|
|
|
|
|
Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Symbioza urządzeń w instalacji

Instalacje PV to systemy, które pozwalają na wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej np. na użytek gospodarstwa domowego! W skład takiej instalacji wchodzi szereg urządzeń, które współpracują ze sobą, umożliwiając przekształcenie promieni słonecznych w energię elektryczną. 

Kluczowym aspektem działania tych instalacji jest przepływ prądu elektrycznego przez układ, który składa się z ogniw fotowoltaicznych, inwertera oraz innych komponentów wspomagających. 

Panele solarne - wiele ogniw fotowoltaicznych, które produkują prąd!

Ogniwa fotowoltaiczne to podstawowe elementy, które składają się na panele fotowoltaiczne. 

To ogniwa odpowiedzialne są za bezpośrednie przekształcanie promieni słonecznych w energie elektryczną.  Dzieje się tak dzięki ich budowie – ogniwa wykonane są z materiału półprzewodnikowego, najczęściej krzemu, który po wystawieniu na działanie słońca generuje zjawisko zwane efektem fotowoltaicznym!

Efekt fotowoltaiczny

W wyniku tego efektu fotony (cząstki światła) uderzają w atomy krzemu, co prowadzi do wybicia elektronów z ich pozycji. Powstałe w ten sposób wolne elektrony zaczynają poruszać się w polu elektrycznym wytworzonym przez strukturę półprzewodnika, tworząc prąd elektryczny.

Ten prąd jest jednak prądem stałym (DC), który wymaga dalszej obróbki, aby mógł być użyty w standardowych urządzeniach elektrycznych, które pracują na prądzie zmiennym (AC).

Historia powstania paneli fotowoltaicznych
Artykuł!

Więcej o historii paneli fotowoltaicznych i osoby odpowiedzialnej za efekt fotowoltaiczny przeczytacie tutaj:

Aby zwiększyć moc produkowaną przez ogniwa fotowoltaiczne, łączymy je w większe jednostki, czyli panele fotowoltaiczne. Połączenie odbywa się w sposób szeregowy lub równoległy, w zależności od potrzeb systemu. W układzie szeregowym napięcie wyjściowe wzrasta, natomiast w układzie równoległym rośnie natężenie prądu. Współczesne panele fotowoltaiczne najczęściej stosują połączenie szeregowe ogniw, co pozwala na uzyskanie odpowiedniego napięcia.

Prąd DC na AC - zastosowanie falownika

Wytworzony przez panele prąd stały (DC) nie może być bezpośrednio wykorzystany przez większość urządzeń elektrycznych w gospodarstwie domowym, które działają na prąd zmienny (AC). W tym celu stosuje się inwerter, który pełni kluczową rolę w instalacji fotowoltaicznej.

Inwerter to urządzenie elektroniczne, którego zadaniem jest zamiana prądu stałego na prąd zmienny o odpowiednich parametrach (napięciu, częstotliwości). Proces ten wymaga zastosowania odpowiednich układów elektronicznych, takich jak tranzystory, które umożliwiają regulację przepływu prądu. Dzięki temu inwerter dostarcza energię elektryczną o parametrach zgodnych z wymaganiami sieci energetycznej, co pozwala na jej dalsze wykorzystywanie w domu lub przekazywanie do sieci elektroenergetycznej.

Historia powstania paneli fotowoltaicznych
Artykuł!

Chcesz dowiedzieć się jak wynaleziony został pierwszy inwerter fotowoltaiczny? Przeczytaj artykuł:

Połączenie z siecią i magazynowanie energii

W zależności od typu instalacji, energia elektryczna może być wykorzystywana na miejscu (w domu), a jej nadwyżka przekazywana do sieci elektroenergetycznej lub nadwyżka może być magazynowana dzięki systemowi bateryjnemu.  Jeśli system jest podłączony do sieci, wówczas nadmiar energii może być eksportowany do sieci, co umożliwia uzyskanie korzyści finansowych w postaci tzw. net meteringu (bilansowania energii).

Alternatywnie, energia może być magazynowana w bateriach słonecznych, które są często stosowane w instalacjach off-grid (niezależnych od sieci). Baterie przechowują energię elektryczną w postaci prądu stałego, a po jej zmagazynowaniu można ją przekształcić na prąd zmienny za pomocą inwertera.

Podsumujmy przepływ prądu!

Wytwarzanie enrgii

Promieniowanie słoneczne pada na panele fotowoltaiczne, gdzie poprzez efekt fotowoltaiczny generowany jest prąd stały.

Prąd stały z paneli trafia do inwertera, który przekształca go na prąd zmienny.

Prąd zmienny dostarczany jest do instalacji elektrycznej w budynku, zasilając urządzenia domowe.

Nadmiar energii może być magazynowany w akumulatorach lub przekazywany do sieci, jeśli instalacja jest podłączona do niej.

Instalacja fotowoltaiczna jest złożonym układem urządzeń, których współpraca umożliwia efektywne pozyskiwanie energii słonecznej i jej przekształcanie w energię elektryczną. Kluczowym elementem jest przepływ prądu, który zaczyna się w ogniwach fotowoltaicznych, gdzie promieniowanie słoneczne powoduje generowanie prądu stałego, a kończy na zasilaniu urządzeń elektrycznych lub przekazywaniu energii do sieci. Poprzez odpowiednie połączenie paneli, inwertera oraz innych urządzeń system staje się nie tylko źródłem energii, ale także częścią inteligentnego zarządzania energią w gospodarstwie domowym.

 

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *