Care sunt componentele unui sistem fotovoltaic?
Un sistem fotovoltaic este alcătuit dintr-o serie de componente cheie, toate îmbinându-se pentru generarea energiei electrice, pentru reglarea și controlul fluxului de energie, precum și pentru montarea și conectarea sistemului cu locuința. Un sistem conectat la rețeaua națională (ON Grid) este compus din panouri fotovoltaice, un invertor sau mai multe micro-invertoare, sistem de prindere pe acoperiș și accesorii electrice, inclusiv siguranțe automate și cabluri. Este foarte imporant ca toate aceste componente să funcționeze împreună, fără ca niciun element să compromită performanța, siguranța sau durata de viață a oricărei alte componente.
Panourile fotovoltaice
Panourile fotovoltaice sunt cea mai vizibilă componentă a unui sistem fotovoltaic. Montate, de obicei, pe acoperișurile locuințelor sau ale companiilor acestea generează energie electrică curată prin transformarea razelor solare în energie electrică utilizabilă.
Fiecare panou fotovoltaic este o colecție de celule ce produc energie electrică prin efectul fotovoltaic. Celulele sunt fabricate din materiale semiconductoare, cel mai des întâlnit fiind Siliciu. Puterea de ieșire a panourilor fotovoltaice uzuale este cuprinsă între 5 – 300W, însă pentru a produce cantitatea de energie electrică necesară, panourile sunt combinate în șiruri serie-paralel.
Invertorul
Invertorul este unul dintre cele mai importante elemente ale unui sistem fotovoltaic. Acesta convertește ieșirea în CC a panourilor fotovoltaice în tensiune alternativă, ce poate fi utilizată pentru alimentarea aparatelor de uz caznic. În funcție de configurația sistemului, energia care nu este utilizată în interiorul locuinței este fie injectată în rețeaua națională, fie stocată în acumulatori pentru o utlizare ulterioară.
Acumulatorii
Pot exista perioade în care lumina soarelui nu ajunge la panourile fotovoltaice. Seara, noaptea sau zilele înorate reprezintă exemple de astfel de situații care nu țin de controlul nostru. Pentru a putea furniza energie electrică și în astfel de situații, surplusul de energie generat în timpul zilelor însorite este stocat în bancuri de acumulatori și este consumat ulterior, ori de câte ori este nevoie.
În general, pentru sistemele fotovoltaice se utilizează acumulatori Deep Cycle. Spre deosebire de acumulatorii clasici cu plăci de plumb, acumulatorii Deep Cycle sunt proiectați pentru sisteme mai robuste ce necesită cicluri repetate de încărcare-descărcare.
Sistemul de prindere
Sistemele fotovoltaice sunt motante pe acoperișuri cu ajutorul unor sisteme de prindere ce cuprind diverse șine, rame și cleme de tablă. Cele mai multe sisteme de montare sunt fabricate din aluminiu cu oțel inoxidabil și sunt proiectate astfel încât să poată fi utilizate pentru o gamă largă de panouri fotovoltaice și acoperișuri.
Un sistem de prindere de calitate superioară este fabricat preponderent din aluminiu, ceea ce duce la o greutate mai redusă pe acoperiș și la un nivel mai scăzut de coroziune pe perioade lungi de timp. Deși costul ar putea fi puțin mai mare, achiziționarea unui sistem de prindere de calitate superioară garantează protejarea sistemului fotovoltaic pentru o perioadă mai lungă de timp.
Cum funcționează un sistem fotovoltaic?
Un sistem fotovoltaic este alcătuit din mai multe panouri fotovoltaice, un convertor CC – CA (invertor) și sistemul de prindere pentru fixarea în poziție a panourilor.
Panourile fotovoltaice sunt, în general, montate pe acoperișuri orientate spre sud, est sau vest și sunt înclinate la un anumit unghi pentru a maximiza cantitatea de radiație solară primită de fiecare panou.
Cea mai mare parte a locuințelor sunt conectate la rețeaua națională de energie electrică. Sistemul energetic utilizează o tensiune de funcționare de 230 V – curent alternativ (CA), dar energia electrică produsă de panourile fotovoltaice este caracterizată printr-o tensiune continuă – curent continuu (CC). Pentru a transforma energia electrică CC în CA pentru uz casnic obișnuit, sistemele fotovoltaice conectate la rețeaua națională de energie au un convertor atașat fiecărui panou, numit micro-invertor sau un singur invertor pentru un șir de panouri fotovoltaice conectate între ele.
În prezent, locuințele ce dețin un sistem fotovoltaic consuma mai întâi energia fotovoltaică produsă, înainte de a trece la rețeaua națională, dacă este necesară o cantitate mai mare de energie decât poate genera sistemul. De asemenea, sistemele fotovoltaice conectate la rețea pot să injecteze în rețea energie electrică, dacă producția sistemului fotovoltaic este mai mare decât necesarul imediat al locuinței.
