Instalacja fotowoltaiczna to zestaw połączonych ze sobą urządzeń służący do wyprodukowania prądu z energii słonecznej. W jej skład wchodzi wiele elementów pełniących określone funkcje. Jakie z nich są najważniejsze?
Najważniejsze elementy instalacji fotowoltaicznych
Instalacja fotowoltaiczna składa się z następujących elementów:
- moduł fotowoltaiczny – jest to panel, który pobiera energię słoneczną i przetwarza ją na energię elektryczną w postaci prądu stałego,
- inwerter (falownik) – przekształca prąd stały na prąd zmienny,
- konstrukcja nośna – utrzymuje panele,
- przewody i złączki – łączą podzespoły systemu w całość.
Falowniki w instalacji fotowoltaicznej
Falownik stanowi najistotniejszy element całego systemu oraz daje gwarancję skutecznego działania instalacji fotowoltaicznej. Zmienia on prąd stały na zmienny. Falowniki beztransformatorowe mają większą sprawność przy wielu typach obciążenia, jednak stopień bezpieczeństwa jest niższy. Wynika to z braku galwanicznej bariery pomiędzy stroną odpowiedzialną za wytworzenie prądu stałego a stroną z prądem zmiennym. Falownik transformatorowy jest odpowiedzialny za galwaniczną izolację obu stron. Potencjometr do falownika to najprostszy sposób zadawania wartości analogowej falownikom. Oparty jest o układ regulacyjny ze zmienną wartością rezystancji. Aby dobrać odpowiedni potencjometr do falownika, należy obliczyć realne obciążenie zasilacza oraz uwzględnić oporność potencjometru.
Falowniki są sercem przydomowych instalacji fotowoltaicznych. Nowoczesne modele stanowią centrum dowodzenia tym systemem. Oprócz zmiany prądu stałego na zmienny odczytują i przesyłają wiele innych informacji na temat systemu.
Farmy fotowoltaiczne
Systemy fotowoltaiczne mogą wytwarzać prąd na własne potrzeby oraz w celach komercyjnych. W tym celu powstają farmy fotowoltaiczne. Wytwarzają one zieloną energię i stanowią ważny czynnik transformacji energetycznej. Coraz częściej farma fotowoltaiczna staje się elektrownią generującą energię, z koniecznością podłączenia jej do sieci dystrybucyjnych średniego napięcia. W takim przypadku konieczne jest zastosowanie transformatora do podnoszenia napięcia z niskiego na średnie. Transformator mocy gwarantuje sprawne działanie systemu. Jest to urządzenie statyczne, które działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej i jest przeznaczone do przetwarzania układów napięć.
Ładowarki elektryczne do samochodów a fotowoltaika
Fotowoltaika produkuje energię elektryczną z promieni słonecznych, którą można sprawnie wykorzystać w smart domach. Inteligentne budynki i zastosowane w nich rozwiązania pozwalają na zautomatyzowanie przestrzeni z wykorzystaniem energii z paneli fotowoltaicznych. Prąd ten można zużyć na sterowanie automatyką. Nadwyżka energii wyprodukowanej przez system PV może też być wykorzystywana na bieżąco przez inne urządzenia domowe i pompy ciepła lub ładowarki elektryczne do samochodów. Domowa instalacja fotowoltaiczna potrafi naładować auto do pełna w ciągu kilku godzin – czas ten zależy od uzyskanej mocy. Podczas poboru korzysta z darmowych zasobów, które pozyskuje się z promieni słonecznych, magazynując niewykorzystany nadmiar.
Właściciele elektrycznych aut mogą założyć domową stację szybkiego ładowania. Ładowarki do samochodów o mocy od 3,7 kW do 7,0 kW nie mają specjalnych wymagań. Wystarczy zasilanie jednofazowe 230 V z zabezpieczeniem 16 A lub 32 A. Natomiast ładowarki o większej mocy wymagają już zasilania z instalacji trójfazowej 400 V.
Połączenie instalacji fotowoltaicznej z inteligentnym budynkiem zwiększa oszczędności. Dzięki fotowoltaice spada wykorzystanie energii z sieci, a inteligentny system pozwala na oszczędne wykorzystanie zielonej energii. Wszystko to przekłada się na możliwość stworzenia wygodnego i oszczędnego budynku. Integracja instalacji PV z systemem smart home przyczynia się do optymalnego wykorzystania produkowanej energii. Daje też możliwość monitorowania instalacji i podejmowania odpowiednich działań.