Podstawowe elementy zestawu fotowoltaicznego

Każdy system fotowoltaiczny składa się z takich podstawowych elementów jak: panele PV, inwerter, system mocowania oraz akcesoria łączeniowe. W przypadku kiedy chcemy korzystać z wyprodukowanej energii również po zachodzie słońca, należy zastosować system magazynowania energii, czyli tzw. akumulator. Natomiast gdy system ma zasilać jakieś urządzenie wykorzystujące prąd stały – potrzebny jest kontroler napięcia.

Panele fotowoltaiczne to na pewno główny element systemu. Istnieją różne ich rodzaje, każdy o innej sprawności, ale to zostanie omówione w kolejnym artykule. Składają się one z pojedynczych ogniw łączonych szeregowo-równolegle w celu uzyskania lepszej efektywności (większe napięcia i wyższe prądy). Pojedyncze ogniwo jest w stanie wyprodukować tylko kilka W (watów) energii elektrycznej, podczas gdy cały moduł wytwarza nawet ponad 300 Wp (watów mocy szczytowej). Panele, dla uzyskania wymaganej mocy całej instalacji, mogą być dowolnie łączone ze sobą.

Inwerter, inaczej nazywany falownikiem, jest to urządzenie sterujące pracą systemu PV. Często nazywany jest sercem instalacji fotowoltaicznej. Jego głównym zadaniem jest zamiana prądu stałego wytwarzanego przez system na prąd zmienny, którego parametry umożliwiają zasilanie urządzeń elektrycznych oraz oddanie go do sieci elektroenergetycznej. Falownik pełni również funkcję zabezpieczającą podczas awarii, kiedy następuje zanik napięcia w sieci. Odpowiada on wtedy za odłączenie systemu PV i przerwanie dostawy energii do sieci elektroenergetycznej. Rozróżniamy m.in. inwertery centralne, stringowe i mikroinwertery – w zależności od wielkości i sposobu pracy z instalacją PV. To ostatnie kryterium warunkuje podział na inwertery przeznaczone dla instalacji podłączonych do sieci oraz tych przystosowanych dla instalacji off-gridowych.

Cały układ przymocowany jest do dachu lub podłoża za pomocą systemu montażowego. Na rynku dostępny jest cały wachlarz możliwości, wykorzystywanych w zależności od  rodzaju powierzchni (nachylenie, rodzaj pokrycia dachowego). Najczęściej taki system wykonany jest z aluminium i/lub ze stali nierdzewnej, ze względu odporność tych materiałów na korozję. Istotna jest również nośność budynku (gdyż montaż stelaży potrafi znacznie obciążyć konstrukcję) oraz efekt zacienienia kolejnych rzędów paneli (w przypadku instalacji na płaskim dachu lub gruncie). Poza dachem i gruntem panele można montować również na balustradach, balkonach, czy elewacji.

Aby połączyć poszczególne elementy instalacji w całość wykorzystywane są specjalistyczne akcesoria, do których należą junction boxy, combiner boxy, rozgałęźniki i złącza MC4. Wszystkie te elementy muszą być wodoszczelne i być w stanie przez całe życie systemu (szacowane na ok. 25 lat) zapewnić niezawodność łączeniową. Okablowanie wykorzystywane do tego rodzaju instalacji powinno być odporne na promienie UV oraz skrajne warunki atmosferyczne. Należy zwrócić uwagę, że okablowanie jest to jeden z elementów, który potrafi znacznie wpłynąć na koszt inwestycji. Dlatego warto pamiętać, aby całą instalację montować jak najbliżej licznika prądu w naszym gospodarstwie, co pozwoli zredukować ilość mb kabla.

Akumulatory nie są zbyt chętnie stosowane ze względu na ich krótką trwałość, co wpływa na podrożenie inwestycji. Jednak trwają badania nad poprawą ich sprawności, bo póki co są najprostszym sposobem magazynowania energii, która wykorzystywana jest w momentach, gdy brak jest promieniowania słonecznego lub jest ono niewystarczające. W przypadku systemu PV z akumulatorem niezbędne jest zastosowanie urządzenia kontrolującego stopień jego naładowania, które również odłącza panel, gdy jest w pełni naładowany lub odłącza urządzenie zasilane, chroniąc akumulator przed jego zbytnim rozładowaniem. Zdecydowana większość akumulatorów stosowanych w systemach PV jest typu ołowiowo-kwasowego. Ich średnia żywotność wynosi 5 do 7 lat, przy stosowaniu odpowiedniej obsługi i kontrolera ładowania. Dłuższy czas życia akumulatora może być osiągnięty, jeśli kontrolujemy głębokości rozładowania urządzenia.

Previous Article

MLSystem wydrukuje fotowoltaiczne ogniwa

Next Article

Słoneczny autobus w Warszawie

Dodaj komentarz