Budujemy Dom
Instalacje / Kolektory słoneczne / Majster Guru

Czym jest instalacja fotowoltaiczna?

Czym jest instalacja fotowoltaiczna?

Rozmowy Dociekliwego Inwestora z Majstrem Guru. Majster prosto i zrozumiale tłumaczy, a Inwestor zadaje coraz bardziej dociekliwe pytania… Tym razem szuka odpowiedzi na pytanie, czym jest instalacja fotowoltaiczna i jak działa?

Pobierz całość w PDF

Dociekliwy Inwestor:– Może teraz przejdziemy do paneli fotowoltaicznych. Chętnie posłucham, co pan myśli o tym rozwiązaniu. Kilka miesięcy temu było o nich głośno, przy okazji ustawy o odnawialnych źródłach energii. A potem dość szybko sprawa ucichła. I niczego konkretnego w sumie się nie dowiedziałem.

Majster Guru:– Miałem podobne wrażenia. Najpierw medialna burza, która ostatecznie okazała się raczej burzą w szklance wody. Dużo gadania o energetyce obywatelskiej, prosumentach, łącznie z huraoptymistycznymi artykułami o tym, jak to ze sprzedaży prądu do sieci spłacimy w parę lat koszty instalacji i będziemy na tym zarabiać. Szczerze mówiąc, sporo z tego to były obietnice bez pokrycia, żeby nie powiedzieć brednie. A potem kompletna cisza.

– No właśnie. A ja po lekturze prasowych artykułów właściwie to nie bardzo nawet wiem, jak taki panel działa i ile może dać prądu.

– Zacznijmy więc od podstaw. Każdy taki panel składa się z ogniw fotowoltaicznych, nazywanych też słonecznymi, popularnie oznaczanych skrótem PV (od Photo Voltaic). Ich wykorzystanie nie jest wcale nowością. Są powszechne i to od wielu lat, np. w kalkulatorach i do zasilania ulicznej sygnalizacji świetlnej. Nie będę szczegółowo opisywać fizycznych podstaw działania ogniw fotowoltaicznych. Bez trudu znajdzie pan te informacje w każdej encyklopedii. Nawet dość przestarzałej. W końcu, to właśnie za wyjaśnienie tzw. zjawiska fotoelektrycznego Albert Einstein dostał Nagrodę Nobla.

Wystarczy powiedzieć, że ogniwo słoneczne jest elementem półprzewodnikowym, tworzącym złącze typu p-n. Pod wpływem padającego nań promieniowania słonecznego (fotonów), powstaje siła elektromotoryczna, bo elektrony przemieszczają się do obszaru n, zaś tzw. dziury do obszaru p. Wynikiem tego ruchu ładunków jest powstanie różnicy potencjałów, czyli prądu elektrycznego. A czy wie pan, dlaczego w ogóle takie ogniwa musimy łączyć w panele?

– Szczerze mówiąc – nie.

– Otóż, pojedyncze ogniwo najpopularniejszego rodzaju, czyli zbudowane na bazie krzemu, daje napięcie zaledwie ok. 0,5 V. Łącząc je szeregowo, uzyskujemy odpowiednio wyższą, użyteczną wartość. Z praktycznego punktu widzenia, najważniejsza jest znajomość kilku podstawowych zasad rządzących działaniem instalacji fotowoltaicznych:

  • natężenie uzyskiwanego prądu elektrycznego, a więc ilość energii, jest powiązane z intensywnością promieniowania słonecznego;
  • sprawność przemiany energii słonecznej w elektryczność waha się w szerokim zakresie od kilku do ponad 20%, zależnie od budowy ogniw. Jednak ich ceny także są rozmaite, dlatego najlepiej jest przeliczać cenę na uzyskiwaną moc elektryczną (zł/kW);
  • w panelach powstaje prąd stały, a znakomita większość domowych urządzeń zasilanych jest prądem przemiennym. Trzeba więc go przetworzyć, co wymaga dodatkowych urządzeń (falownika);
  • magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach jest kosztowne i niepraktyczne. Widzi pan teraz, dlaczego mówiłem, że informacje o natężeniu promieniowania słonecznego i jego nierównomiernym rozkładzie przydadzą się nam przy omówieniu paneli PV?

– Oczywiście. Skoro zimą i jesienią mamy mało słońca, to zarówno z kolektorów, jak i paneli uzysk energii będzie niewielki.

– Właśnie o to chodzi. To nie kolektor albo panel jest źródłem energii, a słońce. On je tylko wyłapuje i zmienia na użyteczną dla nas postać. Proszę sobie przypomnieć naszą poprzednią rozmowę o pompach ciepła. Tam sytuacja była analogiczna – sama pompa nie tworzy ciepła, lecz jedynie zbiera je z otoczenia i przetwarza. Dlatego zapewnienia niektórych sprzedawców, że panele dają tyle samo energii latem i zimą, włóżmy między bajki. Praw fi zyki nikt nie zmieni. Największym problemem pozostaje nierównomierny uzysk energii – tak w skali roku, jak i doby.

– Ale przecież prądem da się naładować akumulatory i wykorzystać tę energię później.

– W teorii tak, w praktyce raczej nie. Niech pan sobie nie wyobraża, że zachowując rozsądne wymiary i cenę zestawu akumulatorów, będziemy w stanie zgromadzić dość energii. To zupełnie inna skala, niż np. akumulator samochodowy. A jest jeszcze drugi problem, akurat znany i z akumulatorów samochodowych. Domyśla się pan jaki?

– Nie wiem co ma pan na myśli.

– Trwałość. Po kilku latach taki zestaw akumulatorów straci pojemność i trzeba będzie go wymienić. A to znowu koszty, i to niemałe. Dlatego uważam, że gromadzenie prądu w przypadku małych domowych instalacjach jest ślepą uliczką. Najlepiej wykorzystać go na bieżąco, choćby przetwarzając na ciepło, lub sprzedać nadwyżkę do sieci.

– Zasilanie urządzeń elektrycznych rozumiem, ale zamiana na ciepło?

– Przecież mówiłem, że prąd to po prostu czysta energia. I wciąż niejednokrotnie bardziej opłaca się przeznaczyć jego nadwyżkę np. do podgrzania c.w.u., niż sprzedać go do sieci. Jak rozumiem, sens zasilania domowych urządzeń elektrycznych wytworzonym na miejscu prądem nie budzi pańskich wątpliwości. Jednak zamiana na ciepło technicznie nie jest żadnym problemem, wystarczy do tego grzałka elektryczna umieszczona w zasobniku wody. W porównaniu z kolektorami słonecznymi – ma to pewną zaletę. Pamięta pan, co mówiłem o kłopotach z przekroczeniem pewnej temperatury wody, nawet jeżeli kolektorów będzie dużo?

– Pamiętam, możemy co najwyżej podgrzać więcej wody ale i tak do tej samej, dość niskiej temperatury.

– No właśnie. W przypadku grzałki, tego ograniczenia nie ma – dysponując mniejszą ilością energii, po prostu podgrzejemy mniej wody, lecz równie dobrze możemy ją nawet zagotować. Wbrew pozorom, zamiana prądu na ciepło ma w pewnych sytuacjach sens i jest ekonomicznie uzasadniona. W myśl obecnie obowiązujących w naszym kraju regulacji prawnych, możemy wprawdzie sprzedać wytworzony prąd do sieci, aczkolwiek stawki są niekorzystne. Za 1 kWh otrzymamy zaledwie ok. 0,18 zł, podczas gdy wytworzenie 1 kWh ciepła z gazu ziemnego kosztuje w domowej instalacji ok. 0,25 zł.

Stąd prosty wniosek, że o ile mamy w ogóle taką możliwość, to wszelkie nadwyżki prądu, których nie zużyły urządzenia elektryczne, lepiej spożytkować na miejscu, np. do przygotowania c.w.u., niż wysyłać do sieci. Sytuacja ma się zmienić od 2016 r., kiedy zacznie obowiązywać ustawa o odnawialnych źródłach energii (OZE). O tym za chwilę, najpierw skończmy temat budowy samego systemu fotowoltaicznego.

Redakcja BD

Czy potrzebne jest pozwolenie na budowę instalacji fotowoltaicznej?

Odpowiedź eksperta: Osoby decydujące się na budowę instalacji fotowoltaicznej zapewne zwrócą się z pytaniem, czy montaż paneli fotowoltaicznych wymaga formalności urzędowych?

topowe produkty

Strona pełna słonecznej energii: Braas.solar.pl

Kompletny zestaw informacji dotyczący systemów solarnych i wygodna nawigacja. Tak wygląda strona internetowa poświęcona kolektorom słonecznym Braas: Braas-solar.pl. Warto dowiedzieć się więcej o tych pożytecznych urządzeniach, które objęte są aż 45% dotacją.
Thermomax i Varisol - nowe kolektory próżniowe Hewalex
Thermomax i Varisol - nowe kolektory próżniowe Hewalex Firma Hewalex rozszerzyła ofertę kolektorów próżniowych o typoszereg Thermomax i Varisol podejmując współpracę z uznanym producentem ...
Hewalex Ekontrol - zdalny nadzór instalacji solarnej i pompy ciepła
Hewalex Ekontrol - zdalny nadzór instalacji solarnej i pompy ciepła Sezon urlopowy już w pełni, ale dzięki systemowi EKONTROL można mieć pod kontrolą instalację solarną i pompę ciepła.
Pompy ciepła Hewalex z tytułem Budowlana Marka Roku 2016
Pompy ciepła Hewalex z tytułem Budowlana Marka Roku 2016 Marka HEWALEX została nagrodzona tytułem Brązowa Budowlana Marka Roku w kategorii POMPY CIEPŁA za sukcesy w kreowaniu silnej marki na rynku ...
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.
Dlaczego warto się zapisać?
Aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x

Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.     
Dlaczego warto się zapisać?
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl;
- zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe