Zajmujemy się montażem fotowoltaiki na terenie Radzynia Podlaskiego. W jaki sposób działa taka instalacja? Moduły fotowoltaiczne bezpośrednio przetwarzają energię promieniowania słonecznego na elektryczną w postaci prądu i napięcia stałego. W efekcie konwersji energii promieniowania słonecznego na elektryczną w panelach fotowoltaicznych na wyjściu otrzymuje się prąd stały. Konieczne jest więc zastosowanie falownika, który zamienia energię elektryczną z modułu fotowoltaicznego, w postaci prądu i napięcia stałego, na prąd i napięcie przemienne, o parametrach zgodnych z siecią elektryczną niskiego napięcia.
Spośród znanych metod wytwarzania prądu, wykorzystujących energię promieniowania słonecznego, instalacja fotowoltaiczna jest najtańsza i najprostsza. Promieniowanie słoneczne to niewyczerpywalne i powszechnie dostępne źródło energii. Ponadto instalacja fotowoltaiczna zapewnia szereg korzyści, takich jak: lekka konstrukcja, brak emisji hałasu, konieczności obsługi i stałej kontroli oraz elementów ruchomych, dzięki którym zwiększa się bezpieczeństwo użytkowania, a zmniejszają koszty eksploatacyjne.
Jednocześnie instalacja fotowoltaiczna pracuje w różnych warunkach pogodowych, co wpływa na obniżanie efektywności ich działania. Znaczenie ma tutaj m.in. temperatura, natężenie promieniowania słonecznego, wiatr, kąt padania promieni czy występowanie zacienienia. Ponadto ze względu na postępowanie procesu starzenia w czasie eksploatacji sprawność modułów minimalnie spada (ok. 0,6% rocznie, od drugiego roku).
Moduły fotowoltaiczne bezpośrednio konwertują energię promieniowania słonecznego na elektryczną w postaci prądu i napięcia stałego. Obecnie stosowane są głównie technologie poli- i monokrystaliczne. Każdy moduł zbudowany jest z ogniw fotowoltaicznych, łączonych przede wszystkim szeregowo oraz częściowo równolegle. Moduły zabezpiecza się diodami bocznikującymi z polaryzacją przeciwną do polaryzacji ogniw, co pozwala chronić instalację fotowoltaiczną przed skutkami zacienienia, takimi jak przegrzewanie się ogniw w wyniku przepływu prądu wstecznego czy znaczne straty mocy w całej instalacji.
W efekcie konwersji energii promieniowania słonecznego na elektryczną w panelach fotowoltaicznych na wyjściu otrzymuje się prąd stały (DC). W sieciach elektroenergetycznych wykorzystuje się prąd zmienny (AC), konieczne jest więc zastosowanie falownika, który zamienia energię elektryczną z modułu fotowoltaicznego, w postaci prądu i napięcia stałego, na prąd i napięcie przemienne, o parametrach zgodnych z siecią elektryczną niskiego napięcia (230/400V, 50 Hz).
Dobrze dobrany falownik wysokiej jakości z układem śledzenia mocy maksymalnej (MPPT) pozwala bowiem na ograniczenie jej strat w instalacji, spowodowanych zmianami warunków atmosferycznych czy występowaniem zacienienia, nawet o 20%. Żeby uniknąć uszkodzenia falownika oraz spadku wydajności jego pracy, parametry łańcuchów modułów fotowoltaicznych po stronie napięcia stałego powinny być precyzyjnie dobrane, aby nie przekraczały w żadnych warunkach dopuszczalnych wartości wejściowych falowników. Zazwyczaj projektowana instalacja fotowoltaiczna podłącza się do wewnętrznej instalacji elektrycznej danego budynku, a wyprodukowana energia elektryczna bezpośrednio wykorzystywana jest na potrzeby obiektu.
