Jak zbudowana jest instalacja fotowoltaiczna?

Zdjęcie: Pixabay.com

Coraz więcej osób decyduje się na inwestycję w fotowoltaikę. Możliwości wykorzystania jej we własnym domu jest naprawdę bardzo dużo. Zanim jednak zdecydujemy się na konkretny projekt instalacji, warto zapoznać się z budową oraz działaniem najważniejszych elementów zespołu.

Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?

Aby możliwe było sprawne i bezpieczne funkcjonowanie całego systemu, potrzeba kilku bardzo ważnych składowych. Są to: moduł fotowoltaiczny, inwerter, konstrukcja nośna, kable oraz złączki. W celu rozliczenia energii wychodzącej z budynku do sieci, a także tej pobieranej z sieci, niezbędny będzie również licznik dwukierunkowy. W przypadku systemów off – grid, czyli tych niepołączonych z siecią, wykorzystuje się także akumulatory oraz regulatory. Każdy z tych elementów pełni określoną funkcję w instalacji solarnej. Szczegółowy opis działania oraz budowy najważniejszych części systemu można znaleźć na stronie https://eko360.pl/budowa-instalacji-fotowoltaicznej-elementy-systemu-i-ich-zadania/.

Panel fotowoltaiczny

Dla wielu osób pierwszym skojarzeniem związanym z pozyskiwaniem energii słonecznej będzie panel fotowoltaiczny. Często w skrócie jest nazywany panelem PV lub potocznie – „baterią słoneczną”. Bardzo często, określenia „panel” używa się także w przypadku modułów fotowoltaicznych, ale jest to błąd.

Aby dobrze zrozumieć budowę tego elementu, przede wszystkim trzeba wiedzieć, czym są ogniwa słoneczne. To w nich zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, czyli proces, podczas którego następuje przemiana energii pozyskanej ze słońca w energię elektryczną. Ogniwa zbudowane są z materiału, który jest półprzewodnikiem. Do tego celu najczęściej wykorzystuje się krzem polikrystaliczny. Innym rodzajem ogniw są krzemowe monokrystaliczne, które charakteryzują się dłuższą żywotnością oraz większą sprawnością. Niestety są one zdecydowanie droższe w produkcji.

Ilość energii, którą można uzyskać z pojedynczego ogniwa, jest zdecydowanie za mała. W celu zwiększenia efektywności są one łączone po 18 – 180 sztuk, szeregowo bądź równolegle, tworząc w ten sposób tzw. moduł fotowoltaiczny. Taki zespół należy odpowiednio zabezpieczyć przed działaniem niekorzystnych warunków atmosferycznych. W tym celu stosuje się odpowiednio grubą ramę aluminiową wraz z szybą hartowaną. Jest to gwarancja wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Bardzo ważnym elementem, znajdującym się tuż pod szkłem hartowanym, jest folia EVA, która izoluje i zabezpiecza ogniwa słoneczne. Uszkodzenie jej bardzo niekorzystnie wpływa na funkcjonowanie całej instalacji.

Istotne jest też odpowiednie okablowanie modułu. Zazwyczaj są to przewody o przekroju poprzecznym 4 mm2. Zapewnia to możliwość połączenia z innymi modułami, by stworzyć panele słoneczne. Kable te biegną na zewnątrz budynku, dlatego wykonuje się je w podwójnej izolacji. Chroni to przed promieniowaniem UV oraz skrajnymi temperaturami.

Sposób montażu

Aby odpowiednio zamontować panele fotowoltaiczne, potrzebna jest konstrukcja wsporcza. Zazwyczaj są to aluminiowe lub stalowe szyny, które można umieścić na dachu lub gruncie. Panele słoneczne przytwierdzane są do niej śrubami oraz zaciskami. Bardzo ważne jest odpowiednie rozmieszczenie, ponieważ znacząco wpływa to na wydajność całego systemu.

Inwerter

Jednym z najważniejszych elementów konstrukcji fotowoltaicznej jest falownik, który nazywany jest również inwerterem. Jego zadanie to konwersja prądu stałego na przemienny. Jest to konieczne, ponieważ powstający w modułach prąd jest prądem stałym, natomiast urządzenia elektryczne podłączane do domowych gniazdek wykorzystują prąd przemienny. Bez tego elementu niemożliwym byłoby skorzystanie z wyprodukowanej energii.

Licznik dwukierunkowy

W celu kontrolowania przepływu energii pomiędzy budynkiem a siecią energetyczną wykorzystuje się do tego licznik dwukierunkowy. Urządzenie to w zasadzie niczym nie różni się od standardowego licznika. Jedynym wyjątkiem jest to, że działa w dwóch kierunkach. Możliwy zatem jest pomiar ilości wyprodukowanej energii, a także tej pobranej z zakładu.