Z czego się składa zestaw fotowoltaiczny?

Panele słoneczne to niejedyny element zestawu fotowoltaicznego. Wiesz, co wchodzi w jego skład i za co odpowiada? Czy wybierając system montażowy, należy skupiać się wyłącznie na modułach fotowoltaicznych? Wyjaśniamy, z jakich elementów składa się instalacja fotowoltaiczna i co jest ważne podczas zakupu poszczególnych części.

Zestaw fotowoltaiczny – z czego się składa?

Instalacja fotowoltaiczna to wieloelementowy zestaw, dzięki któremu możliwa jest zamiana promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Aby jednak produkcja energii była możliwa, nie wystarczą same panele słoneczne. Z czego składa się zestaw fotowoltaiczny? System montażowy zawiera:

• panele fotowoltaiczne;
• inwerter;
• licznik zużycia i produkcji energii;
• okablowanie urządzeń solarnych;
• stelaże, system mocujący;
• zabezpieczenia;
• akumulator (opcjonalnie).

Krok po kroku omówimy, na co składa się instalacja fotowoltaiczna i jaką rolę odgrywają jej poszczególne elementy.

Panele, moduły fotowoltaiczne

Panele słoneczne to najważniejszy element instalacji fotowoltaicznej – są odpowiedzialne za zamianę promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Moduły te składają się z ogniw fotowoltaicznych, które mogą być mono- lub polikrystaliczne. Instalacja fotowoltaiczna z ogniwami monokrystalicznymi jest wydajna, trwała, a jej sprawność może wynosić do 19%. Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne są tańsze, zajmują większą powierzchnię, ponadto ich sprawność jest niższa. Jeśli nie wiesz, które rozwiązanie wybrać, możesz skorzystać z naszej pomocy.

A skąd wiadomo, ile paneli słonecznych należy zamontować? Sprawdza się m.in. średnie roczne zużycie energii w gospodarstwie domowym, a także dostępne warunki określające miejsce montażu (stopień nasłonecznienia) oraz kąt nachylenia.

Inwerter, falownik

Główną funkcją paneli fotowoltaicznych jest produkcja energii. Trzeba jednak wiedzieć, że moduły słoneczne wytwarzają prąd stały (DC), który, aby mógł być wykorzystany do zasilania sprzętów domowych, musi zostać zamieniony na prąd zmienny (AC). Tym zajmuje się inwerter, który często nazywany jest sercem całej instalacji.

Oprócz tego falownik monitoruje napięcie i częstotliwość sieci, śledzi maksymalny punkt mocy modułów oraz służy do komunikacji z całym systemem, zapewniając jego wydajną oraz bezpieczną pracę.

Zestaw fotowoltaiczny może być wyposażony w:

• falownik off grid – wykorzystywany w przypadku instalacji z akumulatorem (magazynem energii);
• falownik on grid – wykorzystywany w instalacjach podłączonych do sieci energetycznej.

System montażowy może składać się z jednego inwertera, który jest dopasowany do mocy paneli fotowoltaicznych lub z kilku mikroinwerterów, które podłącza się do każdego z modułów. Druga opcja, choć znacznie droższa, zmniejsza straty energii spowodowane m.in. zacienieniem pojedynczych paneli.

Tutaj warto jeszcze wspomnieć, że wybór falownika jest jedną z najważniejszych decyzji. Dlaczego? Przede wszystkim – zużywa się najszybciej ze wszystkich elementów. Ponadto bez niego nie jest możliwe prawidłowe działanie całej instalacji, więc jeśli będzie miała miejsce awaria inwertera, cały system przestanie działać. Z tego względu ważne jest, aby wybrać urządzenie z maksymalnym czasem ochrony, wymagającym nierzadko rozszerzenie gwarancji nawet do 20 lat.

Licznik zużycia i produkcji energii elektrycznej

Licznik zużycia i produkcji energii elektrycznej to dwukierunkowy przyrząd pomiarowy, który oblicza wielkość zużytego prądu. Może osiągnąć bilans zerowy, dodatni lub ujemny. Co to oznacza? Bilans zerowy określa, że zużyto dokładnie taką ilość energii, jaka została wyprodukowana w instalacji fotowoltaicznej. Jeśli nadwyżka energii przesłana do sieci nie została w pełni wykorzystana, wtedy ma miejsce bilans dodatni. Bilans ujemny zdarza się natomiast w sytuacji, gdy oprócz prądu z instalacji PV, użytkownik pobiera energię z sieci.

Okablowanie instalacji fotowoltaicznych

Aby możliwe było połączenie wszystkich urządzeń, konieczne jest okablowanie. Przewody solarne charakteryzują się wyższym stopniem izolacji, która chroni je przed wysokimi i niskimi temperaturami, uszkodzeniami mechanicznymi. Ponadto są odporne na wysokie wartości napięcia.

System mocujący panele fotowoltaiczne

Stelaż służy nie tylko do bezpiecznego zamocowania paneli fotowoltaicznych, ale również pozwala na ich optymalne pochylenie. Rodzaj mocowań jest uzależniony m.in. miejsca, w którym montowana jest instalacja PV (grunt, dach płaski, dach skośny). Mogą być wykonane z aluminium (w przypadku dachu) lub ocynkowanej stali (gdy konstrukcja stawiana jest na gruncie).

Zabezpieczenia instalacji fotowoltaicznych

Aby instalacja PV była bezpieczna, stosuje się różnego rodzaju zabezpieczenia, które chronią m.in. przed skutkami przepięć. To najczęściej instalacje odgromowe, zabezpieczenia przeciwprzepięciowe i przetężeniowe.

Akumulator, magazyn energii

W instalacjach off grid (wyspowych) stosuje się akumulatory stanowiące magazyn energii – kumulują nadwyżki prądu i umożliwiają ich późniejsze wykorzystanie, co pozwala uzyskać niezależność energetyczną.

Na co zwracać uwagę, wybierając zestaw fotowoltaiczny?

Chociaż moduły fotowoltaiczne są główną częścią instalacji PV, to tak naprawdę każdy z wymienionych tutaj elementów jest tak samo ważny – umożliwia prawidłowe i wydajne działanie systemu, zapobiega awariom. Czym się kierować, wybierając cały zestaw?

Przede wszystkim jakością każdego z komponentów. Istnieje tendencja do skupiania się na panelach i falowniku, a bez niezawodnych zabezpieczeń, czy wytrzymałych na różne obciążenia przewodów, system może okazać się nieopłacalną inwestycją. Jednocześnie, mimo iż fotowoltaika to kosztowne przedsięwzięcie, nie ma tu miejsca na oszczędności. Wszelkie uszkodzenia, awarie, to nie tylko koszt związany z wymianą części, ale także trwająca nawet do kilku dni przerwa w produkcji energii.

Dlatego istotną kwestią jest gwarancja. W przypadku paneli słonecznych najczęściej wynosi  10 lat na produkt i 25 lat na uzysk na poziomie 80%. Inwerter może być objęty pięcio- lub dziesięcioletnią ochroną, chociaż, jeśli jest możliwość rozszerzenia jej do 15-20 lat, warto się na to zdecydować.

Na koniec ważne jest, aby wszystkie elementy zestawu fotowoltaicznego były do siebie dobrze dopasowane. Najlepiej jest skorzystać z pomocy specjalistów, którzy dobiorą system zgodny z Twoimi potrzebami i możliwościami.