Fotowoltaika pozwala na wytwarzanie prądu elektrycznego z energii słonecznej. Panele fotowoltaiczne zamieniają światło słoneczne w prąd stały, który można wykorzystać w domu. Dzięki temu możesz produkować prąd samodzielnie i obniżyć rachunki za energię.
W tym artykule dowiesz się, jak dokładnie działa cały proces wytwarzania prądu przez panele. Poznasz też podstawowe elementy instalacji oraz najważniejsze korzyści płynące z wyboru tego rozwiązania.
Jeśli chcesz wiedzieć, co dzieje się ze światłem słonecznym po kontakcie z panelem i dlaczego fotowoltaika działa także przy pochmurnym niebie, czytaj dalej.
Zasada działania fotowoltaiki
Panele fotowoltaiczne pozwalają przekształcić energię słoneczną w energię elektryczną. Dzięki odpowiedniej budowie i kluczowym elementom systemu możesz zasilać dom lub firmę prądem ze słońca nawet przez wiele lat.
Budowa paneli fotowoltaicznych
Podstawą każdego panelu są ogniwa fotowoltaiczne wykonane głównie z krzemu. Ogniwa te są połączone szeregowo i równolegle, aby zapewnić odpowiednie napięcie i moc.
Warstwa ochronna zabezpiecza je przed warunkami atmosferycznymi, jak deszcz, śnieg czy wiatr. Całość zamknięta jest w solidnej ramie, najczęściej z aluminium.
Panele wyposażone są w przednią szybę z hartowanego szkła oraz folię izolującą z tyłu. Takie rozwiązania wydłużają żywotność modułu i minimalizują ryzyko uszkodzeń.
Proces konwersji energii słonecznej na prąd
Gdy światło słoneczne pada na ogniwo, fotony uderzają w warstwę krzemową, wypychając elektrony. W wyniku tego ruchu powstaje prąd stały (DC).
Efekt ten nazywa się efektem fotowoltaicznym i jest podstawą działania każdego systemu PV. Elektrony przemieszczają się w określonym kierunku, co prowadzi do powstania różnicy napięć na końcach ogniwa.
Ważne jest, że wytworzony prąd stały nie nadaje się bezpośrednio do zasilania większości urządzeń domowych. Potrzebna jest jeszcze konwersja na prąd przemienny.
Rola falownika w systemie fotowoltaicznym
Falownik (inwerter) jest niezbędnym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej. Jego główną rolą jest przekształcenie prądu stałego (DC), produkowanego przez panele, na prąd przemienny (AC).
Prąd przemienny możesz wykorzystać bezpośrednio w większości urządzeń elektrycznych i przesłać do lokalnej sieci. Falownik kontroluje także parametry pracy całego systemu, np. napięcie i ilość wyprodukowanej energii.
Niektóre falowniki mogą zarządzać także magazynowaniem energii w bateriach, jeśli są one zainstalowane. Sam falownik dba o bezpieczeństwo i efektywność pracy instalacji.
Przeczytaj także: https://www.manbel.pl/jak-odkrecic-srube-z-wyrobiona-glowka-skuteczne-metody-i-narzedzia/
Czynniki wpływające na wydajność instalacji PV
Efektywność paneli fotowoltaicznych zależy od kilku ważnych czynników. Możesz poprawić wydajność instalacji, dbając o jej umiejscowienie, konserwację oraz minimalizując wpływ warunków pogodowych.
Wpływ warunków atmosferycznych
Warunki atmosferyczne mają duży wpływ na ilość energii produkowanej przez panele. Najlepsze rezultaty uzyskasz przy słonecznej pogodzie oraz czystym niebie. Zachmurzenie ogranicza ilość promieniowania słonecznego i sprawia, że system produkuje mniej prądu.
Temperatura powietrza także jest istotna. Choć panele działają w cieple, zbyt wysoka temperatura zmniejsza ich sprawność. Optymalna temperatura do pracy paneli mieści się między 15°C a 25°C. Opady deszczu usuwają kurz, jednak silny wiatr lub grad mogą uszkodzić sprzęt.
Na produkcję energii wpływ mają także zmiany pór roku. Latem dni są dłuższe, więc wydajność jest wyższa. Zimą, przy krótszym dniu i niższym nasłonecznieniu, instalacja wytwarza mniej energii.
Orientacja i nachylenie paneli
Orientacja paneli określa, jak są ustawione względem kierunków świata. Najlepiej ustawić panele na południe, ponieważ wtedy otrzymują najwięcej światła słonecznego w ciągu dnia. Inne kierunki mogą zmniejszyć wydajność nawet o kilkadziesiąt procent.
Kąt nachylenia paneli wpływa na to, jak promienie słoneczne padają na powierzchnię modułu. W Polsce optymalny kąt wynosi zwykle od 30° do 40°. Zbyt płaski lub zbyt stromy kąt ogranicza produkcję energii, zwłaszcza zimą lub wczesną wiosną.
Najlepiej, jeśli montaż paneli umożliwia korektę kąta w ciągu roku. Dzięki temu możesz dostosować ustawienia do aktualnego położenia słońca i maksymalizować wydajność całoroczną.
Zacienienie i konserwacja systemu
Zacienienie nawet niewielkiej części instalacji radykalnie obniża jej wydajność. Cień rzucany przez drzewa, budynki lub inne przeszkody może zahamować przepływ prądu przez cały moduł lub grupę modułów. Warto regularnie sprawdzać, czy wokół paneli nie pojawiły się nowe przeszkody zacieniające.
Konserwacja polega głównie na czyszczeniu powierzchni paneli z kurzu, pyłków czy liści. Brud obniża ilość światła docierającego do ogniw i może znacząco zmniejszyć ilość produkowanej energii, szczególnie wiosną i latem.
Prosta kontrola wizualna oraz okresowe przeglądy techniczne pomogą utrzymać instalację w dobrej kondycji. Sprawne działanie systemu zależy także od stanu kabli oraz inwertera, który zamienia energię słoneczną na energię elektryczną do użytku domowego.
Potrzebujesz wytrzymałych elementów mocujących do fotowoltaiki? Sprawdź ofertę dostępną na mafot.pl
