Czym jest fotowoltaika?

 

Czym jest fotowoltaika?

Fotowoltaika jest procesem polegającym na wytwarzaniu energii elektrycznej pochodzącej z darmowego promieniowania słonecznego. Ogniwa fotowoltaiczne są to elementy półprzewodnikowe, przewodzące ładunki elektryczne, ich budowa najczęściej bazuje na krzemie (Si). Różnica potencjałów elektrycznych występująca pod wpływem działania padającego światła na ten pierwiastek przyczynia się do otrzymywana prądu. Ogniwa fotowoltaiczne w celu wytworzenia większej ilości energii łączy się w postaci paneli, jest to grupa modułów zasilająca jeden falownik (inwerter), który przetwarza prąd stały z paneli na prąd zmienny, który jest w sieci elektrycznej. Oznacza to, że urządzenie to na  bieżąco dopasowuje parametry generowanego prądu do parametrów domowej sieci, a także ulega wyłączeniu w momencie wykrycia jakiejkolwiek awarii. Monitoruje on także wszelkie parametry, które mogą być przydatne do analizy działania fotowoltaiki.

 

Budowa instalacji fotowoltaicznych:

W skład kompletnego systemu instalacji fotowoltaicznych wchodzą:

• panele,
• inwerter,
• dwukierunkowy licznik energii elektrycznej (pobieranie / oddawanie prądu do sieci),
• automatyka dbająca o odpowiednie obciążenie paneli prądem,
• akumulatory - jako dodatkowe uzupełnienie,
• system montażowy - konstrukcja wsporcza. 

 

Instalacja paneli fotowoltaicznych:

Przy instalacji wykorzystującej słońce można zdecydować się na umiejscowienie instalacji na dachu bądź gruncie wokół domu. Istotnym aspektem jest odpowiedni dobór lokalizacji. Ilość wyprodukowanej energii jest ściśle uzależniona, od orientacji względem słońca. Kierując się wyborem rozmieszczenia należy pamiętać o kilku uniwersalnych zasadach:

• Najbardziej nasłoneczniony kierunek to południe, dlatego panele powinny być kierowane w tę stronę. Jest to optymalne ułożenie modułów gwarantujące uzyskanie największej ilości energii elektrycznej. Dopuszczalne jest również pewne odchylenie na zachód bądź wschód, ustawienie paneli w kierunku północnym lub miejscu zacienionym nie ma sensu. 
• Lokalizacja instalacji może być oddalona od budynków docelowego dostarczania energii, ponieważ przewody w takich instalacjach można rozprowadzać po dowolnej długości, w celu uniknięcia strat energii zwiększa się przekrój przewodów. 
• Ilość energii elektrycznej dostarczanej przez instalacje w dużym stopniu zależy również od kąta nachylenia modułów fotowoltaicznych. Jest to spowodowane w dużej mierze, tym, że kąt padania słońca nie jest stały.  Latem znajduje się ono znacznie wyżej nad horyzontem niż ma to miejsce zimą. Optymalnym położeniem modułów powinno być usytuowanie ich pod kątem 30-35◦ względem ziemi. Przy zapewnieniu takiego położenia instalacja wyprodukuje największą ilość energii z zainstalowanej mocy. W warunkach, gdy moduły umieszczamy na dachu płaskim lub na gruncie wymagany kąt udaje nam się uzyskać za pomocą zastosowania odpowiedniej konstrukcji wsporczej.
• Pod uwagę należy wziąć również takie czynniki jak wiatr (z której strony wieje najczęściej) czy śnieg (w której części dachu najczęściej zalega). Chodzi tu o dbałość o konstrukcje mocowania.
• Nie należy montować większej liczby paneli fotowoltaicznych niż to konieczne, pojawia się bowiem ryzyko, że do sieci będzie oddawane więcej energii niż ta którą wykorzystamy. 
• Panele fotowoltaiczne  mogą  ulec  przegrzaniu. Dlatego należy montować je tak, by miały odpowiedni dopływ i przepływ powietrza ze wszystkich stron.

Mapa nasłonecznienia Polski - roczna suma nasłonecznienia wynosi ok 1000-1200 kWh/m2. Najwięcej słońca mamy w miesiącach: czerwiec, lipiec, sierpień. 

Żródło: © 2019 The World Bank, Source: Global Solar Atlas 2.0, Solar resource data: Solargis.

 

Budowa konstrukcji wsporczych

Elementem umożliwiającym zamontowanie paneli na gruncie lub budynku jest konstrukcja wsporcza, która jednocześnie ma na celu zapewnić stabilność całego układu.

 

Montaż na dachu wymaga określenia rodzaju pokrycia oraz ukształtowania dachu. Po doborze właściwych komponentów instalacji fotowoltaicznej należy zamontować specjalny stelaż. Zarówno na dachu jak i gruncie, stelaż składa się z szyn montażowych /profili montażowych. Profile łączone są za pomocą śrub i akcesoriów montażowych.

Na przygotowanym stelażu układane są panele fotowoltaiczne, połączone ze sobą szeregowo, które należy podłączyć do falownika. Jakie możliwości dają konstrukcje z profili montażowych?

• gęsta perforacja profili pozwala na szeroki zakres regulacji bez konieczności wiercenia i spawania. 
• wzdłużna perforacja profili umożliwia płynną regulację kąta nachylenia konstrukcji
• perforacja profili obniża również ciężar konstrukcji, równocześnie nie zmieniając ich właściwości wytrzymałościowych. Przez zastosowanie takiego rozwiązania instalatorzy nie noszą ciężkich profili i ich praca jest wydajniejsza. 
• możliwość wykonania konstrukcji montażowych  z różnych materiałów w zależności od zastosowania.
• produkcja profili montażowych typu STRUT odbywa się na najwyższej klasy maszynach, co zapewnia wysoką jakość produktów. 
• profile wykonane z blachy o powłoce ogniowej gwarantują wieloletnią odporność na korozję w warunkach atmosferycznych. 
• wszystkie profile montażowe typu STRUT produkowane są w Polsce.
• Elementy systemu STRUT uzyskały pozytywną ocenę właściwości użytkowych w postaci Krajowej Oceny Technicznej ITB-KOT-2019/0940 i ważne są do 2024 roku!

 

 

System montażowy STRUT:

Asortyment Alnor Systemy Wentylacji umożliwi Ci szybki montaż instalacji fotowoltaicznych. Elementy systemu STRUT są wykonane ze stali zwykłej, węglowej, lub ze stali konstrukcyjnej i są zabezpieczone przed korozją ogniowa powłoką cynkową Z100 wg. normy PN-EN 10346:2015, o masie nie mniejszej niż 100g/m2 i grubości nominalnej 7um lub elektrolityczną powłoką cynkową wg. normy PN-EN ISO 2081:2011 lub PN-EN ISO 4042:2001, o grubości nie mniejszej niż 5 um. 

Odchyłki wymiarów odpowiadają normom:

• gwintów  PN-EN 10143:2008,
• grubości blach stalowych PN-EN 10143:2008,
• wymiary pozostałych elementów systemu montażowego STRUT odpowiadają klasie tolerancji m wg  normy PN-EN 22768-1:1999.

 

 

Opis elementu	Materiał	Norma	Powłoka zabezpieczająca przed korozją
Szyny montoażowe LDB, LDBST, LDBDT	DX51D + Z100	PN-EN 10346:2015	powłoka cynkowa ogniowa o grubości nominalnej 7um
Wsporniki ścienne W-LDB i WK-LDB	S235JR	PN-EN 10025-2:2007	powłoka cynkowa elektrolityczna o grubości nie mniejszej niż 5um

Przy montażu systemu należy zwrócić  uwagę na właściwości użytkowe szyn montażowych. Parametry wytrzymałościowe systemu montażowego STRUT dostępne są w KOT. Nośności charakterystyczne i obliczeniowe elementów wsporczych, wyznacza się dzieląc nośności charakterystyczne przez współczynnik bezpieczeństwa równy:

• 1,54 – w przypadku szyn montażowych i wsporników ściennych,
• 2,0 – w przypadku nakrętek ślizgowych.

Obciążenia dopuszczalne szyn montażowych, są to minimalne naprężenia potrzebne do zniszczenia elementu.

Pamiętaj by wybierać mocowania, które posiadają badania wytrzymałościowe. 

powrót