Rozwiązania wykorzystujące odnawialne źródła energii coraz powszechniej montowane są w domach i firmach. Jednym z nich jest fotowoltaika, która w wyobrażeniach wielu osób to przede wszystkim panele słoneczne. Jednak instalacja fotowoltaiczna złożona jest z kilku różnych komponentów, dzięki którym możliwe jest wytwarzanie energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Poniżej opisujemy, z jakich elementów składa się system fotowoltaiczny.
Elementy zestawu fotowoltaicznego
Myśląc o fotowoltaice w pierwszym skojarzeniu widzimy panele fotowoltaiczne, które mogą być zamontowane zarówno na dachu, jak i na stelażu umieszczonym na gruncie. Jednak same moduły fotowoltaiczne nie wystarczą, aby produkować energię elektryczną odpowiednią do zasilania urządzeń na prąd. Konieczny jest również inwerter oraz system montażowy, okablowanie oraz odpowiednie zabezpieczenia.
Moduły fotowoltaiczne
Podstawowymi elementami instalacji fotowoltaicznej są moduły fotowoltaiczne, znane również jako panele fotowoltaiczne bądź panele słoneczne. Składają się one z ogniw fotowoltaicznych, które z kolei wykonane są z materiału o właściwościach półprzewodników, zazwyczaj z krzemu krystalicznego. Ogniwa fotowoltaiczne są ze sobą połączone szeregowo, co zabezpiecza je przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi, a także tworzy spójną, estetyczną całość. To właśnie w ogniwach fotowoltaicznych, które połączone w ramie tworzą panel fotowoltaiczny, zachodzi zjawisko powstawania prądu. Padające na ogniwa cząsteczki promieniowania słonecznego, czyli fotony, wybijają cząstki krzemu z zajmowanych pozycji, wprawiając je w ruch. W ten sposób powstaje prąd stały, który jednak nie nadaje się do zasilania urządzeń elektrycznych. W tym celu konieczne jest działanie inwertera, który odpowiada w przekształcanie prądu stałego w prąd przemienny o odpowiednich parametrach.
Inwerter fotowoltaiczny
Inwerter fotowoltaiczny, inaczej zwany falownikiem, jest urządzeniem, do którego podłączone są łańcuchy modułów fotowoltaicznych. Jego głównym, choć nie jedynym, zadaniem jest zmiana prądu stałego w prąd zmienny, który płynie w sieci energetycznej. Pełni on także rolę zabezpieczającą, monitorującą i informującą o pracy całego systemu.
Stelaż fotowoltaiczny i pozostałe elementy instalacji
Głównymi elementami odpowiedzialnymi za produkcję energii elektrycznej z promieniowania słonecznego są panele fotowoltaiczne oraz inwerter. Cały system musi jednak być przymocowany do dachu bądź umiejscowiony na gruncie, a do tego celu niezbędny jest system montażowy. Oprócz tego w skład instalacji fotowoltaicznej wchodzą odpowiednie zabezpieczenia m.in. zabezpieczenia przepięciowe i nadprądowe, a także okablowanie. Dodatkowo instalację fotowoltaiczną można wyposażyć w urządzenia, które monitorują wydajność paneli fotowoltaicznych i przekazują informację na temat tego, czy fotowoltaika działa w efektywny sposób.
Magazyn energii elektrycznej – dodatkowe urządzenie
Instalacja fotowoltaiczna wytwarza różną ilość energii elektrycznej w zależności od pory dnia oraz pory roku. W niektórych przypadkach produkuje nadwyżkę prądu, której nie da się zużyć na bieżąco. W takiej sytuacji może ona trafić do sieci energetycznej bądź do dodatkowego urządzenia, jakie podłączyć można do systemu fotowoltaicznego, czyli magazynu energii. Jego rolą jest przechowywanie wytworzonej w nadmiarze energii elektrycznej, która może być wykorzystana w późniejszym czasie.
