Schemat instalacji fotowoltaicznej – praktyczne porady

Schemat instalacji fotowoltaicznej to najbardziej kluczowy element, który należy dokładnie zaplanować przed realizacją. Każdy przykładowy projekt instalacji fotowoltaicznej będzie składał się z części niezbędnych takich, jak moduły fotowoltaiczne i inwertery. Wbrew pozorom jednak mechanizm czerpania energii ze słońca jest prostszy, niż może się wydawać. Poniżej przedstawiamy najważniejsze informacje i porady dotyczące działania i schematów instalacji FV.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna i z czego się składa?

Darmowa energia słoneczna, która pozwala na ograniczenie bądź wyeliminowanie wysokich rachunków za prąd, powstaje dzięki zjawisku fotowoltaicznemu. Panele fotowoltaiczne zawierają materiały półprzewodnikowe – przede wszystkim krzem. Na skutek działania promieni słonecznych zachodzi w nich siła elektromotoryczna. Ładunek elektryczny powstający w panelach fotowoltaicznych trafia następnie do inwertera lub mikroinwertera. Zadaniem tego niezbędnego elementu dla każdego schematu instalacji fotowoltaicznej jest zmiana prądu stałego na prąd zmienny. Ostatecznie tak uzyskaną energię można dystrybuować do gniazdek i zasilać cały system elektryczny gospodarstwa praktycznie bez żadnych dodatkowych kosztów.

jak działają panele fotowoltaiczne

Jak zbudowany jest moduł fotowoltaiczny?

Moduły fotowoltaiczne to określenie na pojedyncze lub częściej kilka sprzężonych ze sobą paneli słonecznych w jeden system. Jak wspomnieliśmy, rdzeniem każdego modułu fotowoltaicznego jest półprzewodnik – krzem. To właśnie jego rodzaje determinują podstawowe dostępne typy paneli fotowoltaicznych. Do najpopularniejszych zaliczyć należy:

  • panele fotowoltaiczne monokrystaliczne – stworzone z tego samego kryształu krzemu, mają zwykle ciemniejszy kolor, a powłoka wizualnie składa się z kwadratów,
  • panele fotowoltaiczne polikrystaliczne – uzyskane z połączenia różnych kryształów, najpowszechniejsze jak projekty instalacji fotowoltaicznej dla domu jednorodzinnego, niebieskie, prostokątne,
  • panele fotowoltaiczne cienkowarstwowe (amorficzne) – wykorzystują inny system bez  postaci kryształów.

budowa modułu fotowoltaicznego

Opracowując schemat instalacji fotowoltaicznej, najwięcej czasu należy przeznaczyć na wybór odpowiednich ogniw PV. Aby zyskać najwięcej oszczędności i zwiększyć atrakcyjność inwestycji, konieczna jest też analiza paneli fotowoltaicznych pod względem takich parametrów, jak moc, wydajność energetyczna, jakość i okres gwarancyjny. Warto zwrócić uwagę na dostępne dofinansowania na fotowoltaikę.

Przykładowy schemat instalacji fotowoltaicznej

Każdy schemat instalacji FV składa się z paneli fotowoltaicznych, które dzięki zjawisku fotowoltaicznemu pozyskują darmową energię ze słońca. Moduły umiejscowione są na konstrukcji wsporczej – nadachowej lub nagruntowej (stelaż konstrukcyjny). Kolejną częścią jest falownik, zwany także inwerterem, dzięki pracy którego kontroluje się dokładnie cały proces i uzyskuje finalnie odpowiedni prąd zmienny. Klasyczny inwerter podłączony jest do całego modułu, składającego się nawet z kilkunastu lub kilkudziesięciu paneli fotowoltaicznych. W zakresie schematu podłączenia fotowoltaiki należy pamiętać o tym, że w przypadku wyboru mikroinwerterów tego typu urządzenia będzie trzeba podłączyć do każdego z panelu PV osobno. Obowiązuje wówczas zasada: jeden panel fotowoltaiczny na jeden mikroinwerter. Bez względu na rodzaj falownika następnym, niemniej istotnym, elementu każdego przykładowego projektu instalacji fotowoltaicznej jest licznik dwukierunkowy. Zgodnie ze schematem licznik dwukierunkowy musi być podłączony do sieci energetycznej, dzięki czemu możliwe będzie oddawanie nadwyżek energii w zamian za większe oszczędności na rachunku w przyszłości, jeśli zajdzie potrzeba poboru prądu.

Wskazówki/informacje pomocne przy projektowaniu schematu instalacji fotowoltaicznej

Istnieje wiele rodzajów schematów instalacji fotowoltaicznych. Powyżej przedstawiony zarys należy do systemów profesjonalnych, czyli takich, które umożliwiają magazynowanie energii. Oprócz tego można zdecydować się na system prosty, w którym panele fotowoltaiczne zasilają bezpośrednio dane urządzenia. Kolejnym wariantem jest system umiarkowany. Schemat instalacji fotowoltaicznej będzie wówczas zawierał inwerter (lub mikroinwerter), ale nie będzie umożliwiał magazynowania. Przy wyborze schematu fotowoltaicznego należy przede wszystkim oszacować indywidualne potrzeby. Warto uwzględnić następujące porady:

  • jeśli ważna jest dla ciebie możliwość oddawania nadmiaru energii w zamian za późniejszy pobór z sieci na preferencyjnych warunkach, to koniecznie wybierz pełny schemat instalacji PV,
  • korzystając z prądu zmiennego (większość zastosowania w domach jednorodzinnych), zawsze upewnij się, czy schemat instalacji zawiera falownik,
  • prawidłowy schemat instalacji fotowoltaicznej to nie wszystko – zwróć uwagę na parametry najważniejszych komponentów takich, jak same panele fotowoltaicznej.

Podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci

Schemat elektryczny instalacji fotowoltaicznej pod względem przyłączenia do sieci można podzielić na trzy warianty:

  • instalacja fotowoltaiczna off-grid,
  • instalacja fotowoltaiczna on-grid,
  • instalacja hybrydowa.

Jedynie drugi i trzeci system zakłada podłączenie fotowoltaiki do sieci. Schemat podłączenia instalacji do sieci typu on-grid jest najczęściej tożsamy z systemem profesjonalnym. Podstawowym urządzeniem odpowiadającym za magazynowanie jest licznik dwukierunkowy. Ciekawym rozwiązaniem mogą też być panele fotowoltaiczne w instalacji hybrydowej. Taka opcja pozwala na dodatkowe zabezpieczenia związane z ewentualną awarią sieci energetycznej.