Obecnie coraz bardziej stawia się na energię odnawialną, która przynosi wiele korzyści zarówno użytkownikom, jak i środowisku. Szczególnie popularna stała się fotowoltaika. Dla niektórych nazwa ta wciąż może być obca, a zatem, co to takiego?
Fotowoltaika to nic innego jak panele fotowoltaiczne. Ich działanie ma na celu zamianę energii pochodzącej z promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Zestaw paneli fotowoltaicznych dołącza się do funkcjonującej dotychczas instalacji elektrycznej w danym budynku. W ten sposób zyskujemy tańsze źródło energii. Skoro prąd kosztuje nas mniej, spokojnie możemy używać go do ogrzewania mieszkania, podgrzewania wody itp. Co istotne, energię pozyskaną z fotowoltaiki można nie tylko zużywać na bieżące potrzeby, ale istnieje również możliwość jej magazynowania. Niektórzy decydują się ponadto na sprzedaż energii, ale tego typu dodatkowe możliwości zależą już od tego, jaki mamy rodzaj instalacji. W przypadku instalacji off-grid (brak podłączenia do sieci elektroenergetycznej) nie ma opcji sprzedaży energii. Fotowoltaika to doskonała inwestycja, gdyż już od chwili jej zamontowania i uruchomienia, możemy otrzymać prąd za darmo. Nie należy mylić fotowoltaiki z kolektorami słonecznymi, które mają na celu tylko produkcję ciepła, a nie energii elektrycznej.
Warto dowiedzieć się nieco więcej o zasadach działania fotowoltaiki. Otóż wszystko opiera się na ogniwach fotowoltaicznych, które dokonują zamiany energii słonecznej w elektryczną. Kiedy na takie ogniwo pada foton, czyli najmniejsza jednostka światła, zostaje on pochłonięty przez krzem. W konsekwencji następuje wybicie elektronu z jego wcześniejszej pozycji, co wprawia go w ruch. Ruch ten nazywamy przepływem prądu. Proces ten można połączyć z obiegiem elektronów w elektrycznej sieci za pomocą półprzewodnikowego złącza. Oczywiście nie ma możliwości bezpośredniego korzystania z energii, która produkowana jest w panelach fotowoltaicznych. Konieczne jest ich podłączenie do instalacji PV. Panele słoneczne podłącza się do regulatora i w ten sposób ładuje się akumulator żelowy. Do systemu podłączona jest także przetwornica. W efekcie uzyskujemy nawet 230V.
Solary potrzebują regulatora ładowania/napięcia, który pilnuje aby nie nastąpiło przeładowanie lub rozładowanie, które może skończyć się uszkodzeniem systemu. Regulator napięcia może także zwiększyć wydajność i sprawność. Bardzo ważna jest także przetwornica napięcia. Dostosowuje ona odpowiednie napięcie prądu dla urządzenia, które później będzie korzystało z prądu zmiennego zamienionego ze stałego przez solarny inwerter, zwany też falownikiem. Oprócz tego system składa się także z liczników zużycia i produkcji energii oraz z niezbędnego okablowania.
Co jeszcze warto wiedzieć o panelach fotowoltaicznych? Otóż przede wszystkim są one odporne na zmienne warunki atmosferyczne, również te bardzo niekorzystne. Zaprojektowano je tak, aby wytrzymywały skrajne temperatury, gwałtowne burze, silne wiatry, gradobicie. Co ciekawe, ich odporność na warunki atmosferyczne jest większa niż ta, które mają nowoczesne okna, budynki z drewna.
Wiele osób zastanawia się także ile energii jest w stanie wytworzyć taka instalacja. Nie da się podać konkretnej liczby, gdyż zależy to od wielu czynników. Przede wszystkim istotna jest wielkość instalacji fotowoltaicznej. Kolejną kwestią, która ma duże znaczenie, jest umieszczenie fotowoltaiki. Np., panel, który jest skierowany na południową stronę i ma 1 kWp, może wyprodukować przez rok około 1000 kWH energii. Warto także wiedzieć, że znacznie więcej energii produkowanej będzie latem, szczególnie w słoneczne dni, kiedy panele nie są zacienione. Co ciekawe, panele zbudowane z krzemu wykazują najlepsze działanie w temperaturze oscylującej wokół 25°C. Gdy temperatura jest niższa, do ogniw dociera mniej fotonów. Natomiast, im wyższa jest temperatura, tym niższa moc paneli. Spowodowane jest to ich przegrzaniem. Należy mieć na uwadze fakt, iż w ekstremalnie wysokiej temperaturze może nastąpić spalenie ogniw fotowoltaicznych. Na szczęście w naszym klimacie jest to raczej bardzo rzadkie zjawisko. Niestety, wystarczy, że uszkodzone jest jedno ogniwo, a już spada moc panelu i niezbędna jest naprawa.
Szacuje się, że w Polsce największa produkcja energii przez panele fotowoltaiczne zachodzi w maju. W lipcu temperatura powietrza często osiąga wysokie wartości, przez co sprawność systemów jest niższa, a zarazem następuje mniejsza produkcja energii. Z kolei zimą temperatury są zbyt niskie, aby system mógł osiągać maksimum wydajności. Czasami zbyt niska wydajność to nasza wina. Niektórzy nie wymieniają uszkodzonych ogniw, umieszczają panele w miejscach zacienionych, chociażby przez drzewa. Co więcej, ogniwo zasłonięte np. liściem, przykryte śniegiem itp. również osłabi działanie systemu. Warto zatem systematycznie kontrolować stan ogniw oraz zadbać o jak najlepsze usytuowanie paneli.
Fotowoltaika to bez wątpienia przyszłość energetyki. Wystarczy poznać kilka najważniejszych zasad jej działania i już można pomyśleć o zamontowaniu takiego systemu na swojej posesji.
Źródło: https://suntrack.pl/
