Podstawy fotowoltaiki dla początkujących
Fotowoltaika to technologia pozwalająca na przekształcanie energii słonecznej w elektryczną. Systemy te składają się z paneli słonecznych, falownika i okablowania. Panele zawierają ogniwa fotowoltaiczne wykonane najczęściej z krzemu. Absorbują one promienie słoneczne i generują prąd stały. Falownik przekształca prąd stały w przemienny, używany w domowych instalacjach. Typowa instalacja fotowoltaiczna dla domu jednorodzinnego ma moc od 3 do 10 kW. Fotowoltaika (onninen.pl/produkty/Fotowoltaika-i-magazyny-energii) pozwala znacząco obniżyć rachunki za prąd.
Sprawność paneli fotowoltaicznych wynosi obecnie około 15-22%. Oznacza to, że przetwarzają one na energię elektryczną 15-22% padającego na nie promieniowania słonecznego. Żywotność paneli to około 25-30 lat. W tym czasie ich wydajność spada o około 0,5-0,8% rocznie. Nowoczesne panele są odporne na grad o średnicy do 25 mm. Waga typowego panelu o mocy 400 W to około 20-25 kg. Instalacja fotowoltaiczna o mocy 5 kW zajmuje powierzchnię około 25-30 m² dachu.
Koszty instalacji fotowoltaicznej zwracają się zazwyczaj po 6-10 latach. Dokładny czas zwrotu zależy od wielu czynników. Są to między innymi: nasłonecznienie, zużycie energii, ceny prądu. Ważna jest też jakość użytych komponentów. Roczna produkcja energii z instalacji 5 kW w Polsce to około 4500-5000 kWh. Odpowiada to średniemu rocznemu zużyciu energii przez 4-osobową rodzinę. Fotowoltaika pozwala zredukować emisję CO2 o około 700 kg rocznie na każdy zainstalowany kW mocy.
Dobór odpowiedniego zestawu fotowoltaicznego
Wybór właściwego zestawu fotowoltaicznego zależy od kilku kluczowych czynników. Najważniejsze to roczne zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Typowe zużycie dla 4-osobowej rodziny to około 3500-4500 kWh rocznie. Należy też uwzględnić dostępną powierzchnię dachu i jego nachylenie. Optymalny kąt nachylenia paneli w Polsce to około 30-40 stopni. Istotna jest również orientacja dachu – najlepsza jest południowa. Zestawy fotowoltaiczne (onninen.pl/produkty/Fotowoltaika-i-magazyny-energii/Zestawy-fotowoltaiczne) dostępne są w różnych konfiguracjach mocy i liczby paneli.
Standardowy zestaw fotowoltaiczny składa się z paneli, falownika, konstrukcji montażowej i okablowania. Panele o mocy 400-450 W są obecnie najpopularniejsze. Dla domu jednorodzinnego często wybiera się zestawy o mocy 5-6 kW. Taki zestaw zawiera zwykle 12-15 paneli. Falownik powinien mieć moc dopasowaną do instalacji, zazwyczaj nieco mniejszą niż łączna moc paneli. Ważna jest też jakość użytych komponentów. Renomowani producenci oferują gwarancje na panele do 25 lat, a na falowniki do 12 lat.
Przy wyborze zestawu warto zwrócić uwagę na certyfikaty jakości. Najważniejsze to IEC dla paneli i VDE dla falowników. Istotna jest też sprawność paneli – im wyższa, tym lepiej. Obecnie dobre panele osiągają sprawność powyżej 20%. Warto rozważyć panele monokrystaliczne, które są wydajniejsze od polikrystalicznych. Zestaw fotowoltaiczny 6 kw (onninen.pl/produkt/ONNINEN-PL-zestaw-fotowoltaiczny-6kw-panel-pv-400w-ja-solar-caly-czarny-falownik-trojfazowy-solaredge-SE-JAS-400WP-6-KW,606093) to popularne rozwiązanie dla domów jednorodzinnych o średnim zużyciu energii.
Proces instalacji systemu fotowoltaicznego
Instalacja systemu fotowoltaicznego składa się z kilku etapów. Pierwszym jest ocena techniczna dachu i dobór odpowiedniego miejsca montażu. Następnie montuje się konstrukcję nośną. Musi ona być solidna i odporna na warunki atmosferyczne. Kolejny krok to instalacja paneli fotowoltaicznych. Ważne jest ich prawidłowe połączenie i zabezpieczenie. Panele łączy się szeregowo w tzw. stringi. Typowa instalacja 6 kW może mieć 2-3 stringi po 6-8 paneli każdy.
Po zamontowaniu paneli instaluje się falownik. Najczęściej umieszcza się go w garażu lub na poddaszu. Ważne jest, aby miejsce to było suche i dobrze wentylowane. Następnie wykonuje się okablowanie łączące panele z falownikiem. Używa się do tego specjalnych kabli solarnych, odpornych na UV. Ostatnim etapem jest podłączenie instalacji do sieci elektrycznej domu. Wymaga to zamontowania dodatkowych zabezpieczeń i licznika dwukierunkowego.
Cały proces instalacji trwa zwykle 1-2 dni. Wykonują go wykwalifikowani instalatorzy z odpowiednimi uprawnieniami. Po zakończeniu montażu konieczne jest zgłoszenie instalacji do zakładu energetycznego. Przeprowadza się też testy sprawności systemu. Warto pamiętać o regularnych przeglądach instalacji. Zaleca się je wykonywać raz w roku. Obejmują one sprawdzenie połączeń elektrycznych, czyszczenie paneli i kontrolę sprawności falownika. Prawidłowo zainstalowany i konserwowany system fotowoltaiczny może działać efektywnie przez 25-30 lat.
Korzyści finansowe i środowiskowe z fotowoltaiki
Instalacja fotowoltaiczna przynosi wymierne korzyści finansowe. Pozwala znacząco obniżyć rachunki za prąd. W wielu przypadkach redukcja kosztów sięga 70-80%. Dla typowego gospodarstwa domowego oznacza to oszczędności rzędu 2000-3000 zł rocznie. System fotowoltaiczny zwiększa też wartość nieruchomości. Według badań, domy z instalacją fotowoltaiczną są wyceniane o 3-4% wyżej niż podobne bez takiej instalacji. Inwestycja w fotowoltaikę zwraca się zazwyczaj po 6-10 latach.
Fotowoltaika ma też istotny wpływ na środowisko. Każdy kilowat zainstalowanej mocy redukuje emisję CO2 o około 700 kg rocznie. Dla typowej instalacji 6 kW oznacza to redukcję emisji o ponad 4 tony CO2 rocznie. To równowartość posadzenia około 200 drzew. Fotowoltaika przyczynia się też do redukcji zużycia paliw kopalnych. Każdy megawat mocy zainstalowanej w fotowoltaice pozwala zaoszczędzić około 500 ton węgla rocznie. Systemy fotowoltaiczne są prawie bezgłośne i nie emitują zanieczyszczeń podczas pracy.
Warto też wspomnieć o aspektach społecznych. Rozwój fotowoltaiki tworzy nowe miejsca pracy. Szacuje się, że każdy megawat mocy w fotowoltaice generuje około 20-30 miejsc pracy. Są to zarówno stanowiska bezpośrednio związane z instalacją, jak i pośrednie w łańcuchu dostaw. Fotowoltaika przyczynia się też do zwiększenia niezależności energetycznej. Redukuje uzależnienie od importu paliw kopalnych. W skali kraju przekłada się to na poprawę bezpieczeństwa energetycznego. Inwestycja w fotowoltaikę to więc nie tylko korzyść dla pojedynczego gospodarstwa, ale też dla całego społeczeństwa.
