Co wchodzi w skład instalacji fotowoltaicznej

Co wchodzi w skład instalacji fotowoltaicznej

Instalacja fotowoltaiczna, czyli prywatna elektrownia fotowoltaiczna zbudowana jest z trzech głównych komponentów: paneli fotowoltaicznych, inwertera i systemu montażowego. Budowę instalacji fotowoltaicznej w uproszczeniu można porównać do ludzkiego ciała, gdzie sercem i mózgiem jest inwerter, panele fotowoltaiczne są mięśniami, a system montażowy szkieletem.

Instalacja fotowoltaiczna, a ogniwo fotowoltaiczne.

Podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej jest ogniwo fotowoltaiczne – czyli odpowiednio wykonany element półprzewodnikowy (najczęściej z krzemu krystalicznego) wytwarzający prąd stały bezpośrednio z promieniowania słonecznego. Ogniwa fotowoltaiczne łączy się szeregowo w dłuższe łańcuchy oraz zabezpiecza przed negatywnymi czynnikami atmosferycznymi, efektem czego jest moduł fotowoltaiczny. Moduł fotowoltaiczny to najmniejszy, zamknięty zestaw wzajemnie połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych, chroniony przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi. Panel fotowoltaiczny to grupa modułów fotowoltaicznych połączonych elektrycznie w jeden układ.

Zjawisko fotowoltaiczne zachodzące w ogniwie.

Za sprawą procesów fizycznych zachodzących w ogniwie fotowoltaicznym produkcja prądu rozpoczyna się wówczas, gdy foton zostanie pochłonięty przez krzemowy półprzewodnik, z którego są zbudowane ogniwa fotowoltaiczne.

Cały proces następuje:

  • bez ingerencji człowieka,
  • bez generowania hałasu
  • bez emisji gazów cieplarnianych,
  • w pełnej harmonii ze środowiskiem naturalnym

Zjawisko fotowoltaiczne zachodzące w ogniwach fotowoltaicznych bezpośrednio przetwarza energię słoneczną w prąd. Prąd, który został wyprodukowany w wyniku zjawiska fotowoltaicznego jest stały (DC), a urządzeniem, które przekształca prąd stały
w prąd przemienny (AC) jest inwerter (falownik). Prąd zmienny zasila wszystkie urządzenia elektryczne zarówno w domu jak
i w firmie.

Co wchodzi w podstawowy skład instalacji fotowoltaicznej?

 

Panele fotowoltaiczne

To najważniejszy składnik instalacji fotowoltaicznej. To one odpowiadają za zamianę promieniowania słonecznego w energię elektryczną (prąd stały). Jedna instalacja składa się z łańcuchów (ang. strings) modułów. Każdy moduł składa się z wielu ogniw fotowoltaicznych zamkniętych w ramę i umieszczonych pomiędzy dwoma trwałymi szybami. Od jakości oraz użytej technologii i ilości zastosowanych ogniw zależy moc danego modułu. Obecnie standardem na polskim rynku są moduły o mocy około 330 Wp. Jednak sytuacja szybko się zmienia i w ofertach światowych producentów możemy znaleźć moduły o mocy 450-500 Wp.

Kąt padania promieni słonecznych na panele fotowoltaiczne powinien być zbliżony do optymalnego, czyli 30°, jednak należy również uwzględnić możliwości konstrukcyjne. Im większy kąt w przypadku gruntowej instalacji fotowoltaicznej, tym większa odległość pomiędzy kolejnymi rzędami paneli fotowoltaicznych i instalacja o mniejszej mocy.

Inwerter

To urządzenie jest sercem i mózgiem każdej instalacji fotowoltaicznej. W związku z tym, że panele zamieniają energię słoneczną na prąd stały potrzebny jest inwerter, który zamieni prąd stały na przemienny i dostosuje parametry prądu do warunków panujących
w danej instalacji. Większość aktualnie budowanych instalacji to instalacje on-grid tzn. takie, które są podłączone do instalacji elektrycznej mogą oddawać energię do sieci lokalnego OSD (Operatora Sieci Dystrybucyjnej). Na takie działanie pozwalają przepisy prawa i uchwalona w 2015 r. ustawa o OZE (Odnawialne Źródła Energii). W przypadku inwerterów on-grid bardzo ważne jest bezpieczeństwo, wszystkie inwertery na terenie Polski muszą być wyposażone w zabezpieczenie przed pracą wyspową Wyłączają się i nie pozwalają na produkowanie energii przez panele fotowoltaiczne gdy zabraknie prądu z sieci. Zabezpiecza
się w ten sposób osoby pracujące nad przywróceniem zasilania w sieci przed napięciem ze strony konsumenta, który wytwarza energię z instalacji fotowoltaicznej.

Inwerter będący nieodłącznym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej przekształca prąd stały
na przemienny, który jest zgodny z parametrami sieci publicznej. A domowe urządzenia elektryczne najpierw wykorzystują prąd wyprodukowany przez fotowoltaikę, jeśli zapotrzebowanie na prąd w domu jest większe niż produkcja prądu z fotowoltaiki, energia jest pobierana z sieci publicznej.

Stelaż fotowoltaiczny

Ostatnim podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej jest system montażowy, który pozwala przymocować panele fotowoltaiczne do poszycia dachu lub zamontować je na gruncie. W dużym uproszczeniu mamy tu do czynienia z konstrukcjami na dach skośny (dachówki, blachy itp.) i dachy płaskie. Te drugie rozróżnia się w zależności od tego czy dach pozwala na przymocowanie ich do konstrukcji dachowej tzn. można je przytwierdzić śrubami i takie które są dodatkowo dociążone ze względu na brak możliwości przytwierdzenia. W przypadku konstrukcji obciążonej należy spodziewać się mniejszego kąta pochylenia paneli fotowoltaicznych wynikającego z oporów wiatru. Montaż instalacji fotowoltaicznej wymiany nie wymaga wymiany instalacji elektrycznej w domu oraz nie wpływa na nieszczelność dachu.

Warto podkreślić fakt, że oprócz paneli fotowoltaicznych i inwertera każdy inwestor, który chce produkować prąd dzięki instalacji fotowoltaicznej powinien posiadać tytuł własności bądź umowę dzierżawy nieruchomości lub gruntu, na których będzie wybudowana instalacja fotowoltaiczna. Ponadto dach powinien mieć odpowiednią wytrzymałość, a grunt stabilność, bez występowania zacienienia.

INNE PORADY

Może Cię zainteresować

Mikroinwertery Hoymiles

Zalety mikroinwerterów Każdy panel fotowoltaiczny produkuje prąd stały. Za zmianę na prąd zmienny który jest...