Typowa instalacja fotowoltaiczna
- Panele fotowoltaiczne – przetwarzają promienie słoneczne bezpośrednio w prąd stały (DC).
- Okablowanie – łączą one panele fotowoltaiczne z inwerterem zapewniając między tymi dwoma elementami instalacji przepływ prądu.
- Inwerter (falownik) – urządzenie, które zmienia prąd stały (DC) w prąd zmienny (AC) o parametrach elektrycznych odpowiadających prądowi używanemu w miejskiej sieci elektrycznej.
- Licznik dwukierunkowy – urządzenie pozwalające na odczyt ilości wytworzonej i zużytej energii elektrycznej.
Podstawowe elementy składowe instalacji fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne są to elementy półprzewodnikowe, w których następuje konwersja energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, polegającego na powstaniu siły elektromotorycznej na złączu dwóch rodzajów półprzewodników.
Każdy moduł fotowoltaiczny zbudowany jest z ogniw fotowoltaicznych łączonych szeregowo, dodatkowo odpowiednio zabezpieczonych i umieszonych w obudowie. Ogniwa krzemowe przed warunkami atmosferycznymi i innymi zagrożeniami zabezpieczone są warstwami folii PET oraz EVA, a także hartowaną szybą, która odporna jest nawet na działanie gradu. Całość dodatkowo wzmocniona jest aluminiową ramą.
Falownik
Falownik (inwerter) to urządzenie elektryczne zamieniające prąd stały (direct current, DC), którym jest zasilane, na prąd zmienny (ang. alternating current, AC) o regulowanej częstotliwości wyjściowej. Inwerter, oprócz zmiany prądu stałego na zmienny pełni także funkcję kontrolne oraz umożliwia prowadzenie statystyk produkcji energii. Dodatkowo, istnieje możliwość zdalnego odczytu danych poprzez instalację sterownika wifi/lan.
Systemy montażowe
Instalacje fotowoltaiczne mogą być montowane zarówno na dachach, jak i na gruncie. W przypadku tych pierwszych możliwa jest instalacja na wszelkich rodzajach dachów, w tym płaskich, skośnych oraz o różnych rodzajach pokrycia, na dachówkach ceramicznych, blachodachówkach oraz na dachach pokrytych papą. W przypadku instalacji na gruncie stosowane są konstrukcje wbijane bądź wkręcane w grunt, jak i instalacje przytwierdzane do podłoża za pomocą płyt betonowych.
Zabezpieczenie instalacji
Kompletny system fotowoltaiczny zawiera także zabezpieczenia – urządzenia chroniące panele solarne i falownik przed przepięciami w obwodach prądu stałego wywołanymi wyładowaniami atmosferycznymi oraz zwarciami po stronie wejścia prądu zmiennego do inwertera.
Standardowy zestaw zabezpieczeń instalacji fotowoltaicznej składa się z ochrony przetężeniowej, ochrony przepięciowej oraz wyłączników nadprądowych chroniących falownik.
Połączenia kablowe i złącza
Odpowiednie okablowanie instalacji fotowoltaicznej ma na zadaniu zapewnienie jak najlepszej jakości, odporności oraz wytrzymałości na różne uszkodzenia mechaniczne oraz zjawiska atmosferyczne. W celu połączenia poszczególnych elementów systemu fotowoltaicznego wykorzystuje się specjalistyczne złącza typu MC4, konektory, junction boxes, rozłączniki, moduły przyłączeniowe stringów oraz przede wszystkim specjalne kable fotowoltaiczne.
Wszystkie powyższe elementy muszą być dostowane do napięć charakteryzujących instalację fotowoltaiczną, wodoszczelne, odporne na promieniowanie UV oraz warunki atmosferyczne, w tym również wysoką temperaturę. Całość musi również zapewnić niezawodność łączeniową systemu przez co najmniej 25 lat.