Fotowoltaika, pompy ciepła, rekuperacja dla domu i przemysłu

PV to inaczej fotowoltaika (z języka angielskiego: photovoltaic). Skrót używany jest zarówno w odniesieniu do paneli fotowoltaicznych, modułów fotowoltaicznych czy wręcz całych instalacji.

Instalacja fotowoltaiczna składa się z następujących elementów:

• paneli fotowoltaicznych
• falowników/inwerterów
• systemów montażowych/konstrukcji
• zabezpieczeń elektrycznych

Zasada działania ogniwa fotowoltaicznego jest dość prosta i w skrócie można opisać ją w następujący sposób:

• ogniwo składa się z dwóch warstw krzemowych półprzewodników
• światło padając na powierzchnię ogniwa powoduje przepływ elektronów z jednej warstwy do drugiej
• aby przywrócić stan równowagi elektrony przepływają obwodem zewnętrznym i w ten sposób generują prąd elektryczny

Różnica pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi (tzw. solarami) jest znaczna. Proces fotowoltaiczny pozwala zamienić promieniowanie słoneczne w energię elektryczną, którą możemy wykorzystać na wiele sposobów – do oświetlenia, zasilania, po ogrzewanie. Kolektory słoneczne pozwalają jedynie na konwersję energii słonecznej w energię cieplną. Dodatkowo różnią się od siebie zasadą działania oraz tym, że energię z instalacji fotowoltaicznej można w prosty sposób magazynować, natomiast magazynowanie energii pozyskanej z kolektorów słonecznych jest znacznie bardziej skomplikowane.

To, że warto inwestować w fotowoltaikę nie pozostawia wątpliwości, niemniej jednak jest kilka argumentów, które potwierdzają, że instalacja fotowoltaiczna to maksimum korzyści przy minimum obsługi. Dlaczego? Instalacja fotowoltaiczna:

• pozwala ograniczyć do minimum uniezależnienie się od dostawców energii i zmian cen prądu
• chroni kapitał przez inflacją lepiej niż lokata bankowa
• podnosi wartość nieruchomości
• będzie działać przez dziesiątki lat, a zwrot z inwestycji następuje zwykle po ok 7 latach (często nawet szybciej)
• zmniejsza ryzyko przerw w dostawach energii (zwłaszcza w wersji off-grid lub przy zastosowaniu magazynu energii)
• często wspierana jest przez programy dofinansowań
• łatwo dostać na nią kredyt lub leasing
• pozwala dbać o środowisko naturalne
• nie wytwarza hałasu
• estetycznie wygląda

Aby prawidłowo dobrać rodzaj instalacji fotowoltaicznej należy przeanalizować kilka czynników, które będą miały na to wpływ. W kwestionariuszu Eco-Team dotyczącym rodzaju instalacji fotowoltaicznej, który wypełniacie Państwo z doradcą przy doborze instalacji zapytamy Państwa o:

• preferowane umiejscowienie instalacji (budynek mieszkalny/budynek gospodarczy/grunt)
• rodzaj pokrycia dachu (blachodachówka/dachówka/karpiówka/dachówka Bitumiczna/blacha trapezowa/blacha na rąbek/inne)
• kierunek spadu dachu (północ/południe/wschód/zachód/inne)
• roczne zużycie energii elektrycznej (KWh)
• kąt nachylenia dachu
• typ dachu
• moc umowna (moc określona w umowie o sprzedaży energii)

Falownik lub inaczej inwerter to urządzenie które zmienia prąd stały generowany w modułach na prąd przemienny wykorzystywany w domowej instalacji elektrycznej. Parametry falownika takie jak moc dobierane są indywidualnie w zależności od ilości paneli i ich nachylenia oraz orientacji względem kierunków świata. Falowniki można podzielić na on-grid (zależne od sieci energetycznej), off -grid (pracujące niezależnie od sieci energetycznej) i hybrydowe (przystosowane do pracy w systemie on-grid i off-grid). Można je podzielić na jedno- i trój-fazowe.

Montaż instalacji fotowoltaicznej sam w sobie nie wydaje się być zbyt skomplikowany, niemniej jednak decydując się na samodzielny montaż lub zlecenie go pierwszej lepszej, najtańszej firmie instalacyjnej należy mieć na uwadze następujące zagrożenia:

• błąd w obliczeniach może spowodować niepoprawne działanie instalacji, a gorsza praca paneli zamiast planowanych oszczędności może wywołać straty
• źle dobrany sprzęt, korzystanie z tańszych zamienników lub łączenie zamienników z oryginalnymi częściami może sprawić, że instalacja nie będzie działała wydajnie
• łączenie i instalacja paneli PV to moment krytycznym, w którym brak staranności może skutkować awarią lub nieprawidłowym działaniem instalacji
• do wykonania prawidłowego projektu i montażu niezbędna jest znajomość norm jakościowych, technicznymi i przeciwpożarowych
  błędy w projekcie i montażu mogą stać się przyczyną pożaru (jest to najczęstsza przyczyna pożarów wg badania TÜV Rheinland – Fraunhofer)

W pochmurne dni panele fotowoltaiczne produkują energię, jednak nieco mniej niż w słoneczne dni. Podobnie sytuacja kształtuje się w zależności od miesięcy – wiadomo, że w miesiącach wiosennych i letnich dzień jest dłuższy i większa jest także ekspozycja na słońce. Zimą panele nie przestają pracować, niemniej jednak produkują znacznie mniej energii niż latem. Ciekawostką jest, że mróz pozytywnie wpływa na działanie instalacji ponieważ poprawia przepływ elektronów zwiększając wydajność ogniw. W nocy panele nie pracują, niemniej jednak temu problemowi można w łatwy sposób zaradzić – dzięki inteligentnym licznikom i aplikacjom można porównać ile energii wygenerowały ogniwa, a ile zostało zużyte w ciągu doby/miesiąca co pozwoli efektywnie gospodarować nadwyżkami bilansowymi. Idealnym rozwiązaniem są także domowe magazyny energii, które zapewnią dostawę energii także w nocy i miesiącach zimowych. Inwestycja w tego typu urządzenie na chwilę obecną nie jest mała (choć wraz ze wzrostem popularności ceny będą spadać), ale pozwala zapewnić sobie bezpieczeństwo energetyczne i minimalizować koszty.