Jak działa fotowoltaika? Działanie i konstrukcja

Panele słoneczneCoraz więcej osób myśli o budowie instalacji fotowoltaicznej w swoim gospodarstwie domowym. Czy jednak wszyscy wiemy co dokładnie oznacza termin fotowoltaika? Wydaje się, że większość ludzi ma jedynie luźne skojarzenia z tym zagadnieniem i nie bardzo orientuje się w temacie. W dalszej części artykułu wyjaśniamy czym jest fotowoltaika, jak zbudowana jest instalacja fotowoltaiczna oraz zwięźle tłumaczymy, kiedy i z jakiego powodu fotowoltaika staje się opłacalna.

Co to jest fotowoltaika?

Sama definicja fotowoltaiki przedstawia się następująco: jest to dziedzina nauki i techniki, która skupia się na przetwarzaniu energii słonecznej na energię elektryczną. Inaczej rzecz ujmując, jest to technika, która ma na celu produkcję prądu elektrycznego wykorzystując promieniowanie słoneczne. Jest to możliwe dzięki zjawisku fotowoltaicznemu, które zauważył Becquerel - francuski fizyk, żyjący w XIX wieku. Zjawisko to jest skomplikowanym procesem, podczas którego pod wpływem promieniowania świetlnego powstaje siła elektromotoryczna.

Mówiąc wprost

Fotowoltaika pozwala na uzyskanie prądu, który wytwarzany jest w ciągu dnia dzięki słońcu. Ta dynamicznie rozwijająca się dziedzina naukowa pozwala na zrezygnowanie z prądu wytwarzanego między innymi w klasycznych elektrowniach cieplnych, które wykorzystują nieodnawialne paliwa kopalniane takie jak węgiel kamienny.

Panele słoneczne

Jak działa fotowoltaika?

Termin fotowoltaika składa się z dwóch członów - greckiego photo, oznaczającego światło, oraz nazwiska włoskiego fizyka - Alessandro Volta, na którego cześć nazwano jednostkę napięcia elektrycznego - volt. Stąd bierze się często spotykany skrót fotowoltaiki - PV.

Ogniwo fotowoltaiczne

Jest podstawowym elementem instalacji fotowoltaicznej. Zbudowane jest najczęściej ze stosunkowo łatwo dostępnego i taniego krzemu, rzadziej z selenu. To właśnie w takim ogniwie dochodzi do zjawiska fotowoltaicznego, o którym pisaliśmy wyżej. By zwiększyć jego efekty, ogniwa łączy się w tak zwane moduły fotowoltaiczne. Właśnie ten element widzimy często na dachach budynków, które wyposażone są w instalację fotowoltaiczną.

Ogniwo fotowoltaiczne

Etapy wytwarzania prądu elektrycznego

Tak skonstruowane panele słoneczne pochłaniają fotony (elementarne cząsteczki światła) i przetwarzają je na prąd stały. Kolejnym etapem jest zmiana prądu stałego na prąd zmienny dzięki tak zwanemu falownikowi (inaczej inwerter lub transformator). Z tak przetworzonego prądu korzystamy na bieżąco w domu. Energia elektryczna, która nie została wykorzystana jest magazynowana w sieci, z której korzysta się w wypadku ograniczenia dostępu do słońca - w nocy lub zimą, kiedy dni są znacznie krótsze. Instalacja wyposażona jest również w dwukierunkowy licznik energii, dzięki któremu oblicza się zarówno zużytą jak i zmagazynowaną energię.

Montaż instalacji

Gdzie najlepiej zamontować panele słoneczne?

Oczywiście idealnym miejscem jest dach. Dlaczego? Na dachu budynku moduły fotowoltaiczne mają największy dostęp do promieni słonecznych, w wyniku czego automatycznie zwiększa się ilość fotonów, które zostają przetworzone w ogniwach na prąd stały. Jeżeli dach jest skośny, należy pamiętać, aby panele słoneczne zamontować na jego południowej stronie. Najkorzystniejsze jest ustawienie paneli pod kątem 40°. Instalacje można stawiać również na słupach, płotach lub konstrukcjach, które znajdują się bezpośrednio na ziemi. Ważny jest jednak pełen dostęp do promieni słonecznych - na panele nie powinien padać cień.

Montaż instalacji fotowoltaicznej

Ile trwa montaż instalacji fotowoltaicznej? Fotowoltaika dla domu

Wszystko tak naprawdę zależy od wielkości instalacji. Średni czas montażu dla domu jednorodzinnego wynosi około dwóch dni. Budowa takiej instalacji jest oczywiście uzależniona od warunków pogodowych, rodzaju instalacji czy też miejsca na którym mają zostać postawione panele słoneczne.

Podsumowując

Czym są instalacje fotowoltaiczne i co to jest fotowoltaika? To zarówno ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie dla ludzi, którzy chcą jak najbardziej wykorzystać najnowszą technologię. Fotowoltaika jest dynamicznie rozwijającą się technologią, która staje się coraz bardziej przystępna, zarówno pod względem dostępności (firmy oferujące montaż instalacji) jak i kosztów montażu, które stopniowo spadają dzięki udoskonalaniu techniki.

Za pomoc w przygotowaniu artykułu dziękujemy firmie Sunergo, zajmującej się montażem paneli fotowoltaicznych (www.sunergo.pl).

Ocena: 5.0

Komentarze

Patrick
To bardzo przyszłościowe rozwiązanie, zwłaszcza, że ceny prądu wciąż idą w górę. Zakładałem panele fotowoltaiczne i skorzystałem z oferty Pulsar Energia, jestem bardzo zadowolony zarówno z procesu instalacji paneli jak i ich działania.