- 26 czerwca 2019
Sercem instalacji fotowoltaicznej jest tak naprawdę inwerter, zwany także falownikiem. Bez niego prąd wyprodukowany przez instalacje nie nadawałby się do użytku. W Polsce najczęściej używa się inwerterów stringowych, jednak na rynkach USA, Australii czy Holandii prym wiodą mikrofalowniki. Jak działają i w czym są lepsze?
Spis treści:
Jak działa instalacja fotowoltaiczna?
Głównym elementem konstrukcyjnym instalacji fotowoltaicznej, który odpowiada za zbieranie energii słonecznej jest ogniwo fotowoltaiczne. Jednak pojedyncze ogniwo nie byłoby w stanie zgromadzić wystarczającej ilości energii dla efektywnego zasilenia urządzeń elektrycznych wykorzystywanych w gospodarstwie domowym. W konsekwencji producenci oferują moduły fotowoltaiczne złożone z kilku połączonych ogniw.
W każdym ogniwie zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, tzn. proces przemiany energii słonecznej w elektryczną. Jednak wytworzona w tej reakcji energia nie nadaje się do wykorzystania, ponieważ zostaje zamieniona w prąd stały. Dlatego energia elektryczna w postaci prądu stałego zostaje najpierw poprowadzona do falownika, w którym następuje jej transformacja w prąd zmienny. Falownik w instalacji fotowoltaicznej pełni także funkcję kontrolną wobec modułów fotowoltaicznych. Odpowiada za dopasowanie parametrów generowanego prądu do sieci domowej, a w razie wykrycia jakiejkolwiek awarii wyłącza instalację.
Instalacja fotowoltaiczna skutecznie zapobiega marnowaniu wytworzonej energii elektrycznej. Jeśli w procesie fotowoltaicznym powstanie zbyt duża ilość prądu, nadmiar ten zostanie przekazany do sieci energetycznej, przy czym możliwe jest odebranie przekazanego prądu w późniejszym czasie. Budynek korzystający z systemu fotowoltaicznego może odebrać 80% zgromadzonej energii dla instalacji o 10 kW oraz 70% dla instalacji większych. Natomiast w przypadku, gdy instalacja fotowoltaiczna wytwarza zbyt niską jego ilość, niedobór zostaje uzupełniony z sieci publicznej.
Jak dobrać wielkość instalacji fotowoltaicznej?
Decyzja o zamontowaniu instalacji fotowoltaicznej powinna zostać poprzedzona dokładnymi obliczeniami poziomu zużycia prądu w budynku. Historia zużycia prądu powinna stanowić wskazówkę nie tylko co do poziomu zużycia energii, ale także względem okresów jego najwyższego i najniższego zużycia. Dzięki temu gospodarstwo jest w stanie wykorzystać instalację fotowoltaiczną jak najbardziej efektywnie. W okresie natężonego nasłonecznienia instalacja będzie zbierać nadwyżkę prądu – zostanie ona wykorzystana wtedy, gdy światła słonecznego będzie mniej.
Zobacz też: wymiary instalacji fotowoltaicznej – odpowiedni dobór
Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?
Instalacja fotowoltaiczna dla domu jednorodzinnego składa się z:
- paneli fotowoltaicznych,
- mikrofalowników,
- rozdzielnicy,
- licznika dwukierunkowego,
- sieci domowej,
- monitoringu pracy.
Instalacja powinna być wykonana z mono- lub polikrystalicznych modułów, które charakteryzują się szczególną wytrzymałością. Najlepsze wyniki osiągają instalacje wykorzystujące moduły polikrystaliczne o mocy 345 W. Gwarantują większy uzysk na obszar powierzchni, niezależnie od panujących warunków atmosferycznych. Oznacza to, że instalacja efektywnie pobiera energię słoneczną nawet w okresach zmniejszonego nasłonecznienia oraz przy niskiej temperaturze powietrza.
Moduły dodatkowo zostały podzielone na mniejsze dwie części. Dzięki temu zachowują efektywność swojej pracy przez cały czas, nawet w razie zacienienia jednego lub kilku ogniw. Tymczasem w tradycyjnych instalacjach fotowoltaicznych wszystkie ogniwa przestają pobierać energię słoneczną już wtedy, gdy zacienione zostaje zaledwie jedno ogniwo. Z kolei podwójna konstrukcja zapewnia efektywną pracę pozostałych ogniw, które pozostają nasłonecznione.
Mikrofalowniki – zasada działania
Dzięki dużej wytrzymałości na warunki atmosferyczne mikrofalowniki można zamocować zarówno w domu, jak i na zewnątrz, bezpośrednio pod modułami. Montaż zewnętrzy pozwala zaoszczędzić nieco miejsca w budynku, a dodatkowo zapewnia lepsze chłodzenie urządzenia oraz oddala je od przestrzeni użytkowej. Poza tym mikrofalowniki ulokowane pod modułami fotowoltaicznymi likwidują problem hałasu wewnątrz budynku.
Podstawową zaletą, która jest wypychana przed szereg przy okazji każdej rozmowy o odnawialnych źródłach energii jest ekologia. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod wytwarzania prądu elektrycznego, opartych przede wszystkim na spalaniu węgla, energia słoneczna nie powoduje żadnego zagrożenia dla stanu środowiska naturalnego. Nie emituje zanieczyszczeń do atmosfery, a w konsekwencji nie przyczynia się do konsekwentnego zwiększania temperatury powietrza.
Zobacz też: Jak możesz oszczędzać prąd dzięki fotowoltaice?
Zwolennicy ekologicznej produkcji prądu elektrycznego równie często powołują się na oszczędności, które można skutecznie powiększyć, korzystając z możliwości systemów fotowoltaicznych. Szacuje się, że systemy te funkcjonują poprawnie przez około 25–30 lat – to o wiele dłużej, niż wynosi okres spłaty zakupu i instalacji modułów. Jednak prawdziwa oszczędność polega na wielokrotnym zmniejszeniu rachunków za prąd, ponieważ od momentu montażu systemu fotowoltaicznego staje się on małą domową elektrownią. Instalacja fotowoltaiczna nie wymaga obsługi – ta kończy się właściwie w momencie montażu modułów. Sam montaż zaś odbywa się przy udziale profesjonalnej ekipy. Bezobsługowość instalacji nie oznacza jednak, że użytkownik nie jest w stanie kontrolować jej pracy – dzięki mikrofalownikom można szybko sprawdzić poziom produkcji energii. Ponadto moduły przekształcające energię słoneczną w prąd elektryczny zapewniają budynkowi niezależność energetyczną. Dzięki instalacji fotowoltaicznej jej właściciel jest więc niezależny od podwyżek cen prądu oraz przerw w jego dostawie.