Coraz więcej osób decyduje się na montaż instalacji fotowoltaicznej. Nic dziwnego - dzięki panelom słonecznym można znacząco obniżyć rachunki za prąd i chronić środowisko. Jednak nadal wiele osób ma wątpliwości, jak właściwie działają panele fotowoltaiczne i czy warto w nie inwestować. W tym artykule wyjaśnimy, czym dokładnie są instalacje fotowoltaiczne, jak działają panele słoneczne i jakie korzyści daje montaż fotowoltaiki.
Czym są panele fotowoltaiczne?
Panele fotowoltaiczne, potocznie nazywane panelami słonecznymi lub solarnymi, to urządzenia służące do przetwarzania energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Odbywa się to dzięki zjawisku fotowoltaicznemu, czyli wytwarzaniu napięcia pod wpływem promieniowania świetlnego. Głównym elementem każdego panelu PV są ogniwa fotowoltaiczne wykonane najczęściej z krzemu.
Panele łączy się ze sobą w większe grupy, tworząc instalacje fotowoltaiczną. Cały układ montuje się zazwyczaj na dachu budynku. Wytworzony prąd stały (DC) zamieniany jest przez falownik na prąd przemienny (AC), który można wykorzystać do zasilania urządzeń w domu lub przesłać do sieci energetycznej.
Jak działają panele słoneczne krok po kroku?
Działanie paneli fotowoltaicznych jest w gruncie rzeczy dość proste. Oto krok po kroku jak przebiega cały proces:
- Promieniowanie słoneczne pada na ogniwa fotowoltaiczne zamontowane w panelach PV.
- Pod wpływem fotonów ze słońca w ogniwach krzemowych wytwarzają się nośniki ładunku elektrycznego – elektrony i dziury.
- Dzięki budowie panelu, nośniki ładunku są odprowadzane na przeciwne elektrody, generując różnicę potencjałów i prąd stały.
- Prąd stały (DC) jest kierowany do falownika, który zamienia go na prąd przemienny (AC).
- Wytworzony prąd przemienny może zostać wykorzystany na potrzeby domu lub przesłany do sieci energetycznej.
Im więcej energii słonecznej pochłoną panele, tym więcej prądu wytworzą. Stąd istotne jest, aby moduły były poprawnie ustawione i nie zacienione.
Jakie są rodzaje paneli fotowoltaicznych?
Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje paneli słonecznych:
- Monokrystaliczne - zbudowane z pojedynczych kryształów krzemu, osiągają sprawność na poziomie 15-22%.
- Polikrystaliczne - złożone z wielu mniejszych kryształków krzemu, ich sprawność to ok. 15-18%.
- Amorficzne - z amorficznego krzemu, charakteryzują się niższą sprawnością 6-10%, za to tańsze w produkcji.
Monokrystaliczne panele cechują się najwyższą sprawnością, są jednak trochę droższe. Polikrystaliczne stanowią kompromis między wydajnością a ceną. Amorficzne mają zastosowanie głównie w małych instalacjach ze względu na niską sprawność.
Jakie są zalety i wady fotowoltaiki?
Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej warto znać zarówno zalety, jak i wady takiego rozwiązania:
Zalety:- Niższe rachunki za prąd nawet o 70-90%
- Oszczędności przez 20-25 lat działania instalacji
- Możliwość sprzedaży nadwyżek energii do sieci
- Czysta energia bez emisji spalin
- Niezależność od codziennych zmian cen prądu
- Wysoki koszt początkowy rzędu 15-30 tys. zł
- Spadek wydajności paneli w czasie
- Zależność produkcji energii od nasłonecznienia
- Konieczność wymiany falownika co 10-15 lat
Jak widać zalety przeważają nad wadami, dlatego fotowoltaika cieszy się coraz większą popularnością.
Ile kosztuje montaż instalacji fotowoltaicznej?
Koszt instalacji fotowoltaicznej zależy od kilku czynników:
- Moc instalacji - im większa moc tym wyższa cena
- Rodzaj paneli - monokrystaliczne są droższe od polikrystalicznych
- Koszt montażu i dodatkowych elementów (falownik, konstrukcja, okablowanie)
- Miejsce montażu - dach skośny tańszy niż płaski
Przyjmuje się, że średni koszt 1 kWp mocy paneli fotowoltaicznych to ok. 5000-7000 zł. Całkowity koszt instalacji o mocy 5 kWp wyniesie zatem ok. 25-35 tys. zł. Dla gospodarstwa domowego to optymalny rozmiar instalacji.
Jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej?
Dobierając wielkość instalacji PV należy wziąć pod uwagę:
- Średnie roczne zużycie energii w gospodarstwie domowym
- Powierzchnię dachu, na którym można zamontować panele
- Orientację i nachylenie dachu (optymalne - południe, 30-40 stopni)
- Rodzaj paneli (sprawność 15-22%) i ich łączną moc
Instalacja powinna zapewnić ok. 70-80% rocznego zużycia energii w domu. W praktyce dla domu jednorodzinnego optymalna moc to 4-8 kWp.
Gdzie montować panele słoneczne?
Najlepszym miejscem na panele fotowoltaiczne jest dach budynku, ponieważ:
- Dach nie jest zacieniony przez budynki lub drzewa
- Optymalny kąt nachylenia paneli to 30-40 stopni
- Łatwy montaż konstrukcji i okablowania
- Brak kolizji z innymi funkcjami działki
Najlepiej zorientować moduły na południe, gdzie są najlepsze warunki nasłonecznienia. Możliwy jest też montaż na elewacji lub gruncie.
Jakie są korzyści z instalacji fotowoltaicznej?
Instalacja paneli słonecznych to szereg korzyści dla jej posiadacza:
- Niższe rachunki za prąd nawet o 500-1000 zł rocznie
- Oszczędności na poziomie ok. 160 000 zł przez 25 lat działania
- Możliwość uzyskania dotacji do instalacji
- Zwiększenie wartości nieruchomości
- Minimum 20 lat gwarancji na panele
- Ekologiczne ogrzewanie bez emisji spalin
Dzięki temu inwestycja w fotowoltaikę zwraca się już po 6-8 latach. To sprawia, że coraz więcej osób decyduje się na własne panele słoneczne.
Podsumowanie
Instalacje fotowoltaiczne cieszą się coraz większą popularnością, ponieważ pozwalają znacząco obniżyć rachunki za prąd i chronić środowisko. Działanie paneli słonecznych jest proste - zamieniają energię słoneczną w elektryczną. Kluczowe przy montażu instalacji PV jest odpowiednie dobranie jej mocy i lokalizacji. Inwestycja w fotowoltaikę zwraca się już po kilku latach, przynosząc wymierne korzyści finansowe. Rosnąca świadomość ekologiczna oraz dostępność dotacji sprawiają, że coraz więcej osób decyduje się na własne panele słoneczne.
Tagi
Udostępnij artykuł
