Jak działają panele fotowoltaiczne?

Zdecydowanie najbardziej proekologicznym źródłem energii jest dla nas, dla ludzi, ale i dla całego ziemskiego życia promieniowanie cieplne Słońca. Jest to źródło wręcz niewyczerpalne, a przy tym całkowicie neutralne w całym bilansie energetycznym Ziemi. Jego wykorzystywanie nie wywołuje tzw. efektu cieplarnianego, a co za tym nie powoduje, tak groźnego dla nas i naszej przyszłości ocieplenia klimatu.

Panele fotowoltaiczne a kolektory słoneczne

Zanim przejdziemy do głównego tematu naszego artykułu, wyjaśnimy, jaka jest różnica między panelami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi. Sprawa jest dosyć prosta: te pierwsze zamieniają energię słońca bezpośrednio w energię elektryczną, a te drugie w energię cieplną. My dzisiaj dokładniej opiszemy działanie fotowoltaicznej domowej instalacji elektrycznej.

Czym jest panel fotowoltaiczny

Panel fotowoltaiczny, ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo słoneczne lub fotoogniwo to wszystko synonimiczne nazwy tego samego urządzenia, będziemy więc w niniejszym artykule używali ich zamiennie. Wielce rzecz upraszczając i mówiąc w olbrzymim skrócie, możemy pojedyncze ogniwo fotowoltaiczne określić jako płytę zbudowaną z warstw krzemu, selenu, germanu, tellurku kadmu lub innych materiałów półprzewodnikowych oraz z dwóch elektrod. Padające na górną warstwę ogniwa fotony promieniowania słonecznego sprawiają, że pomiędzy elektrodami powstaje napięcie (różnica potencjałów), co wzbudza między nimi przepływ prądu. Wielkość energii elektrycznej otrzymywanej z pojedynczych ogniw na ogół nie przekracza 4 W, dlatego też łączy się je w większe zestawy, tworząc duże panele fotowoltaiczne mogące wygenerować moc rzędu 300 W. Fotowoltaika to ekologiczna, a jednocześnie stosunkowo tania metoda pozyskiwania prądu i już na tyle popularna, że wykorzystuje się ją do budowania instalacji elektrycznych dla firm, dla osób indywidualnych oraz dla rolnictwa.

Bezpośrednio w ogniwach fotowoltaicznych powstaje prąd stały, a jak wiemy, większość naszych instalacji i urządzeń przystosowana jest do zasilania prądem zmiennym (jest on o wiele łatwiejszy do przesyłania na dużych odległościach). O tym, jak winna być przeprowadzona konfiguracja fotowoltaiki, by otrzymać prąd zmienny, opowiedzieli nam specjaliści z firmy GRUPA DS Dariusz Szelengowski z miejscowości Wierzchucin Królewski koło Bydgoszczy, jednego z liderów w sprzedaży fotowoltaiki na województwo kujawsko-pomorskie.

Budowa i konfiguracja instalacji fotowoltaicznej

Jeśli uznać fotoogniwa za płuca instalacji fotowoltaicznej, to jej sercem czy też mózgiem będzie falownik, zwany też inwerterem. Falownik służy nie tylko do zmieniania prądu stałego w użyteczny dla nas prąd zmienny, lecz także odpowiada za monitorowanie i nadzorowanie całej instalacji. Dobór falownika musi być wykonany szczególnie starannie, gdyż niekompatybilne z pozostałymi elementami instalacji urządzenie może znacznie obniżać jej wydajność. Innymi koniecznymi elementami każdej mającej sprawnie i bezpiecznie działać instalacji fotowoltaicznej powinny być: rozdzielnica elektryczna, zabezpieczenia przeciwnapięciowe oraz zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe. Nie należy też zapominać o doborze odpowiedniego okablowania i innych drobniejszych akcesoriów. Decydując się na montaż fotowoltaiki, warto całą rzecz powierzyć wyspecjalizowanej w tego typu pracach firmie. Tylko wyszkolony elektryk jest w stanie tak zmontować i skonfigurować całą sieć, by pracowała ona na optymalnych parametrach.

Zainteresowanym podpowiadamy jeszcze, że na wykonanie instalacji fotowoltaicznej można uzyskać określonej wysokości bezzwrotne dofinansowanie z funduszy UE.