Ogniwa i moduły fotowoltaiczne

Surowcem do produkcji ogniw fotowoltaicznych jest krzem, który produkowany jest z krzemionki - podstawowego składnika piasku. Odpady krzemowe powstajšce w przemyśle elektronicznym sš odzyskiwane, topione w wysokotemperaturowym procesie oczyszczania i wykorzystywane do produkcji fotoogniw.

Bardzo czyste kryształy krzemu (krzem amorficzny) sš cięte na kawałki grubości ok. 300 ľm. Na jednš stronę płytki nanosi się pierwiastek majšcy o jeden więcej elektron od krzemu, a na drugš pierwiastek majšcy o jeden mniej elektron. W wyniku tego powierzchnie stajš się, odpowiednio, dodatnio i ujemno naładowane, przez co przycišgajš bšdź odpychajš elektrony wybijane przez fotony, generujšc w ten sposób pršd elektryczny.

Każde ogniwo produkuje bardzo małš ilość energii elektrycznej. By otrzymać silniejszy pršd elektryczny i zwiększyć moc układu, ogniwa sš łšczone w szeregi, tworzšce duże panele, inaczej „moduły” fotowoltaiczne. Ponieważ ogniwa sš niezwykle cienkie i kruche, muszš być chronione przez odporny na warunki pogodowe pojemnik oraz fragment przezroczystego twardego szkła. Moduły majš zwykle kształt prostokšta i grubość kilku centymetrów. Mogš być włšczone do materiałów konstrukcyjnych (płytek, dachówek lub przezroczystych ram).

Instalacje samodzielne

Jeśli budynek nie jest przyłšczony do krajowej sieci energetycznej, energia musi być magazynowana gdy jej produkcja przekracza aktualne zapotrzebowanie. Stosuje się do tego akumulatory, ponieważ mogš magazynować energię elektrycznš na dłuższy czas.

Panele fotowoltaiczne wytwarzajš energię elektrycznš. Akumulator gromadzi energię elektrycznš. Regulator napięcia kontroluje dopływ pršdu do akumulatora, zabezpieczajšc go przed przeładowaniem i przedwczesnym zużyciem. Falownik zamienia pršd stały akumulatora na pršd zmienny (AC), wykorzystywany przez urzšdzenia gospodarstwa domowego i urzšdzenia elektroniczne (falownik nie jest konieczny, jeśli urzšdzenia odbierajšce pršd wykorzystujš pršd stały).

Instalacja samodzielna

Aby dobrać odpowiedniš wielkość instalacji słonecznej, należy:

• a) Obliczyć dzienne zużycie pršdu elektrycznego dodajšc wartości zużycia wszystkich urzšdzeń użytkowanych przez domowników. Liczbę akumulatorów dobiera się tak, by pokryć to zapotrzebowanie na energię, z pewnym marginesem bezpieczeństwa.
• b) Obliczyć powierzchnię ogniw fotowoltaicznych niezbędnych do realizacji zapotrzebowania na energię, uwzględniajšc roczne promieniowanie słoneczne w miejscu położenia budynku, które jest zmienne w zależności od szerokości geograficznej, klimatu, cech krajobrazu i obiektów zasłaniajšcych budynek.

Ważne jest, by urzšdzenia domowe były energooszczędne, ponieważ gromadzenie energii w akumulatorach jest kosztowne, a akumulatory zajmujš miejsce. Dzięki niezależnym instalacjom fotowoltaicznym nie jest konieczne rozszerzenie sieci energetycznej. Systemy fotowoltaiczne (generatory słoneczne) zakłada się w chatach górskich, samotnych budynkach, na farmach, w stacjach telekomunikacyjnych, pompach wodnych oraz schroniskach.

Instalacje podłšczone do sieci

Fotowoltaiczny dach przyłšczony do sieci energetycznej jest niewielkš elektrowniš umieszczonš najbliżej jak tylko można miejsca, gdzie potrzebna jest energia. Nie ma tu konieczności gromadzenia energii, ponieważ wszelkie nadwyżki mogš być wyeksportowane do sieci i wykorzystane w innych budynkach. W ten sposób energia może być kupowana i sprzedawana. Jest to system miejscowej, przyjaznej środowisku produkcji energii elektrycznej na potrzeby indywidualne oraz lokalnej społeczności.

Ogniwa fotowoltaiczne generujš energię elektrycznš. Specjalny falownik transformuje pršd elektryczny by dostosować go do parametrów sieci. Z firmš odpowiedzialnš za przesyłanie energii podpisywany jest kontrakt. Licznik kWh rejestruje ilość pršdu elektrycznego wysyłanego do sieci energetycznej, by przedsiębiorstwo energetyczne mogło wystawić rachunek za otrzymanš energię.

Instalacja podłšczona do sieci

Przyszłe możliwości wykorzystania

Wszystkie kraje europejskie dysponujš ilościš promieniowania słonecznego wystarczajšcš do pokrycia zapotrzebowania energetycznego w domach mieszkalnych. Nawet w krajach skandynawskich! W rzeczywistości wykorzystanie systemów fotowoltaicznych jest w tych krajach bardziej rozwinięte, niż w wielu państwach Europy Południowej.

Opłacalność

Dodatkowe informacje