Czym są panele słoneczne: cechy, gdzie i jak je mocować

Energia słoneczna jest niewyczerpana. Nie sposób wyobrazić sobie całej tej kolosalnej objętości, gdy złoża węglowodorów na naszej planecie szybko się kończą. Wyzwaniem dla ludzkości od dawna jest opracowanie efektywnych sposobów wykorzystania energii ze słońca i ważne kroki w tym kierunku zostały już poczynione. W wielu krajach działają elektrownie słoneczne, a na indywidualne potrzeby stosuje się panele słoneczne.

Budowa i działanie paneli słonecznych

Panele słoneczne, zwane również panelami fotowoltaicznymi, to specjalne urządzenia, które mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej na potrzeby domu lub budynku mieszkalnego. W skali przemysłowej instalacje na dużą skalę są montowane z wielu modułów, które dostarczają energię elektryczną w części lub w całości do dużych obiektów i osiedli.

Do paneli słonecznych zalicza się:

• panel słoneczny;
• akumulator;
• monitor ładowania;
• inwerter DC na AC.

Energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą przetworników fotowoltaicznych. W skład elementów wchodzi krzem monokrystaliczny lub polikrystaliczny, materiał dość drogi, dlatego panele nie są tanie.

Intensywność promieniowania i powierzchnia ogniw decyduje o wydajności prądu. Przy silnym nasłonecznieniu powstaje więcej prądu, natomiast przy pochmurnej pogodzie wielkość ta maleje. Energia jest magazynowana w akumulatorach, a w warunkach słabego oświetlenia ich ładunek maleje.

Z akumulatorem połączone są poprzez kontroler, który reguluje proces ładowania i doładowywania. Kolejną funkcją jest zmniejszanie intensywności ładowania, gdy osiągnie ono 90%, co ma miejsce przy dobrym oświetleniu. Osiągnięcie pełnej pojemności następuje w wolniejszym tempie. Nadmiar energii jest pochłaniany przez rezystor.

Zalety paneli słonecznych

Panele słoneczne są drogie, ale tę wadę rekompensuje szereg zalet, m.in.

• opłacalność;
• przyjazność dla środowiska;
• uniwersalne zastosowanie.

Przy prawidłowym użytkowaniu panele wystarczają na długo i z czasem się zwracają. Przy korzystaniu z tego sprzętu nie ma w ogóle szkodliwych emisji, czego nie można powiedzieć o gazie i węglu. Podczas spalania emitują one gazy cieplarniane i wiele toksycznych składników, które zanieczyszczają środowisko.

Energia elektryczna jest zawsze potrzebna tam, gdzie mieszkają lub pracują ludzie, ale niestety w odległych miejscach często nie ma stałej sieci energetycznej. W takich przypadkach pomóc mogą panele słoneczne. Głównym wymogiem jest duża liczba bezchmurnych dni w roku oraz długi okres dzienny.

Instalacja paneli słonecznych

Do montażu modułów elektrowni słonecznych najlepiej nadaje się południowa strona dachu. Do mocowania służą specjalne konstrukcje montażowe. Należy zadbać o to, aby urządzenia nie były narażone na cień wysokich drzew lub innych konstrukcji.

Zacienienie nawet niewielkiej części spowoduje spadek całkowitego napięcia. W desperackich sytuacjach należy zastosować trackery MPPT - urządzenia zwiększające wydajność panelu słonecznego.

Najlepiej, jeśli istnieje możliwość regulacji kąta nachylenia paneli. Jeśli nie jest to możliwe, ogniwa powinny być zainstalowane 33-34° do ziemi, ale nie do dachu. Zbyt stromy lub zbyt płaski dach na to nie pozwala, dlatego stosuje się dodatkową ramę.