Kategorie

Panele fotowoltaiczne - systemy montazu i mocowań oraz o panelach słonecznych

    Produkty    0 Komentarzy
Panele fotowoltaiczne - systemy montazu i mocowań oraz o panelach słonecznych

Panele fotowoltaiczne - systemy montazu i mocowań oraz o panelach słonecznych

Boom na fotowoltaikę w Polsce nie ustaje, ponieważ wiele osób pragnie produkować własny prąd, a co za tym idzie chronić środowisko naturalne. Podjęcie decyzji o instalacji paneli fotowoltaicznych powinno jednak być przemyślane oraz poprzedzone zdobyciem niezbędnej wiedzy. Pomoże w tym lektura niniejszego artykułu, który wyjaśnia czym są panele fotowoltaiczne oraz przedstawia systemy ich montażu i mocowań. Zawiera również odpowiedzi na najczęściej pojawiajace się pytania dotyczące fotowoltaiki oraz przedstawia jej koszt.

Rosnącą od dłuższego czasu popularność fotowoltaiki można dostrzec przejeżdżając przez dowolną miejscowość w Polsce. Na dachach wielu budynków zamontowane są panele słoneczne, które produkują energię elektryczną ze słońca. Najważniejsze informacje na ich temat przedstawia niniejszy artykuł, który stanowi kompleksowy poradnik opisujący panele fotowoltaiczne. Powstał on w oparciu o następujący spis treści:

  1. Czym są panele fotowoltaiczne?
  2. Systemy montażu paneli fotowoltaicznych
  3. Systemy mocowań paneli fotowoltaicznych
  4. Panele słoneczne
  5. Zasada działania ogniw fotowoltaicznych
  6. Ile kosztują panele słoneczne (fotowoltaiczne)?

Czym są panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne to urządzenia, które zmieniają energię promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Dzięki temu użytkownik może cieszyć się z tańszego prądu, którego wytwarzanie jest mniej szkodliwe dla środowiska. Panele fotowoltaiczne zbudowane są z połączonych ze sobą ogniw słonecznych, które wykonane są z materiału półprzewodnikowego, najczęściej krzemu. Są one bardzo małe, ale ich ilość sprawia, że wydajność panelu może być bardzo wysoka. Wyróżnia się kilka rodzajów paneli fotowoltaicznych, jednak najpopularniejszy podział to panele monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe. Niezależnie od rodzaju panele fotowoltaiczne posiadają różne kształty i rozmiary, dzięki czemu można je łatwo zamontować na różnego rodzaju dachach, czy dedykowanych stelażach.

Systemy montażu paneli fotowoltaicznych

Panele fotowoltaiczne z powodzeniem mogą zostać zamontowane na dedykowanym do tego stelażu, który będzie umieszczony bezpośrednio na gruncie, jak i na skośnym lub płaskim dachu. Niezależnie od tego obowiązkowo należy zadbać o to, by były one ustawione w odpowiednim kierunku i pod właściwym kątem, ponieważ tylko dzięki temu można optymalnie je wykorzystywać. Podstawowa zasada mówi, że panele powinny być skierowane na południe oraz nachylone pod kątem 30-40°. Podobna skuteczność można uzyskać jeżeli panele ustawione są na południowy wschód lub zachód pod kątem 25-55°. Dużo mniej efektywne będzie zamontowanie paneli ukierunkowanych wyłącznie na wschód lub zachód. Należy również pamiętać, że w polskich warunkach bezsensowny jest montaż paneli skierowanych na północ, ponieważ w żaden sposób nie będą w stanie one pokryć zapotrzebowania energetycznego. Wszystkie systemy montażu paneli fotowoltaicznych wymagają zastosowania odpowiednich mocowań, które sprawią, że instalacja będzie stabilna, a jej użytkowanie będzie bezpieczne i możliwe przez wiele lat.

Systemy mocowań paneli fotowoltaicznych

Jak wspomniano w poprzednim akapicie montaż instalacji fotowoltaicznej musi być wykonany przy użyciu odpowiednich mocowań, które zagwarantują jego trwałość oraz bezpieczeństwo użytkowania. Najczęściej stosowane systemy mocowań paneli fotowoltaicznych to:

  • instalacja za pomocą otworów montażowych w ramie - panele posiadają osiem fabrycznie wykonanych otworów montażowych, które służą do przymocowania ich do stelaża. Przy standardowym montażu należy wykorzystać cztery otwory (14 mm x 9 mm) znajdujące się na dłuższych krawędziach oraz użyć elementów metalowych, podkładek sprężystych i płaskich o gwincie metrycznym M8 z momentem ok. 10 Nm. Na obszarach, gdzie przewiduje się obfite opady śniegu lub silny wiatr obowiązkowo należy wykorzystać wszystkie osiem otworów montażowych;
  • instalacja przy użyciu zacisków - do montażu paneli fotowoltaicznych można użyć również dedykowanych zacisków, które są dostępne m.in. w sklepie Elektryk. Tego typu instalacji można dokonać na obu stronach ramy modułu. Rozmieszczenie oraz liczna użytych zacisków zależy od tego, która strona panelu jest wykorzystywana do montażu. Montując panel na dłuższej krawędzi należy pamiętać, by zaciski były rozmieszczone wzdłuż ramy w miejscach otworów montażowych i tolerancji wynoszącej 10% całkowitej długości panelu do krawędzi ramy. Montaż na krótszej krawędzi wymaga umieszczenia zacisków wzdłuż ramy na krawędziach panelu z tolerancją 25% całkowitej szerokości panelu do środka ramy. Niezależnie od strony montażu należy pamiętać, by zaciski były zamontowane w pozycji symetrycznej względem środkowej osi panelu, co zapewni odpowiedni rozkład ciężaru. Warto również wystrzegać się zbyt wielkiego nacisku na ramę, ponieważ może to skutkować jej deformacją. Obowiązkowo należy również przestrzegać zaleceń producenta zacisków oraz samych paneli;
  • instalacja przy użyciu systemów wsuwanych - w tym przypadku montaż jest możliwy po obu stronach paneli. Należy jednak pamiętać, że w przypadku krótszej strony systemy wsuwane dopuszcza się z ograniczeniem maksymalnego ciężaru 2400 Pa, maksymalny ciężar śniegu może wynieść 5400 Pa. Dodatkowo w przypadku systemów wsuwanych, w których moduły wsuwa się od wewnętrznej strony szyny zalecane jest zastosowanie osłon ramy z PCW, co pozwala zabezpieczyć jej anodyzowaną powłokę.

Panele słoneczne

Wiele osób w kontekście fotowoltaiki używa pojęcia panele słoneczne. Jest to błędne rozumowanie, mimo iż panele, a właściwie kolektory słoneczne również pozyskują energię ze słońca. Jest to jednak energia cieplna, która może być spożytkowana do ogrzania wody. Promienie słoneczne są pochłaniane przez zainstalowane na panelach słonecznych absorbery, a następnie zamieniane na energię cieplną, którą przejmuje określony nośnik rozprowadzający ciepło w podłączonej do kolektora instalacji. Nośnikiem tym może być zarówno powietrze, jak i niezamarzający płyn, najczęściej glikol.

Zasada działania ogniw fotowoltaicznych

Wspomniano wcześniej, że panele fotowoltaiczne składają się z połączonych ze sobą ogniw fotowoltaicznych. W związku z tym warto znać zasady działania ogniw fotowoltaicznych. Przede wszystkim należy wiedzieć, że światło padające na ogniwo jest pochłaniane przez znajdujący się w nim krzem. Płytka krzemowa posiada dwie warstwy, które są od siebie oddzielone tzw. warstwą graniczną. Warstwa skierowana w stronę światła słonecznego jest domieszkowana ujemnie fosforem (co skutkuje nadmiarem elektronów), a dolna warstwa krzemu jest domieszkowana dodatnio poprzez dodanie atomów boru (co skutkuje niedoborem elektronów). Takie rozwiązanie sprawia, że w warstwie granicznej wytwarzane jest pole elektryczne.

W praktyce prąd wytwarzany jest, kiedy najmniejsza jednostka światła, czyli foton pada na ogniwo. Jego energia uwalnia dodatkowe elektrony oraz wprawia je w ruch, dzięki czemu powstaje napięcie elektryczne. Zamknięcie obwodu odbiornikiem energii między górną, a dolną płytką sprawia, że w obwodzie płynie prąd. Jest to jednak prąd stały, który nie może być wykorzystywany przez urządzenia domowe. W związku z tym należy go jeszcze przekształcić w prąd zmienny, co umożliwia odpowiedni falownik(inwerter). Moc pojedynczego ogniwa fotowoltaicznego wynosi ok. 4–5 W przy napięciu ok. 0,5 V.

Ile kosztują panele słoneczne (fotowoltaiczne)?

Wiele osób zainteresowanych inwestycją w fotowoltaikę, zastanawia się ile to będzie kosztowało. Koszt panela fotowoltaicznego o mocy szczytowej 320Wp wynosi około 600zł netto. Cena całej inwestycji będzie więc uzależniona od mocy jakiej potrzebujemy (ilości paneli fotowoltaicznych), a także cen dodatkowego osprzętu (falownik, przewody, systemy mocowań itp) oraz kosztu montażu. Średnia cena instalacji o mocy ok. 5 kWp wynosi z reguły 24 -26 tys. złotych co oznacza 4,7-5,1 tys. zł za 1 kWp. Można ją obniżyć dzięki skorzystaniu z państwowych dotacji do fotowoltaiki.

Jak wygląda pod tym względem cena instalacji solarnej. Koszt panela słonecznego, który będzie charakteryzował się wysoką jakością jest podobny do ceny panela fotowoltaicznego. Do zbudowania instalacji używa się jednak mniej solarów, w związku czym kolektory słoneczne wraz z całym osprzętem pozwalającym zaspokoić potrzeby 2-4 osobowej rodziny kosztują w granicach 9-13 tys. złotych. Oczywiście w tym przypadku również można skorzystać z państwowych dotacji.

Decydując się na instalację paneli fotowoltaicznych lub kolektorów słonecznych nie warto oszczędzać, wybierając najtańsze komponenty. Należy zdawać sobie sprawę, że jedynie odpowiedniej jakości urządzenia są w stanie bezawaryjnie pracować przez dziesiątki lat. W związku z tym należy wybrać profesjonalny montaż oraz zakupić osprzęt w sprawdzonym miejscu, takim jak sklep Elektryk.