Instalacje fotowoltaiczne Nowy Sącz

Instalacja fotowoltaiczna w Nowym Sączu zgodnie z Polskimi normami składa się z: układu paneli fotowoltaicznych, falownika (inwertera) i pozostałego sprzętu elektrycznego (skrzynki bezpieczników przeciwprzepięciowych, uziemienia, kabli i złączek). Instalacje fotowoltaiczne w zależności od mocy jaką mają wytwarzać mogą się znacznie od siebie różnić wielkością - od małych systemów dachowych lub przenośnych po ogromne elektrownie (farmy) na skalę przemysłową. Chociaż systemy fotowoltaiczne mogą działać jako samodzielne systemy PV ładujące baterie fotowoltaiczne poza siecią, to w Polsce bazuje się zasadniczo na systemach podłączonych do sieci elektroenergetycznej celem jej przechowywania i odzysku.

Jak działają instalacje fotowoltaiczne w Nowym Sączu?

Tak samo jak w innym mieście. Światło pochodzące od słońca, składa się z pakietów energii zwanych fotonami, które padając na panel fotowoltaiczny wytwarzają prąd elektryczny poprzez proces zwany efektem fotowoltaicznym. Każdy pojedynczy panel fotowoltaiczny wytwarza stosunkowo niewielką ilość energii, ale można go połączyć z innymi panelami, aby wytwarzać większe ilości energii dzięki utworzeniu instalacji fotowoltaicznej. Energia elektryczna wytwarzana z panelu fotowoltaicznego ma postać prądu stałego (DC). Chociaż wiele urządzeń elektronicznych wykorzystuje prąd stały, w tym telefon lub laptop, są one zaprojektowane do działania przy użyciu sieci elektrycznej, która zapewnia dostawy, ale i wymaga prądu przemiennego (AC). Dlatego, aby energia słoneczna była użyteczna, należy ją najpierw przekształcić z prądu stałego na prąd przemienny za pomocą falownika (inwertera). Tę energię elektryczną z prądu przemiennego z falownika można następnie wykorzystać do lokalnego zasilania sprzętu RTV/AGD lub wysłać do sieci elektrycznej w celu wykorzystania w innym czasie (odzysku).

Instalacja fotowoltaiczna

Schemat instalacji fotowoltaicznej powiązanej z siecią mieszkaniową.

Elementy instalacji fotowoltaicznej w Nowym Sączu

Panel fotowoltaiczny

Panel fotowoltaiczny składa się z wielu ogniw PV o właściwościach półprzewodnikowych zamkniętych w materiale, aby chronić go przed środowiskiem. Te właściwości umożliwiają komórce przechwytywanie światła, a dokładniej fotonów ze słońca i przekształcanie ich energii w użyteczną energię elektryczną w procesie zwanym efektem fotowoltaicznym. Po obu stronach półprzewodnika znajduje się warstwa materiału przewodzącego, który „zbiera” wytworzoną energię elektryczną. Podświetlana strona panelu zawiera również powłokę antyrefleksyjną, aby zminimalizować straty spowodowane odbiciem. Większość paneli PV produkowanych na całym świecie jest wykonana z krzemu krystalicznego, który ma teoretyczną granicę wydajności wynoszącą 33% zamiany energii słońca na energię elektryczną. Opracowano wiele innych materiałów półprzewodnikowych i technologii ogniw fotowoltaicznych, które działają z wyższą wydajnością, ale ich wytwarzanie wiąże się z wyższymi kosztami.

Falownik (inwerter)

Falownik to urządzenie elektryczne, które przyjmuje prąd elektryczny w postaci prądu stałego (DC) i przekształca go w prąd przemienny (AC). W przypadku systemów energii słonecznej oznacza to, że prąd stały z kolektora fotowoltaicznego jest podawany przez falownik, który przekształca go w prąd przemienny. Ta konwersja jest konieczna do obsługi większości urządzeń elektrycznych lub interfejsu z siecią elektryczną. Falowniki są ważne dla prawie wszystkich systemów energii słonecznej i są zwykle najdroższym komponentem po samych panelach fotowoltaicznych. Większość falowników ma sprawność konwersji wynoszącą 90% lub więcej i zawiera ważne funkcje bezpieczeństwa takie jak obwód uziemienia i zabezpieczenie przed przepięciami - zamykają one system fotowoltaiczny w przypadku utraty zasilania sieciowego.

Systemy montażowe

Stelaże, które mocują panele fotowoltaiczne do ziemi lub dachu wykonane są ze stali lub aluminium. Mechanicznie projektowane są z dużą dokładnością, ponieważ muszą być odporne np. na oderwanie paneli słonecznych przez wiatr, a nawet tornado lub wytrzymałe na obciążenie śniegiem. Inną ważną cechą systemów montażowych jest elektryczne połączenie i uziemienie układu fotowoltaicznego, aby zapobiec ewentualnemu porażeniu prądem. Systemy listew dachowych zwykle występują w dwóch wariantach: dla dachów płaskich i dachów spadzistych krytych dachówką, blachodachówką lub blachą. W przypadku płaskich dachów listew często zawiera obciążniki balastowe, które utrzymują układ fotowoltaiczny na dachu za pomocą siły grawitacji. Na dachach spadzistych system listew montażowych musi być mechanicznie przymocowany (przykręcony) do konstrukcji dachu (krokiew). Systemy fotowoltaiczne montowane na gruncie mogą również używać kotwic statecznikowych, aby stabilnie przymocować cały układ do podłoża. Niektóre montowane do ziemi systemy zawierają również obrotowe urządzenia ruchome, wykorzystujące silniki i czujniki do śledzenia słońca, zwiększając ilość energii generowanej jednak przy wyższych kosztach sprzętu i konserwacji.

Pozostałe elementy instalacji fotowoltaicznej

Pozostałe elementy typowego systemu fotowoltaicznego to: łączniki, bezpieczniki, wyłączniki, mierniki i okablowanie. Złączki, jak sama nazwa wskazuje, łączą dwa lub więcej kabli elektrycznych w jeden większy. Skrzynki zwykle zawierają bezpieczniki do ochrony i są obowiązkowo stosowane we wszystkich instalacjach fotowoltaicznych. Wyłączniki elektryczne lub przełączniki umożliwiają ręczne odłączenie układu elektrycznego. Urządzenia te zwykle stosowane są po obu stronach falownika w celu odłączenia prądu stałego lub przemiennego w razie potrzeby, zapewniają też izolację elektryczną, gdy falownik wymaga instalacji lub wymiany. Wyłączniki lub bezpieczniki chronią układy elektryczne przed przeciążeniem lub przepięciami. Zaprojektowane do automatycznego wyłączania, gdy prąd osiągnie ustaloną wartość, wyłączniki te mogą być również obsługiwane ręcznie, działając jako dodatkowe odłączenie. Licznik elektryczny mierzy ilość energii, która przechodzi przez niego i jest powszechnie stosowany przez przedsiębiorstwa energetyczne (Tauron itp.) do pomiaru i opłat. W przypadku systemów fotowoltaicznych do pomiaru zarówno energii przychodzącej z sieci energetycznej, jak i energii wychodzącej z instalacji fotowoltaicznej wykorzystywany jest specjalny dwukierunkowy licznik elektryczny. Okablowanie lub kable fotowoltaiczne transportują energię elektryczną z każdego elementu pomiędzy nimi i muszą być odpowiednio dobrane pod względem grubości celem prawidłowego przewodzenia prądu. Przewody narażone na działanie promieni słonecznych muszą mieć ochronę przed promieniowaniem UV, a przewody przewodzące prąd stały wymagają osłony (tzw. peszli) dla dodatkowej ochrony.