Cantitatea de energie solara care ajunge pe Pamant in fiecare zi este enorma, iar din aceasta putem folosi o parte ca sursa regenerabila de energie. Cu ajutorul centralelor solar-termice si a panourilor fotovoltaice, energia solara poate fi transformata in electricitate sau poate fi utilizata pentru incalzirea apei folosind panourile solare termice.
CE ESTE UN SISTEM FOTOVOLTAIC
Sistemele fotovoltaice transforma energia solara regenerabila in electricitate prin intermediul unor panouri solare fotovoltaice. Un sistem solar fotovoltaic reprezinta o optiune durabila, cu intretinere redusa, care iti permite sa faci economii importante folosind energia solara gratis. Ele permit obtinerea energiei electrice dintr-o sursa regenerabila, in mod curat, fara sa emita noxe si contribuie la un mediu inconjurator mai curat.
CUM FUNCTIONEAZA UN SISTEM FOTOVOLTAIC
Radiatia solara cade pe panoul solar fotovoltaic si creeaza un curent electric printr-un proces numit efect fotovoltaic. Efectul fotovoltaic este un proces care genereaza energie electrica intr-o celula fotovoltaica atunci cand aceasta este expusa la lumina soarelui.
Celule fotovoltaice sunt compuse din doua tipuri diferite de semiconductori – unul tip p si unul de tip n – care sunt unite pentru a crea o jonctiune p-n. Cand radiatia solara cade pe celula solara intre cei doi semiconductori se formeaza o diferenta de tenisune care genereaza un curent electric.
Fiecare celula produce o cantitate relativ mica de energie, dar conectate impreuna intr-un panou fotovoltaic, iar apoi panourile conectate intr-un sistem fotovoltaic pot produce sufiecienta energie electrica pentru aliemntarea unei casa, fabrici sau a unui oras.
Panourile fotovoltaice produc energie sub forma curent continuu (DC). Cum toate dispozitive electronice utilizeaza curent alternativ (AC) furnizat prin reteaua nationala, curentul continuu (DC) trebuie covertit in curent alternativ (AC). Acest lucru este realizat de un invertor care alimenteaza cu energie locuinta sau poate trimite surpulusul de energie in reteaua electrica nationala.
AVANTAJELE SISTEMELOR FOTOVOLTAICE
Sistemele de panouri fotovoltaice au o serie de avantaje care le fac atat de cautate in aceasta perioada:
- facturi de energie mai mici – panourile solare folosesc energia Soarelui pentru a genera energie electrica gratuita. In felul acesta te bucuri de facturi de electricitare mai mici si poti vinde surplusul de energie produs;
- iti asigura independenta energetica;
- durata de functionare indelungata – cele mai bune panouri fotovoltaice au eficienta de peste 84% chiar si la 25 ani de la data fabricatiei;
- costuri de operare si intretinere mici – sistemele fotovoltaice nu necesita operatii complicate de mentenanta;
- protejeaza mediul – nu produc noxe sau zgomot si folosesc energia regenerabila a Soarelui.
DEZAVANTAJELE SISTEMELOR FOTOVOLTAICE
investitie initiala mare, dar care se amprtizeaza in timp, mai ales in conditiile actuale de crestere a pretului energiei electrice;
productia de energie este dependenta de numarul de ore insorite
CE CONTINE UN SISTEM FOTOVOLTAIC
Principalele echipamente care alcatuiesc un sistem fotovoltaic sunt: panourile solare, sistemul de fixare a panourilor solare, invertorul si conectorii si cablurile solare . Pe langa acestea, un sistem fotovoltaic mai poate contine si echipamente de masurare si reglare a curentului electric, acumulatori, sisteme de orientare a panourilor fotovoltaice in functie de pozitia soarelui.
Aceste echipamente lucreaza impreuna pentru generarea, transportul, masurarea, reglarea si transformarea energiei electrice. Este foarte important ca aceste echipamente sa fie compatibile intre ele pentru buna functionare a sistemului fotovoltaic, de aceea iti recomandam sa consulti un specialist atunci cand configurezi un sistem fotovoltaic.
PANOURI FOTOVOLTAICE
Un panou este format din mai multe celule fotovoltaice care contin doua materiale semiconductoare. Pentru a fi protejate de actiunea mediului inconjurator, celulele fotovoltaice sunt protejate cu un strat de sticla. Aceasta este prevazuta cu un strat anti-reflex care are rolul de a minimiza pierderile cauzate de reflexia luminii. Celulele fotovaoltaice absorb lumina solara si o transforma in electricitate.
Majoritatea celulelor fotovolatice produse la nivel mondial sunt fabricate din siliciu cristalin, care are o limita teoretica de eficienta de 33% pentru transformarea energiei solare in energie electrica. Alte materiale semiconductoare si tehnologii care functioneaza la eficiente mai mari, sunt dezvoltate in continuare, dar acestea au momentan cu un cost de fabricatie mai ridicat.
SISTEME DE FIXARE A PANOURILOR FOTOVOLTAICE
Sistemele de fixare sunt structuri care permit montarea panourilor fotovoltaice la sol sau fixarea lor pe acoperisul cladirilor. Ele trebuie sa aiba o rezistenta indelungata in timp, sa asigure o prindere sigura a panourilor si sa permita ventilarea panourilor fotovoltaice. In cazul montarii panourilor solare pe acoperis, sistemele de fixare trebuie sa fie usoare pentru a nu creste prea mult incarcarea acoperisului si trebuie sa fie compatibile cu tipul de acoperis pe care se monteaza.
Sistemele de fixare mai avansate ofera posibilitatea modificarii unghiului de inclinare si/sau a orientarii panoului fotovoltaic pentru a optimiza cantitatea de radiatie solara captata de panou si, implicit, pentru cresterea productiei de energie electrica.
Tipuri de sisteme de fixare
Sistemele de fixare a panourilor fotovoltaice sunt diferite functie de locul de montare a panourilor:
- sisteme de fixare la sol;
- sisteme de fixare pe acoperis – acestea sunt specific fiecarui tip de acoperis (tigla, table cutata, tabla ondulata, etc)
INVERTOARE PENTRU SISTEME FOTOVOLTAICE
Invertorul este un dispozitiv electric care transforma curentul direct (DC) produs de panourile solare, in curent alternativ (AC) care poate fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor electrice.
Majoritatea invertoarelor au eficienta de conversie de peste 90% si sunt echipate cu dispozitive de protectie care determina oprirea alimentaria cu energie electrica in cazul unei caderi de curent sau a unei perturbari a retelei.
Energia electrica sub forma de curent alternativ care iese din invertor, poate fi folosita pentru alimentarea consumatorilor casnici si industriali, sau poate fi furnizata in reteaua nationala.
Tipuri de invertoare pentru sisteme fotovoltaice
- Invertoarele on-grid sunt conectate la reteaua nationala. Acestea preiau parametrii retelei si transforma curentul continuu produs de panourile fotovoltaice in curent alternativ, cu aceiasi parametri ca ai retelei. Se folosesc pentru sistemele fara acumulatori.
- Invertoarele off-grid sunt folosite pentru sistemele fotovoltaice care nu sunt conectate la reteaua nationala si care folosesc acumulatori pentru stocarea energiei.
- Invertoarele hibride, care combina trasaturile primelor doua tipuri si sunt folosite in sistemele fotovoltaice hibride.
CABLURI SOLARE SI CONECTORI
Cablurile solare asigura transferul energiei electrice de la panouri la invertor. Pentru prevenirea pierderilor, supraincalzirea cablurilor si pentru a evita pericolul unui scurt circuit sau a unui incendiu, cablurile si conectorii trebuie sa aiba o calitate buna, sa fie rezistenti la intemperii si sa fie dimensionati corect .
Se recomanda trasee cat mai scurte intre panourile fotovoltaice si invertor.
Acumulatori
Sistemele fotovoltaice care nu sunt legate la reteaua nationala de energie, au nevoie de unul sau mai multi acumulatori pentru a inmagazina surplusul de energie electrica generat in zilele insorite. Energia inmagazinata poate fi utilizata ulterior, noaptea sau in zilele innorate cand sistemul nu produce sau produce mai putina energie.
In cazul sistemelor fotovoltaice conectate la reteaua nationala, folosirea acumulatoriilor este optionala. In acest caz energia stocata de acumulatori poate fi folosita in situatia in care furnizarea energiei electrice prin reteaua nationala este intrerupta si panourile fotovoltaice nu produc. Din cauza costurilor mari de achizitie a acumulatorilor, clientii care opteaza pentru un sistem fotovoltaic conectat la retea, renunta la acumulatori, injectand energie in retea ziua si folosind energia din retea atunci cand panourile nu produc suficienta energie electrica.
Controlere/ regulatoare de incarcare
Controlerele/regulatoatele sunt dispozitive electronice care regleaza curentul continuu provenit de la panourile fotovoltaice, pentru a incarca corect bateriile. Acestea masoara nivelul de incarcare al bateriilor si, daca este cazul, opreste alimentarea acestora cu energie electrica.
Aceste controlere se folosesc doar daca sistemul fotovoltaic este prevazut cu acumulatori si pot fi de doua feluri: modularea latimii impulsului (PWM) si urmarirea punctului de putere maxima (MPPT).
INTRETINEREA SISTEMELELOR FOTOVOLTAICE
Sistemele fotovoltaice sunt usor de intretinut, nu necesita operatii de mentenanta speciala. Totusi pentru a mentine un randament ridicat si a le prelungi durata de viata, trebuie sa efectuezi un minim de operatiuni:
- verifica in mod regulat componentele sistemului – panouri, sisteme de fixare, invertoare, cabluri, acumulatori
- curata-le periodic. Praful sau mizeria reduc semnificativ eficienta unui panou fotovoltaic. De aceea iti recomandam sa le speli de doua ori pe an, folosind un aparat de spalat cu presiune echipat cu perii si detergenti speciali care sa nu zgarie sau sa afecteze suprafata panourilor solare. Iti recomandam sa le speli;
- indeparteaza zapada depusa pe panouri;
- evita zonele umbrite. Umbra generate de cladirile inalte, copacii sau cosurile de fum pot reduce semnificativ productia panourilor fotovoltaice;
- asigura buna ventilatie a panourilor. Supraincalzirea panourilor reduce randamentul acestora. Prin urmare sistemul de fixare a panourilor trebuie sa permita circulatia aerului pentru o buna ventilare a panourilor;
- regleaza unghiul de inclinare a panourilor astfel incat sa asigure alunecarea zapezii sau a prafului in timpul ploilor si sa optimizezi expunerea la lumina soarelui;
- verifica daca pasarile au facut cuib in structura panourilor si indeparteaza cuiburile formate. Pasarile pot murdari panourile fotovoltaice si pot deterioara cablurile electrice.
Comments are closed