Panele fotowoltaiczne

Systemy fotowoltaiczne dostarczają energię i przyczyniają się do niezależności od sieci energetycznych. Ich zastosowanie możliwe jest praktycznie wszędzie tam, gdzie docierają promienie słoneczne. Instalacja wymaga jednak odpowiedniego miejsca, a jej rodzaj uzależniony jest od indywidualnych potrzeb.

Schemat działania i sposób montażu

Wykorzystanie paneli fotowoltaicznych to najprostszy, a zarazem wysoce zaawansowany sposób przetwarzania energii promieniowania słonecznego. Jego zaletą jest m.in. prostota, lekkość, niesłyszalność jego pracy, bezobsługowość, niezawodność i możliwość uzyskiwania darmowej energii elektrycznej o parametrach sieciowych na potrzeby gospodarcze.

Klasycznie ogniwa fotowoltaiczne zbudowane są z krzemowych płytek półprzewodnika, które służą do przetworzenia energii słonecznej w energię elektryczną. W praktyce promienie padające na płytkę krzemową powodują powstawanie napięcia. By doszło do przepływu prądu elektrycznego, do ogniwa musi być podłączone urządzenie pobierające energię.

Na wydajność całego systemu fotowoltaicznego w dużej mierze wpływa (mierzone w ciągu całego roku) nasłonecznienie miejsca montażu instalacji. Co oczywiste, silne promieniowania i duża ilość słonecznych dni zwiększają możliwości uzyskiwania energii z danej instalacji. Istotnym elementem montażu paneli jest ich kierunek i kąt nachylenia. Preferowane są przy tym zwłaszcza dach budynku i jego elewacja, czyli miejsca bez ograniczeń w dostępie do promieniowania słonecznego.

W poszukiwaniu optymalnego rozwiązania

Wybór systemu fotowoltaicznego uzależniony jest m. in. od sposobu wykorzystywania produkowanej energii, ilości energii uzyskiwanej z instalacji, dostępnej powierzchni oraz zapotrzebowania energetycznego urządzeń, które obsługiwane będą przez powstający układ. Kluczem do sukcesu jest w tym wypadku spełnienie jak największej liczby indywidualnych kryteriów, dzięki czemu stworzony system fotowoltaiczny będzie całkowicie spełniał wymogi inwestora.

Warto przy tym wiedzieć, iż znaczący wpływ na ostateczną moc urządzenia ma powierzchnia zajmowana przez instalację. Wynika to z faktu, iż pojedyncze ogniwa fotowoltaiczne same w sobie charakteryzują się niewielką mocą. Dopiero łączenie ich równolegle lub szeregowo pozwala na stworzenie paneli lub modułów, które pozwalają uzyskiwać pożądane wartości mocy.

Bazowym elementem systemu fotowoltaicznego jest ogniwo, produkujące zwykle od 1 do 2 W. W celu zwiększenia mocy i wytwarzania prądu stałego, panel fotowoltaiczny złożony jest z wielu modułów wzajemnie połączonych. Dzięki szeregowemu połączeniu modułów możliwe jest więc uzyskanie w zasadzie dowolnego napięcia (aż do kilkuset woltów).

Ogniwa słoneczne produkują energię elektryczną z dużą sprawnością, wynoszącą ok. 17%, przez co energia promieniowania słonecznego zamienia się na energię elektryczną bez udziału ciepła. Najwyższą sprawność przetwarzania (nawet do 30%) pozwalają uzyskać ogniwa wytworzone z arsenku, są one jednak zdecydowanie najdroższe.

Pozytywny wpływ na środowisko

Wykorzystywanie instalacji fotowoltaicznych uznaje się za początek nowego etapu stosowania ekologicznych źródeł energii dostarczających prąd oraz skłaniających ludzkość do działań mających na celu ochronę środowiska.

Technologie fotowoltaiczne od lat z powodzeniem wykorzystywane są w kosmosie, do zasilania satelitów. Znakomicie sprawdzają się w różnych warunkach środowiskowych – znajdują zastosowanie m. in. w przekaźnikach radiowo – telekomunikacyjnych, lampach ulicznych, latarniach morskich, stacjach meteorologicznych, przy znakach drogowych czy kamerach. W ostatnim czasie wykorzystuje się je również w budownictwie mieszkaniowym, instytucjach i przy tworzeniu farm fotowoltaicznych.