętać, że w grę wchodzą tutaj nie tylko spore oszczędności na kosztach za energię, ale także względy ekologiczne.

Systemy fotowoltaiczne są jak najbardziej przyjazne środowisku naturalnemu. Jeśli moc instalacji nie przekracza 50 kW nie trzeba ubiegać się o pozwolenie na wykonanie takiej instalacji. Co ważne można się natomiast ubiegać o dofinansowania, które sprawiają, że inwestycja taka może się zwrócić po 6-7 latach.

Fotowoltaika – jak działają panele słoneczne?

Działanie każdej instalacji fotowoltaicznej opiera się o wspólną pracę kilku elementów. Jednym z nich są panele słoneczne, na które bezpośrednio pada foton czyli wiązka światła słonecznego. Krzem, z którego wykonane są panele pochłania foton, a przez to wprawia także w ruch elektron. To doprowadza do wytworzenia się energii elektrycznej. Inwertery solarne przekształcają taką energię słoneczną w prąd zmienny. Instalacje fotowoltaiczne opierają swoje działanie na dostępie do promieni słonecznych. Stąd też panele i ogniwa montowane są zawsze od strony południowej na dachach lub gruncie. Co ważne instalacje powstające na gruncie lub ogrodzeniu muszą być wyposażone w specjalne wysięgniki. Istotne jest bowiem by umieszczone zostały na wysokości około 1,5 do 2,5 metra.


Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *