czwartek, 19 kwiecień 2018 10:48

Podstawowe elementy zestawu fotowoltaicznego

Każdy system fotowoltaiczny składa się z takich podstawowych elementów jak

 • moduł PV
 • falownik (inwerter)
 • system montażowy
 • okablowanie fotowoltaiczne
 • zabezpieczenia



Moduł fotowoltaiczny

Panele fotowoltaiczneW przypadku kiedy chcemy korzystać z wyprodukowanej energii również po zachodzie słońca, należy zastosować system magazynowania energii, oparty o akumulatory. Natomiast gdy system ma zasilać jakieś urządzenie wykorzystujące prąd stały - potrzebny jest kontroler napięcia.
Głównym elementem instalacji PV są moduły fotowoltaicze. To właśnie w nich zachodzi przemiana energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną prądu stałego. Składają się one z pojedynczych ogniw łączonych szeregowo-równolegle w celu uzyskania lepszej efektywności (większe napięcia i wyższe prądy). Pojedyncze ogniwo jest w stanie wyprodukować tylko kilka W (watów) energii elektrycznej, podczas gdy cały moduł wytwarza nawet ponad 300 Wp (watów mocy szczytowej).

Inwerter
FalownikFalownik to „serce” całego systemu fotowoltaicznego. To właśnie w nim zachodzi konwersja energii elektrycznej prądu stałego na prąd przemienny, umożliwiając zasilanie urządzeń elektrycznych oraz oddanie go do sieci elektroenergetycznej. Falownik pełni również funkcję zabezpieczającą podczas awarii, kiedy następuje zanik napięcia w sieci. Odpowiada on wtedy za odłączenie systemu PV i przerwanie dostawy energii do sieci elektroenergetycznej. Rozróżniamy m.in. inwertery centralne, stringowe i mikroinwertery - w zależności od wielkości i sposobu pracy z instalacją PV. To ostatnie kryterium warunkuje podział na inwertery przeznaczone dla instalacji podłączonych do sieci oraz tych przystosowanych dla instalacji off-gridowych. Odpowiednio dobrany falownik zapewnia długą i niezawodną pracę całego systemu, a jakość jego wykonania decyduje w dużej mierze o uzysku energetycznym instalacji.

System montażowy
System montażowy to konstruckja mocująca modyły PV do podłoża. Wykonane z aluminium bądź stali nierdzewnej elementy systemu gwarantują lekkość i odporność na korozję. System montażowy jest dopasowany do podłoża i od niego są uzależnione jego elementy. Istotna jest również nośność budynku (gdyż montaż stelaży potrafi znacznie obciążyć konstrukcję) oraz efekt zacienienia kolejnych rzędów paneli (w przypadku instalacji na płaskim dachu lub gruncie). Poza dachem i gruntem panele można montować również na balustradach, balkonach, czy elewacji.


Okablowanie fotowoltaiczne
OkablowanieNapięcie w systemie fotowoltaicznym często sięga poziomu 1000 V, a same przewody często są narażone na działanie ekstremalnych warunków atmosferycznych (promieniowanie UV, szeroki zakres temperatur). Główne wymagania jakie muszą spełniać kable fotowoltaiczne to:
• Odporność na promieniowanie UV
• Olejoodporność
• Wodoodporność
• Napięcie pracy 600/1000 V
• Temp. Pracy od -45ᵒC do +85ᵒC

Należy zwrócić uwagę, że okablowanie jest to jeden z elementów, który potrafi znacznie wpłynąć na koszt inwestycji. Dlatego warto pamiętać, aby całą instalację montować jak najbliżej licznika prądu w danym gospodarstwie, co pozwoli zredukować ilość mb kabla.

Zabezpieczenia.
Zabezpieczenia• Zabezpieczenia stałoprądowe (DC).
• Zabezpieczenia zmiennoprądowe (AC).

Każdy system fotowoltaiczny powinien być odpowiednio zabezpieczony od skutków wyładowań atmosferycznych. Zabezpieczenia stałoprądowe dobierane są na etapie projektu i uwzględniają miejsce montażu jak i konfigurację systemu. Bezpieczeństwo działania instalacji fotowoltaicznej to jej podstawowe kryterium działania. W tym miejscu należy zaufać profesjonalistom.

Uwaga!! Niewystarczające bądź źle dobrane zabezpieczenia stwarzają zagrożenie dla bezpieczeństwa instalacji i jej użytkowników!!!

Akumulatory.
AkumulatoryAkumulatory nie są zbyt chętnie stosowane ze względu na ich krótką żywotność, co wpływa na podrożenie inwestycji. Jednak trwają badania nad poprawą ich sprawności, bo póki co są jedynym sposobem magazynowania energii, która wykorzystywana jest w momentach, gdy brak jest promieniowania słonecznego lub jest ono niewystarczające. W przypadku systemu PV z akumulatorem niezbędne jest zastosowanie urządzenia kontrolującego stopień jego naładowania, które również odłącza panel, gdy jest w pełni naładowany lub odłącza urządzenie zasilane, chroniąc akumulator przed jego zbytnim rozładowaniem. Zdecydowana większość akumulatorów stosowanych w systemach PV jest typu ołowiowo-kwasowego lub żelowego. Ich średnia żywotność wynosi 5 do 7 lat, przy stosowaniu odpowiedniej obsługi i kontrolera ładowania. Dłuższy czas życia akumulatora może być osiągnięty, jeśli kontrolujemy głębokości rozładowania urządzenia. Lepsze wyniki osiągamy przy zastosowaniu akumulatorów litowo-jonowych, które są znacznie lepiej przystosowane do pracy cyklicznej, a ich żywotność sięga nawet 25 lat.