Jak działają panele fotowoltaiczne?
Energia słoneczna stanowi trzecie pod względem wielkości źródło energii odnawialnej na świecie. Nic dziwnego. W końcu potrafi wytworzyć prąd na potrzeby gospodarstwa domowego i zakładów przemysłowych znacznie obniżając przy tym rachunki. Zanim jednak zdecydujemy się na montaż paneli fotowoltaicznych, warto zaznajomić się z ich budową oraz tym, jak w ogóle działa fotowoltaika.
Jak działają panele słoneczne? – to pytanie warto zadać sobie już na etapie budowy
Tak jak w przypadku każdego zakupu, przed dokonaniem transakcji, warto zastanowić się nad budową i zasadą działania fotowoltaiki. Jej znajomość może przysporzyć wiele oszczędności, szczególnie osobom, które jeszcze przed budową domu, myślą o zasilaniu go energią słoneczną. Podstawowymi elementami systemów fotowoltaicznych są montowane na dachach lub gruncie, panele słoneczne. Jeśli już przed powstaniem budynku jesteśmy pewni decyzji o instalacji fotowoltaiki, zwróćmy uwagę na budowę dachu. Płaski, jedno lub dwuspadowy pozwala potrafi zmniejszyć koszty inwestycji o sporą sumę.
Warto wiedzieć też jak działają same panele fotowoltaiczne. Wymagane jest, żeby choć jedna połać dachu była skierowana na południe. Jest to bardzo ważne. Dzięki temu, że moduły montowane są właśnie w tym kierunku, słońce oświetla je jak najdłużej. Kiedy żadna z połaci dachu nie będzie skierowana na południe, montowanie paneli słonecznych nadal jest opłacalne – wbrew obiegowej opinii. Montaż poza południową połacią oznacza, że panele zwrócą się po 7-8 latach (w przypadku paneli przydomowych o mocy 3-4 kW).
Ogólna zasada działania ogniw fotowoltaicznych mówi, że przynoszą tym więcej korzyści, im większe jest zapotrzebowanie na wytwarzaną przez nie energię. Działanie fotowoltaiki jest więc najkorzystniejsze w przypadku gospodarstw, które wykorzystują energię nie tylko na potrzeby urządzeń elektrycznych, ale również całego domu – do jego ogrzewania, chłodzenia, czy też produkcji ciepłej wody użytkowej. W przypadku tych ostatnich warto zastanowić się nad nowoczesnym rozwiązaniem hybrydowym, którym jest połączenie fotowoltaiki z pompą ciepła.
Fotowoltaika – jak działają jej poszczególne elementy?
Instalacja fotowoltaiczna składa się z kilku elementów, każdy z nich odpowiada ze inny etap pozyskiwania i przetwarzania energii. Zacznijmy od omówienia podstawowego elementu. Jak działa ogniwo fotowoltaiczne? W ogniwach zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, czyli przewodzenie ładunku elektrycznego w wyniku działania czynników zewnętrznych – w tym wypadku temperatury i promieniowania słonecznego. Zjawisko to sprawia, że energia ze słońca zostaje przekształcona w prąd stały. Aby wytworzyć większą ilość energii, ogniwa łączą się w moduły fotowoltaiczne.
Powstały w modułach prąd stały zostaje przekazany do falownika (inwertera), gdzie przekształcany jest w prąd przemienny. Falownik jest niejako odpowiedzialny za pracę całej fotowoltaiki – sprawdza jak działa cały system i kontroluje jego pracę, regularnie dopasowując parametry generowanego prądu do parametrów sieci domowej. Jeśli system fotowoltaiczny ulegnie jakiejkolwiek awarii, to właśnie inwerter nas o tym powiadomi, gdyż ulega wtedy wyłączeniu. Grupa modułów, które zasilają falownik tworzy panel fotowoltaiczny. Kolejnym, nie mniej ważnym, elementem systemu fotowoltaicznego są konstrukcje wsporcze, które zapewniają stabilność i prawidłowe ustawienie paneli fotowoltaicznych.
Jak działa taki panel fotowoltaiczny?
Pakiet 10-40 paneli fotowoltaicznych pozwala uzyskać od 3 do 10 kW. Wyprodukowaną energię można w całości wykorzystać na potrzeby własnego gospodarstwa domowego lub podzielić się nią z siecią energetyczną. Aby to zrobić, należy podpisać odpowiednią umowę z zakładem energetycznym, stając się tym samym prosumentem, czyli zarówno producentem, jak i konsumentem energii. Oznacza to przynależność do systemu opustu, czyli bezgotówkowego rozliczania energii. W przypadku, gdy wyprodukujemy nadmierne ilości energii, zostanie ona przekazana do sieci energetycznej. Dzięki temu w ramach rozliczenia możemy odebrać 80% tej energii. Do przeliczania energii służy licznik dwukierunkowy, który również jest częścią konstrukcji fotowoltaicznej. Dotyczy to jednak tylko instalacji do 10 kW.
