Instalacje fotowoltaiczne

Instalacja fotowoltaiczna on – grid to standardowa instalacja podłączona do sieci elektroenergetycznej. Składa się z modułów fotowoltaicznych (w razie konieczności razem z optymalizatorami), konstrukcji nośnej, falownika, zabezpieczeń po stronie DC i AC oraz okablowania. Do takiej instalacji można podłączyć magazyny energii oraz licznik inteligentny. Licznik inteligentny zakłada się w celu sterowania podłączonymi do niego urządzeniami i pozwala wykorzystywać wyprodukowaną energię na bieżąco. Instalacje on-gridowe działają wyłącznie w czasie działania sieci przesyłowych. Związane jest to z bezpieczeństwem.

Instalacja off – grid, inaczej wyspowa lub autonomiczna. Jest to instalacja nie podłączona do sieci elektroenergetycznej. W tym przypadku nie ma możliwości magazynowania energii w sieci. Instalacja off – grid składa się z modułów fotowoltaicznych, konstrukcji nośnej, falownika, regulatora ładowania, magazynu energii, zabezpieczeń, okablowania. Systemy off – gridowe stosuje się w miejscach, do których nie dociera energia elektryczna np. w domkach campingowych, w domach na działkach letniskowych, a w mniejszych rozmiarach na łodziach, w camperach i przyczepach campingowych. W ten sposób można także zaopatrzyć w prąd oświetlenie zewnętrzne działek i ogrodów, w postaci np. latarni. Działanie instalacji off-gridowych jest niezależne od działania sieci elektroenergetycznej.

Instalacje fotowoltaiczne hybrydowe łączą w sobie rozwiązania on-gridowe i wyspowe. Działają równolegle z siecią elektryczną, a gdy występują zaniki prądu lub czasowe wyłączenia przełącza się na działanie autonomiczne. Instalacja hybrydowa składa się z modułów fotowoltaicznych, konstrukcji nośnej, falownika, zabezpieczeń, okablowania, oraz niezbędnego załącznika SZR. Automat ten jest niezbędny w rozwiązaniu hybrydowym ze względu na bezpieczeństwo pracujących na liniach energetyków. Powoduje rozłączenie powrotu prądu na linii N, a nasza instalacja pracuje jako off-gridowa (wyspowa).

Magazynowanie energii, czyli zastosowanie akumulatorów w celu „przechowania” energii elektrycznej na później. Jest to rozwiązanie dla instalacji on- i off-gridowych. Dzięki zmagazynowaniu energii możemy, wyprodukowany w dzień prąd, wykorzystać w nocy lub następnego, mniej słonecznego dnia. Akumulatory są niezbędne dla instalacji off-gridowych, natomiast w instalacjach podłączonych do sieci mogą być, ale nie muszą. Magazyny energii, w zależności od wielkości, wykorzystuje się od najmniejszych instalacji: założonych na łodziach, czy przyczepach, jak i w większych: na domach oraz zakładach produkcyjnych.

Najbardziej popularnym rozwiązaniem montowania instalacji fotowoltaicznych to montaż na dachu. Dachy dzieli się na:

• dachy skośne
• dachy płaskie

Dachy skośne

Najlepsze efekty produkcyjne uzyskuje się, gdy połać dachu skierowana jest na południe, a kąt nachylenia wynosi 35°. Wiadomo jednak, że taka sytuacja zdarza się bardzo rzadko, dlatego w praktyce instalacje fotowoltaiczne zakłada się na dachy z ekspozycją na wschód, południe i zachód. Nie zakłada się instalacji po stronie północnej, ponieważ instalacja taka nigdy się nie zwróci. Jeżeli instalacja fotowoltaiczna będzie znajdować się na dachu po stronie wschodniej to, największą produkcję uzyskamy rano, jeśli moduły założone zostaną po stronie zachodniej to, produkcją prądu cieszyć się można po południu. Z reguły gdy jest taka możliwość instalacja rozłożona zostaje na wszystkie strony, ponieważ wtedy produkcja następuje w każdą słoneczną godzinę dnia. Ze względu na pokrycie dachowe występują różne systemy montażowe:

• system na dachówkę ceramiczną
• system na blachodachówkę
• system na blachę trapezową
• system na blachę w rąbek
• system na dachówkę karpiówkę

Dachy płaskie

Na dachach płaskich instalacje fotowoltaiczne ustawia się w dwóch kierunkach na południe, oraz wschód – zachód. W zależności od zapotrzebowania na energię i powierzchnię dachu wybiera się dany kierunek montażu. Przy dużym zapotrzebowaniu na energię elektryczną przez cały dzień wybiera się kierunek wschód – zachód. Wykorzystuje się wtedy każdą godzinę promieniowania słonecznego, a same moduły zmieszczą się w większej liczbie. Natomiast w przypadku skierowania modułów na stronę południową wykorzystać można szczyt produkcji przypadający na godziny południowe, natomiast wcześnie rano i późnym popołudniem produkcja jest mniejsza. Przy ułożeniu na południe należy też wziąć pod uwagę odstępy między rzędami, aby rzędy wzajemnie się nie zacieniały. Powoduje to zmniejszenie ilości rzędów i samych modułów. Ze względu na rodzaj montażu konstrukcji wyróżnia się:

• systemy uchwytowe
• systemy balastowe
• systemy uchwytowo – balastowe

Ciekawym rozwiązaniem, choć bardzo rzadko spotykanym jest instalacja modułów na ścianie budynku. Montaż taki stosuje się na ścianach wystawionych na południe i niezacienionych. Ze względu na kąt ułożenia modułów, mają one mniejszą produktywność. Jest to rozwiązanie w przypadku dużych instalacji, gdy nie ma miejsca na dachu lub jako uzupełnienie instalacji dachowej.

Gdy na dachu nie ma miejsca na instalację fotowoltaiczną lub występuje duże zacienienie przez kominy czy lukarny (jaskółki), można zdecydować się na instalację stojącą na gruncie. Wtedy stawiana jest konstrukcja gruntowa tzw. „stół” i to na nim montuje się moduły fotowoltaiczne, reszta instalacji jest taka sama jak na dachu czyli falownik, zabezpieczenia, okablowanie oraz ewentualnie elementy dodatkowe takie jak magazyn energii, inteligentny licznik. Zaletą takiego montażu jest możliwość ustawienia idealnie na południe pod kątem 35°, co spowoduje zwiększony zysk produkowanej energii.

Innymi możliwościami na posiadanie własnej mikroelektrowni słonecznej jest wybudowanie wiaty parkingowej z przykryciem z modułów fotowoltaicznych lub wykonanie zadaszenia nad tarasem. Wiatę garażową można połączyć z własną stacją ładowania lub stacją szybkiego ładowania połączoną z siecią lub działającą samodzielnie z magazynem energii.

Nocne oświetlenie ogrodu niezużywające prądu z sieci? Tak, to jest możliwe! Oświetlenie ledowe połączone z kilkoma modułami i małym magazynem energii pozwoli na oświetlenie ogrodu lub zewnętrzne oświetlenie budynku bez drenowania kieszeni. Odpowiednio dobrana instalacja pozwoli cieszyć się światłem na działce także w zimę, a rachunki wyniosą 0zł.