www.ogniwafotowoltaiczne.pl

Z czego składa się kompletny system solarny? Oczywiście same ogniwa to nie wszystko, należy jeszcze pamiętać o pozostałych elementach które są równie ważne.

FALOWNIK

Wielu ekspertów uważa to urządzenie jako centrum całego systemu solarnego. Bez niego układ nie spełniałby swojej roli. Falownik ma dwa podstawowe zadania, pierwsze to zamiana napięcia stałego uzyskanego poprzez ogniwa na zmienne. To falownik jest urządzeniem łączącym sieć elektryczną urzytkownika z jego systemem fotowoltaicznym. Druga funkcja którą spełnia falownik to zapewnienie wysokiego uzysku energii. Jak wiadomo wyjściowa moc ogniw fotowoltaicznych jest bardzo zmienna. Zależy od wielu czynników takich jak położenie słońca, nasłonecznienie czy pogoda. Wystarczy kilka chmur na niebie aby moc wyjściowa uległa sporym skokom. Sprawność falownia zwykle sięga 100%, ale przy warunkach optymalnych. Spada ona wraz ze spadkiem parametrów wejściowych a wraz z nią wydajność całego układu.

Aby zminimalizować straty producenci prześcigają się we wprowadzaniu nowych rozwiązań. Nowoczesne falowniki wyposażone są w układy śledzenia maksymalnego punktu mocy (ang. Maximum Power Point tracking). Składa się on z kontrolera wraz z oprogramowaniem. Jego zadaniem jest wyliczanie punktu pracy, prądu wyjściowego dla którego sprawność falownika będzie najwyższa. Pozwala to maksymalizować uzysk solarny z instalacji. Algorytmy obliczeniowe są dedykowane do konkretnych modeli i strzeżone przez producentów.

Najnowsze urządzenia wyposażone są w tzw. "multi-tracking". Składają się one z kilku układów MPP. Pozwalają kontrolować całe pola ogniw połączonych szeregowo-równolegle. Sprawdzają się bardzo dobrze w instalacjach z nierówną liczbą ogniw w równoległej sekcji, oraz przy zacienieniu części urządzeń. Pozwalają modulować parametry pracy dla poszczególnych części instalacji w zależności od warunków słonecznych. Nowa era oprogramowania falowników ma zapewnić minimalizację strat związanych np. z zacienieniem części instalacji. Ma się to odbywać poprzez wyznaczanie nie tylko optymalnycy globalnych punktów mocy, ale także tych lokalnych. Jest to coraz częściej poruszana kwestia przez producentów urządzeń.

Falownik już dawno przestał być jedynie urządzeniem do zmiany napięcia ze stałego na zmienne. Nowoczesne układy wymagają znacznie więcej. Dlatego urządzenia dobrej klasy wyposażone w wyświetlacz LCD pokazujący aktualny prąd pozyskiwany z ogniw, sumę kilowatogodzin z dnia dzisiejszego i od początku pracy czy wreszcie krzywą sprawności urządzenia. Kolorowe wyświetlacze o dużej rozdzielczości przypominają już nawigację GPS, ich obrazkowe menu jest naprawdę przyjemne dla oka. Niektóre urządzenia umożliwiają montaż spejalnego terminala w domu użytkownika, może on na bierząco monitorować pracę ogniw fotowoltaicznych nie ruszając się z fotela. Wyświetlacz przydaje się w wielu kwestiach, podczas uruchomienia przeprowadza instalatora przez szerego opcji i ustawień. Normalna praca to odczyt parametrów a w razie awarii zostaniemy poinformowani o błędzie w czytelny i jasny sposób.

AKUMULATOR

Akumulator ma za zadanie magazynować energię wytworzoną przez moduły PV. Dzięki niemu energia ze słonecznego dnia może być przez nas wykorzystana także wieczorem i w nocy, nie jedynie podczas dużego nasłonecznienia. Dzięki nim możemy także wykorzystać więcej prądu niż aktualnie dostarczane z ogniw. Pojemność baterii podaje się w amperogodzinach przy danym napięciu. Na wydajność i żywotność akumulatora ma wpływ kilka czynników, najważniejsze to klimat, wiek, temperatura, ilość rozładowań/naładowań. Przy odpowiednim użytkowaniu bateria posłuży w systemie fotowoltaicznym przez wiele lat.

Jak duży powinien być akumulator? Specjaliści zalecają pojemność wystarczającą na zapewnienie energii dla domu jednorodzinnego na 5 dni pochmurnej pogody. Zapewnia to optymalny zapas mocy i jednocześnie optymalną długość cyklu ładowania.

Akumulatory możemy podzielić na te o krótkim i długim cyklu pracy. Krótki to duży prąd generowany w krótkim czasie - np. przy rozruchu samochodu. Takie baterie można rozładowywać bardzo intensywnie nawet do 10% pojemności. Długi cykl to charakterystyka niskiego napięcia w długim czasie, najdłuższą żywotność takiej baterii zapewni niskim poziom rozładowania (50 - 80 %). Drugi typ zdecowanie lepiej nadaje się do instalacji ogniw PV.

KONTROLER ŁADOWANIA

Podstawową funkcją kontrolera ładowania akumulatora jest dbanie o stan jego naładowania. Kontroler zapobiega przeładowaniu poprzez zmniejszenie lub całkowite odcięcie ładowania. Zbytnie naładowanie akumulatora szkodzi urządzeniu, i znacznie skraca jego żywotność. Rodzaj kontrolera dobiera się względem napięcia przy którym może pracować. Jest to uzależnione od ilości paneli fotowoltaicznych. Często stosuje się przewymiarowanie kontrolera, daje to możliwość rozbudowy systemu o kolejne ogniwa i nie jest kosztowne. Inną funkcją jest zabezpieczenie przed odwrotnym przepływem prądu w nocy. Może do tego dojść kiedy napięcie baterii jest wyższe od napięcia ogniw PV. Kontroler skutecznie eliminuje ten efekt.