Co warto wiedzieć o fotowoltaice?

Systemy fotowoltaiczne to jedne z najpopularniejszych, odnawialnych źródeł energii (OZE). Obecnie posiadanie w domu minielektrowni staje się nie tylko luksusem, ale i często koniecznością. Ceny prądu rosną z dnia na dzień, a możliwości, jakie daje fotowoltaika są wyjątkowe i dają realne korzyści finansowe.

Co warto wiedzieć o fotowoltaice?

Poznaj czym jest fotowoltaika

Działanie systemu fotowoltaicznego (inaczej zwanego PV) jest niezwykle proste. Polega ono na tym, że występujące w systemie ogniwa fotowoltaiczne, z których stworzone są panele (panele fotowoltaiczne to inaczej panele PV), przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną. Liczba zamontowanych ogniw, które są ze sobą zespolone nazywana jest panelem, tudzież modułem fotowoltaicznym. Są one umiejscowione w konstrukcji nośnej lub na specjalnej ramie.

Promienie, które pochodzą ze słońca, są natychmiast pochłaniane za pośrednictwem krzemu. Jest to doskonały półprzewodnik. Z niego też zbudowane są ogniwa fotowoltaiczne. W czasie tego procesu krzem powoduje wybijanie elektronów ze swojej pierwotnej pozycji i zmuszanie ich do ruchu. Odpowiedniego rodzaju złącza i sprzęt pozwalają na wytworzenie obwodu elektrycznego i połączenie go z będącymi w ruchu elektronami.

Gdzie można zamontować fotowoltaikę, czy działa ona zimą oraz w pochmurne dni?

Fotowoltaikę można zamontować na budynku – dachu lub też na gruncie, obok zabudowań. System ten najefektywniej działa na spadzistych dachach, funkcjonuje też na typowo płaskich – montaż na poziomych powierzchniach jest również możliwy. Mocowanie konstrukcji dla fotowoltaiki jest na tyle silne, że panele nie zostają uszkodzone pod wpływem wiatru, opadów śniegu, ulewnego deszczu, czy też gradobicia.

Podobnie rzecz ma się z montażem fotowoltaiki przy gruncie. Nie ma obawy, że silne podmuchy wiatru spowodują uszkodzenie systemu. Oczywiście należy w tym miejscu wspomnieć, że fotowoltaika nie jest odporna na zjawiska typu tornada czy huragany. Takie zdarzenia posiadają niszczycielską siłę, która potrafi zmieść z powierzchni ziemi  nawet dom.

Na terenie Polski nie dochodzi do tego typu dynamicznych zjawisk pogodowych. Nic nie wskazuje na to, aby w perspektywie kilkudziesięciu lat nasz klimat zrównał się z tym, jaki panuje na terenach zagrożonych występowaniem tornad czy huraganów.

Warto również wiedzieć, że panele fotowoltaiczne działają od świtu aż po zmierzch i wytwarzają energię, bez względu na porę roku. Z powodzeniem generują ją także w okresach jesienno-zimowych oraz w dni pochmurne.

Obliczanie powierzchni, ustawianie kierunku, w jakim mają być zwrócone panele PV oraz ogólne wymiary całego systemu – fotowoltaika

Podczas projektowania instalacji fotowoltaicznej na dachu należy wziąć pod uwagę obciążenie jego powierzchni tego typu konstrukcją. Pojedynczy, standardowy panel fotowoltaiczny posiada wagę około 30 kilogramów. Aby bez przeszkód zamontować taki system, musimy posiadać minimalną nośność swojego dachu szacowaną na wartość +/- 250 kilogramów na metr kwadratowy. W obliczeniach tych bierzemy pod uwagę średniego rodzaju obciążenie modułowe o wadze 20 kilogramów na metr kwadratowy.

Uważa się, że aby mieć instalację fotowoltaiczną o mocy wyższej niż 10 kW, to raczej zalecane jest zainstalowanie jej na gruncie, zazwyczaj ze wspomaganiem w postaci konstrukcji wspornych. Warto jednak zaznaczyć, że podstawowym warunkiem przy planowaniu umiejscowienia fotowoltaicznej instalacji jest miejsce, jakie mamy do dyspozycji. Obliczenie powierzchni potrzebnej do zamontowania systemu o pożądanej mocy polega na prostym szacunku. Aby montowane panele fotowoltaiczne działały poprawnie, należy orientacyjnie przyjąć, że dla mocy instalacji 1,5 kWp, potrzebujemy (+/-) 10 m kw powierzchni dachu, zaś dla instalacji 4kWp – około 25 m kw powierzchni dachu. 

Panele fotowoltaiczne najlepiej również ustawić w orientacji południowej. To swego rodzaju gwarancja ich największej efektywności. Każde odchylenie od tego kierunku na wschód bądź też zachód może przyczyniać się do zmniejszenia wydajności pracy rzędu 4-5%. Warto wspomnieć, iż ilość wytwarzanej energii można obliczyć przy pomocy prostego wzoru, który powstał przy udziale Instytutu Energetyki Odnawialnej – najlepszego źródła informacji o OZE.

Obliczeń dokonujemy przy pomocy analizy metody rozłożonego kosztu produkcji energii (LCOE). Wzór można znaleźć na stronie internetowej Instytutu.

Fotowoltaika to bardzo interesująca alternatywa dla tradycyjnych źródeł pozyskiwania energii elektrycznej. Domowa elektrownia nie tylko pomaga zaoszczędzić sporo wydatków, ale i przyczynia się do ochrony środowiska.