Zrozum wszystko o urządzeniach, które składają się na system fotowoltaiczny

Obraz Alex Csiki z Pixabay

Czy myślałeś o bardziej zrównoważonym sposobie pozyskiwania energii? Jednym z alternatywnych i odnawialnych źródeł, które rośnie i zyskuje coraz więcej miejsca wśród Brazylijczyków, jest energia słoneczna. Brazylia jest doskonałym rynkiem dla sektora energetycznego, ponieważ średnie promieniowanie słoneczne, które wpływa na powierzchnię kraju, wynosi do 2300 kilowatogodzin na metr kwadratowy (kWh / m²), jak podaje Atlas Solarimetric firmy Cepel.

Mimo pewnych zachęt do korzystania z tego typu energii odnawialnej (ważne, bo pozwala zmniejszyć obawy o zbiorniki hydroelektrowni, które w ostatnich latach cierpiały z powodu braku deszczu i nadmiaru słońca), nadal można je zaobserwować wątpliwości wśród konsumentów i zainteresowanych zastosowaniem tego systemu w swoich domach lub firmach. Jak to działa? Ile kosztuje instalacja? Czy zwrot finansowy jest korzystny? Gdzie kupić? Jest wiele pytań. Cóż, przejdźmy do odpowiedzi!

Fotowoltaiczny system energii słonecznej (zwany także „systemem energii słonecznej” lub nawet „systemem fotowoltaicznym”) to model, w którym komponenty zestawu do pozyskiwania energii słonecznej działają w celu przechwytywania energii słonecznej i przekształcania jej w Elektryczność. Wytworzona energia może być następnie wykorzystana do zasilania sieci elektroenergetycznej na dużą skalę, jak w elektrowniach słonecznych (komercyjny sektor energetyczny), ale może być również wytwarzana na mniejszą skalę, mieszkalną (energia słoneczna do użytku domowego). Oprócz systemu słonecznego do wytwarzania energii elektrycznej istnieje również system energii cieplnej, którego celem jest wykorzystanie promieniowania słonecznego do podgrzewania wody.

Zestaw fotowoltaicznej energii słonecznej zwykle składa się z kilku podstawowych elementów, pogrupowanych w trzy różne bloki: blok generatora, blok kondycjonowania mocy i blok magazynujący. Każda grupa składa się z komponentów o określonych funkcjach.

Blok generatora: panele słoneczne; kable; konstrukcja nośna.
Blok kondycjonujący moc: falowniki; kontrolery ładowania.
Blok do przechowywania: baterie.

Blok generatora

Panele słoneczne

Są uważane za serce systemu fotowoltaicznego i są odpowiedzialne za zamianę energii słonecznej na energię elektryczną. Panele działają w prosty sposób: panel słoneczny składa się z zestawu ogniw fotowoltaicznych, które mają elektrony (ujemnie naładowane cząstki, które obracają się wokół jąder atomów), a te z kolei pod wpływem promieniowania słonecznego poruszają się generowanie prądu elektrycznego. Dlatego panele wymagają minimalnej konserwacji, polegającej głównie na dobrym czyszczeniu, aby zapewnić ich pełną funkcjonalność. Zwykle deszcze są wystarczające, aby usunąć liście, kurz i inne zanieczyszczenia, ale dobrze jest zachować rutynową kontrolę. Należy pamiętać o używaniu gumowych rękawic i sprawdzaniu, czy nie ma luźnych lub utlenionych drutów, aby uniknąć wypadków. W większości,wilgotna szmatka i neutralny detergent czyści element.

Rozmiary i liczba wymaganych paneli będą zależały od dostępnej powierzchni, miejsca instalacji i zapotrzebowania na energię w miejscu zamieszkania. W przypadku systemów domowych najbardziej odpowiednim miejscem jest dach ( dach ), ponieważ jest to miejsce, w którym słońce świeci najbardziej i istnieje mniejsze ryzyko przenikania cieni. Panele słoneczne, które mają średnią żywotność 25 lat, mogą mieć trzy różne modele: monokrystaliczny, polikrystaliczny i cienkowarstwowy. Każdy z nich ma inną cenę, skład i wydajność. Więcej informacji można znaleźć w artykule „Fotowoltaiczne panele słoneczne: zamiana światła słonecznego na energię elektryczną”.

Struktury wspierające

Konstrukcje wsporcze to materiały zaprojektowane do dosłownego podtrzymywania i podtrzymywania paneli słonecznych. Wybór rodzaju konstrukcji wsporczej musi uwzględniać rodzaj montowanego panelu słonecznego, wymagane do niego nachylenie, miejsce montażu oraz materiał, z którego jest wykonany.

Dlatego, podobnie jak w panelach, konstrukcje te mają różne modele, które mają zastosowanie w różnych lokalizacjach i sytuacjach oraz mają różne ceny, rozmiary i wydajności. Niektóre z tych modeli mają konstrukcję metalową ze stałym nachyleniem; te o stałej konstrukcji z regulowanym kątem nachylenia i trackerami (obserwatorami, w wolnym tłumaczeniu z języka angielskiego). Warto pamiętać, że nie zawsze najdroższy jest najlepszy dla Twojego przypadku. Warto sprawdzić funkcje i wymagania każdego z nich, aby lepiej dobrać model do domu lub firmy. Aby dowiedzieć się więcej, kliknij tutaj.

Kable

Okablowanie jest tym, co łączy inne elementy systemu i wspomaga przepływ energii między nimi. Ponownie, typy kabli, które zostaną użyte, będą zależały od rodzaju panelu wybranego dla systemu i odległości między komponentami (ponieważ istnieje maksymalna dopuszczalna odległość między dwoma punktami do połączenia).

Niektóre modele kabli stosowane w systemie fotowoltaicznym to modele modułowe lub szeregowe, które gwarantują ochronę przed awariami i zwarciami; główne kable DC, które łączą generator i falownik oraz kable rozgałęzione AC, które łączą falownik z siecią odbiorczą.

Wszystkie przewody muszą być wykonane z miedzi z izolacją termoplastyczną. Zobacz więcej tutaj.

Blok kondycjonujący moc

Falowniki

Uważane za „mózg” systemu fotowoltaicznego, falowniki mogą ładować akumulatory, jeśli są powiązane z generatorem, ale ich główną funkcją jest przekształcanie prądu stałego (DC) w prąd przemienny (AC), dostosowując napięcie prądu w razie potrzeby . Ale jakie jest znaczenie tej transformacji?

Panele słoneczne dostarczają energię do systemu w postaci prądu stałego, w którym baterie również ją odbierają i dostarczają. Mimo to większość urządzeń elektronicznych wykorzystuje energię w postaci prądu przemiennego, dlatego konieczne jest stosowanie falowników.

Jeśli chcesz dowiedzieć się trochę więcej o tym, czym są prądy stałe i przemienne oraz jak działa falownik w systemie fotowoltaicznym, kliknij tutaj.

Kontrolery ładowania

Kontroler ładowania to element odpowiedzialny za ochronę akumulatorów. Kontroluje proces załadunku i rozładunku, wydłużając tym samym ich żywotność i zapewniając większą efektywność magazynowania wytworzonej energii.

Działa tak, że poprzez pomiary napięcia akumulatora (aby sprawdzić, czy jest pełny lub pusty), kontroluje natężenie wpływającego do niego prądu. Tak więc, gdy bateria zbliża się do maksymalnego naładowania, sterownik zmniejsza natężenie prądu. Oprócz umożliwienia pełnego naładowania akumulatora, kontroler zapobiega również rozładowaniu do niebezpiecznego poziomu, co mogłoby naruszyć jego integralność.

Niektóre główne cechy kontrolerów opłat to:

Ochrona przed prądem wstecznym;
Kontrola rozładowania;
Monitorowanie systemu;
Ochrona nadprądowa;
Opcje montażu;
Kompensacja temperatury.

Dowiedz się więcej, klikając tutaj.

Blok do przechowywania

Baterie

Wreszcie akumulatory, które są uważane za płuca systemu fotowoltaicznego, działają w celu zagwarantowania dostaw energii do systemu, gdy jest mało energii słonecznej lub nie ma jej wcale (jak w pochmurne dni lub w nocy).

Nie wszystkie systemy fotowoltaiczne wymagają baterii. Oczywiście każdy będzie potrzebował alternatywnego źródła energii na czas bez światła słonecznego, ale baterie nie są jedyną opcją. Będą wykorzystywane jako alternatywne źródło dla systemów, które nie są podłączone do sieci ( off-grid ), ale dla tych, które są podłączone do sieci elektroenergetycznej ( on-grid ), będą zaspokajać zapotrzebowanie w pochmurne dni.

Istnieje kilka rodzajów akumulatorów i nie wszystkie z nich można zastosować w systemie fotowoltaicznym (jak np. Akumulatory samochodowe). Wśród dozwolonych są różne środki ostrożności i zastosowania dla każdego z nich, a także różne ceny i okres użytkowania między nimi.

Przeczytaj więcej o bateriach w systemie fotowoltaicznym.
dowiedz się więcej o tym, jak zainstalować system fotowoltaiczny w swoim domu.

Oprócz tego, że energia fotowoltaiczna jest uważana za czystą, ponieważ nie generuje odpadów poza płytami i nie powoduje szkód w środowisku, jest jednym z najbardziej obiecujących zasobów odnawialnych w Brazylii i na świecie, ponieważ ma minimalny wpływ na środowisko i zmniejsza ślad węglowy konsumentów - będą minimalizować swoje emisje, wybierając sposób pozyskiwania energii o niskim potencjale szkodliwości.

Zwrot z inwestycji w system fotowoltaiczny jest zmienny i zależy od ilości energii wymaganej przez nieruchomość. Mimo to zaletą systemu domowego jest oszczędność: po osiągnięciu tego czasu zwrotu rachunek za energię nie będzie już musiał być opłacany. Energia słoneczna, która zamienia się w „darmową” elektryczność! Zaoszczędzisz, a dobre pieniądze mogą w końcu pójść na oszczędności, zamiast być wydawane, nie przynosząc wielu korzyści.

Pamiętaj, aby upewnić się, że stosowane podzespoły posiadają atesty Państwowego Instytutu Metrologii, Jakości i Technologii (Inmetro), który w 2014 r. Przeprowadził wdrożenie rozporządzenia nr 357 w celu ustalenia zasad funkcjonowania urządzeń wytwórczych Fotowoltaika.

Niestety w Brazylii nadal istnieje niewiele zachęt i linii finansowania dla tego rodzaju energii, do których wciąż trudno jest uzyskać dostęp i które mają niewielkie zastosowanie. Oczekuje się, że wraz ze wzrostem zużycia systemów energii fotowoltaicznej pojawią się nowe zachęty, bardziej przydatne i dostępne dla zwykłych mieszkań.