Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?
Instalacje fotowoltaiczne są coraz powszechniejsze i to doskonała wiadomość! Jeśli jesteś na tej stronie, to też zapewne interesujesz się tym zagadnieniem. Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej powinniśmy wiedzieć z jakich elementów jest zbudowana. To prosty zestaw, składający się z zaledwie kilku urządzeń. Zapoznaj się z ich nazwami i przeznaczeniem, aby wiedzieć z czego składa się instalacja fotowoltaiczna.
Fotowoltaika – budowa
W zależności od rodzaju, instalacja fotowoltaiczna może być zbudowana z następujących elementów:
- Panele fotowoltaiczne
- Falownik (inwerter)
- Licznik dwukierunkowy (w przypadku prosumenta)
- Okablowanie i elementy przyłączeniowe
- Magazyn energii
- Konstrukcja montażowa
Panele fotowoltaiczne
Głównym elementem instalacji fotowoltaicznej oczywiście są panele solarne, których zadaniem jest produkowanie prądu. Ich budowę oraz najważniejsze cechy możesz dokładnie poznać w naszym artykule Jak są zbudowane panele fotowoltaiczne?.
W skrócie – każdy panel fotowoltaiczny ma swoje ściśle określone cechy dotyczące aspektów elektrycznych i mechanicznych. Producenci określają możliwą do uzyskania moc na panelu, przewidywane spadki wydajności z biegiem lat oraz charakterystykę pracy w warunkach rzeczywistych. Występują trzy rodzaje paneli fotowoltaicznych, z czego najpopularniejszym rozwiązaniem są panele polikrystaliczne ze względu na świetny stosunek ceny do wydajności i niezawodności.
Aspekty mechaniczne dotyczą wymiarów panelu i jego powierzchni, ogólnej budowy, zastosowanych materiałów oraz oczywiście wytrzymałości. Większość dostępnych na rynku paneli spełnia standardowe wymagania i zachowuje parametry, ale warto to sprawdzić przed zakupem. Przykładowo – dobrej jakości panel bez problemu utrzyma metr zalegającego śniegu i oprze się wichurze o prędkości 130 km/h – te wartości są odpowiednio wyliczone w Pascalach, określających maksymalne ciśnienie napierające na powierzchnię panelu od przodu i tyłu.
Falownik, inwerter
Falownik jest urządzeniem, które można nazwać mózgiem instalacji fotowoltaicznej. Jego głównym zadaniem jest przekształcanie prądu stałego (dostarczanego z paneli) na prąd przemienny, na którym działają nasze domowe instalacje elektryczne.
Dodatkowo inwerter monitoruje pracę całego systemu i w razie wykrycia nieprawidłowości uruchamia procedury zabezpieczające. Dzięki temu instalacja fotowoltaiczna może adaptować się do konkretnych warunków i działać z maksymalną wydajnością danej chwili.
Nowoczesny falownik, śledzący napięcie na panelach jest określany jako inwerter MPPT. Instalacje sprzed kilku lat mogą nie być wyposażone w taki sprzęt, co przekłada się na ich niższą wydajność. Nowoczesna technologia falownika MPPT pozwala minimalizować straty i maksymalizować sprawność instalacji „na żywo” – w danym momencie.
Licznik dwukierunkowy
Licznik dwukierunkowy jest niezbędnym elementem instalacji fotowoltaicznej, w której występuje podmiot prosumenta. Dla przypomnienia – prosument to podmiot, który jednocześnie coś produkuje (producent) i kupuje (konsument).
W przypadku instalacji fotowoltaicznych prosumentem jest każdy, kto nadwyżkę wyprodukowanej energii odsyła do sieci, czyli praktycznie każdy prywatny właściciel instalacji oraz znaczna część firm.
Licznik dwukierunkowy mierzy oddzielnie prąd, który wysyłamy do sieci i ten, który z niej pobieramy. To niezwykle istotne, ponieważ na tej zasadzie obliczana jest wartość, którą można pobrać, gdy zapotrzebowanie przekracza aktualne wykorzystanie – np. w zimie, gdy jest mało słońca.
Okablowanie i elementy przyłączeniowe
Jak każdy układ elektryczny, instalacja fotowoltaiczna musi być ze sobą połączona całkiem pokaźną ilością przewodów. Poszczególne panele są ze sobą spinane, tworząc jeden układ, który następnie jest podpinany do falownika. Inwerter przekazuje prąd do instalacji i licznika dwukierunkowego.
Przewody do instalacji fotowoltaicznej powinny spełniać odpowiednie normy. Przede wszystkim warto zadbać żeby to były przewody solarne o odpowiednio dużym przekroju, dobieranym indywidualnie do każdej instalacji. To rodzaj przewodów, który jest odporny na działanie warunków atmosferycznych i promieniowania UV, co zapewnia wieloletnią szczelność oraz brak awarii.
Częściami przyłączeniowymi możemy nazwać wszelkie wtyczki, spinki oraz wszystko, co służy do łączenia ze sobą elementów instalacji elektrycznej. Podobnie jak w przypadku przewodów, powinny być wykonane z wysokiej jakości materiałów, odpornych na wieloletnie użytkowanie w trudnych warunkach.
Magazyn energii
Magazyn energii jest swoistym akumulatorem, który ma zasilanie pochodzące z naszej instalacji fotowoltaicznej. Wyprodukowany prąd jest przesyłany do magazynu energii i umożliwia jego pobranie w dowolnym momencie. Ważną cechą magazynu energii jest fakt, że przy jego zastosowaniu instalacja staje się niezależna od dostawcy energii i nawet w razie problemów z siecią, prąd z magazynu energii może być pobierany.
Niestety obecnie magazyny energii są bardzo drogie i ich powszechne wykorzystanie wymaga jeszcze wielu lat udoskonalania technologii. Przy obecnym rozwoju fotowoltaiki i systemów magazynowania energii, mało kogo stać na skorzystanie z tej opcji.
Przy najczęściej wybieranym modelu prosumenckim można powiedzieć, że rolę magazynu energii pełni nasz dostawca prądu, do którego wysyłamy nadwyżkę energii. W zamian za 20% wyprodukowanej nadwyżki mamy możliwość bezpłatnego pobierania pozostałych 80% energii w dowolnym momencie przez kolejne 365 dni.
Konstrukcja montażowa
Każdy zestaw paneli fotowoltaicznych musi być na czymś zamocowany. O ile powszechnie mówi się o montowaniu paneli „na dachu” lub „na ziemi”, to jest to prawdą jedynie po części. Panele umieszczane są na specjalnie przygotowanej konstrukcji montażowej, a nie bezpośrednio na powierzchni dachu.
W zależności od wybranego rozwiązania, konstrukcje montażowe są dobierane indywidualnie. Zupełnie inaczej wygląda konstrukcja naziemna, a inaczej ta przeznaczona na dach. Ponadto każda z nich ma wiele różnorodnych opcji i możliwości, które bezpośrednio zależą np. od pokrycia dachu i wielu innych aspektów.
Ekipy montażowe mają opracowane dziesiątki zróżnicowanych metod montażu paneli fotowoltaicznych w określonych warunkach. Odpowiednio przygotowane uchwyty i zestawy montażowe pod dachówkę, blachodachówkę, blachę trapezową i inne poszycia dachu sprawiają, że połączenia są bezpieczne, trwałe i nie powodują uszkodzeń dachu lub jego przeciekania.
Teraz, gdy już dokładnie wiesz, z czego składa się instalacja fotowoltaiczna, możesz bez obaw montować ją u siebie na dachu lub ziemi! W ramach uzupełnienia, możesz przeczytać nasz artykuł o tym, jak działa fotowoltaika i dowiedzieć się więcej na temat tego, jak z promieni słońca powstaje prąd.