Fotowoltaika to ekologiczna alternatywa dla standardowego poboru energii elektrycznej z sieci. Dzięki niej gospodarstwa domowe, firmy, jak i rolnicy mogą znacząco obniżyć rachunki za prąd. Panele fotowoltaiczne produkują tanią energię pochodzącą z odnawialnego źródła. Same systemy fotowoltaiczne są trwałe i bezobsługowe, a ponadto ich użytkowanie nie wiąże się z żadnymi nakładami finansowymi.
Spis treści
Co wchodzi w skład zestawu fotowoltaicznego?
Aby móc korzystać z energii słonecznej i przetworzyć ją na elektryczną, konieczny jest system, czyli instalacja fotowoltaiczna. W jej składa wchodzą:
- panele fotowoltaiczne zbudowane z ogniw fotowoltaicznych – ich zadaniem jest przekształcenie energii słonecznej na prąd elektryczny stały,
- inwerter (falownik) – służy do zamienia prądu stałego na przemienny, dzięki któremu możliwe jest zasilenie wszelkich odbiorników energii elektrycznej znajdujących się w domu,
- okablowanie,
- licznik zużycia oraz produkcji energii – w przypadku instalacji połączonych z siecią energetyczną,
- akumulator z regulatorem ładowania – w systemach nie połączonych z siecią energetyczną.
W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne?
Za działanie fotowoltaiki odpowiedzialna jest instalacja fotowoltaiczna. Jej głównym elementem są panele fotowoltaiczne, zbudowane z ogniw. To właśnie w tych niewielkich elementach półprzewodnikowych zachodzi zjawisko fotowoltaiczne. Cały proces polega na tym, iż światło padając na płytkę półprzewodnikową, wybija elektrony z ich orbit w atomach, wymuszając na nich ruch. Przepływ prądu elektrycznego jest więc uporządkowanym ruchem elektronów. Co ważne, natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do intensywności padającego promieniowania słonecznego. Na każdym krzemowym ogniwie fotowoltaicznym nominalne napięcie wynosi około 0,5 V. Aby jednak prąd wyprodukowany przez panele mógł zostać wykorzystany, niezbędne jest podwyższenie napięcia i przekształcenie prądu stałego na prąd zmienny. Uzyskuje się to przez łączenie ogniw w sposób szeregowy, w zespoły nazywane modułami. Moduły znajdujące się w jednej obudowie to właśnie panele fotowoltaiczne. Przekształcenie prądu stałego na zmienny jest możliwe dzięki falownikowi, określanemu również jako inwerter.
Działanie fotowoltaiki – etapy
- Promienie słoneczne padają na ogniwa fotowoltaiczne.
- Zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, w którym światło słoneczne przekształcane jest w prąd stały.
- Falownik zamienia prąd stały na zmienny.
- Następnie energia elektryczna wykorzystywana jest na bieżące potrzeby użytkowników, a więc trafia do gniazdek i zasila urządzenia.
Jeśli energia nie jest zużywana na bieżące potrzeby, wówczas jej nadmiar trafia do sieci energetycznej. Z niej prosument może wykorzystać w późniejszym czasie jej 70-80 procent. W przeciwnej sytuacji, jeśli panele produkują zbyt małą ilość energii, wtedy konieczne jest jej pobranie z sieci.
Rola falownika w systemach fotowoltaicznych
Każda firma fotowoltaiczna wie, że istotną częścią całej instalacji, dzięki której działa ona prawidłowo jest falownik. Warto pamiętać, że panele fotowoltaiczne produkują prąd stały, natomiast sprzęty codziennego użytku wymagają zasilania prądem zmiennym. Najważniejszą częścią instalacji fotowoltaicznej jest falownik, którego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego w zmienny, o identycznych parametrach takich, jak w gniazdku. Inwerter odpowiada za niezawodne działanie całego systemu i umożliwia zużycie wyprodukowanej przez panele energii. Przy pomocy falownika moc pozyskana z instalacji fotowoltaicznej w danym momencie jest optymalna.
