Po zapoznaniu się z jedną z najpopularniejszych dziedzin Odnawialnych Źródeł Energii oraz z korzyściami, jakie z niej płyną, naturalnym następstwem jest chęć poznania tematu od zaplecza technicznego. Jak zamontować panele fotowoltaiczne? Jak zasadniczo wygląda projekt instalacji fotowoltaicznej? Właściwy montaż każdego urządzenia i podłączenie mikroinstalacji do sieci energetycznej jest podstawą jej efektywnego działania w zakresie wytwarzania prądu przez długie lata. Warto zacząć od usystematyzowania sobie informacji o tym, z czego składa się instalacja.
Elementy instalacji fotowoltaicznej i ich funkcje
Podstawowych podzespołów systemu fotowoltaicznego możemy wyróżnić zaledwie kilka i każdy z nich jest nieodzownym elementem instalacji — tylko dobrze zamontowane i połączone razem dostarczą nam energii elektrycznej. Co się zatem składa na podstawowy projekt instalacji fotowoltaicznych? Jak działa instalacja fotowoltaiczna?
- Panele fotowoltaiczne — najbardziej charakterystyczne urządzenia w instalacji fotowoltaicznej. W panelach fotowoltaicznych jest z kilkunastu ogniw krzemowych, które dzięki swoim właściwościom wytwarzają prąd stały. Ilość modułów fotowoltaicznych zależna jest od mocy optymalnej, dopasowanej do naszego zapotrzebowania.
- Falownik — urządzenie, które przekształca prąd stały (DC) w zmienny (AC), czyli taki, który jest w pełni użyteczny do wykorzystania w naszych domach.
- System do mocowania paneli fotowoltaicznych / system montażowy — konstrukcja, najczęściej aluminiowa bądź ze stali nierdzewnej, służąca umocowaniu i ustabilizowaniu paneli. Ich rodzaj zależny jest od rodzaju powierzchni, do której montowane są panele.
- Licznik dwukierunkowy — licznik dwukierunkowy energii elektrycznej to urządzenie, które podlicza ilość energii wysyłanej z np. z domu jednorodzinnego do sieci (tam właśnie wysyłana jest niewykorzystana energia z fotowoltaiki). Zapewniać go powinien operator sieci dystrybucyjnej i w ciągu 30 dni od zgłoszenia mikroinstalacji wymienić z jednokierunkowego na licznik dwukierunkowy.
- Kable — w tym przypadku istotny jest dobry kabel solarny, który łączy znajdujące się na zewnątrz panele z zainstalowanym wewnątrz budynku falownikiem. Jest zatem wystawiony na działanie różnych czynników atmosferycznych, dlatego musi posiadać podwójną izolację i z reguły średnicę 4mm. Potrzebny jest również przewód łączący inwerter z rozdzielnią.
Zdarza się, że schemat instalacji fotowoltaicznej uwzględnia mikroinwertery, akumulatory, które umożliwiają magazynowanie energii, i/lub optymalizatory mocy, aby zwiększyć bezpieczeństwo instalacji, jednak nie są to urządzenia niezbędne do działania instalacji fotowoltaicznej, tylko dodatkowo zaspokajające nasze specjalne potrzeby, wynikające poniekąd z infrastruktury, jaką posiadamy.
Montaż instalacji fotowoltaicznej – etapy i wskazania
Na montaż fotowoltaiki składa się kilka etapów i podlegają one konkretnym zasadom. Instalacja paneli fotowoltaicznych i pozostałych komponentów nie jest skomplikowana i przy dobrych warunkach pogodowych oraz w zależności od mocy instalacji, trwa średnio 1-2 dni. Zwykle wystarcza do tego ekipa 2-3 profesjonalnych monterów. Wzbogacenie inwestycji w fotowoltaikę należy rozpocząć od wyboru dobrej firmy monterskiej, wstępnej inspekcji okiem eksperta i określenia kosztorysu. Schemat instalacji jest następujący:
- Inspekcja i kosztorys.
- Montaż systemu mocowania.
- Instalacja fotowoltaiczna
- Montaż falownika oraz podłączenie kabli.
- Podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej.
- Uruchomienie instalacji.
Inspekcja i kosztorys
Instalator powinien dokonać oględzin miejsca montażu kilku lub kilkudziesięciu paneli fotowoltaicznych, bowiem nie każde miejsce dostarcza odpowiednich warunków, by fotowoltaika mogła mieć rację bytu. Należy wziąć pod uwagę nachylenie dachu, jego kierunek zadaszenia, stan (w tym także ścian), pokrycie i dostępną powierzchnię. Koniecznie trzeba wziąć pod uwagę stopień zacienienia powierzchni dachowej oraz obliczyć potrzebną moc instalacji — przewartościowanie potrzebnej mocy nie działa na naszą korzyść. Jeżeli zostanie ustalone, że montaż fotowoltaiki ma u nas sens, można przejść do wyceny, czyli między innymi,
- Uwzględnienia ilości, typu i marki paneli.
- Znalezieniu najlepszego falownika — zwanego inwerterem.
- Ustaleniu typu systemu montażowego, okablowania oraz ich ceny wraz z wyszczególnioną usługą montażu.
Montowanie systemu mocowania
Przed założeniem paneli należy zamontować konstrukcję na dachu. Polega to jedynie na przewierceniu otworów w powierzchni dachowej (w miejscu, gdzie znajduje się konstrukcja dachu), założeniu haków, a następnie aluminiowych szyn. W przypadku płaskich dachów, mogących utrzymać cięższy system montażowy, stosuje się specjalny balast chroniący panele przed porywami wiatru.
Montaż paneli fotowoltaicznych - jak połączyć panele fotowoltaiczne?
Z reguły moduły fotowoltaiczne łączy się szeregowo i taki schemat instalacji fotowoltaicznej widnieje w większości na projektach. Każdy moduł fotowoltaiczny waży około 25 kg i mocowany jest do szyn za pomocą specjalnych zacisków i przytwierdzany dodatkowo śrubami. Każdy panel fotowoltaiczny posiada dwa styki: ujemny i dodatni. Ujemny łączy się z dodatnim kolejnego panelu. Pierwszy i ostatni panel w danym szeregu łączone są z falownikiem.
Montaż inwertera, okablowania oraz podłączenie mikroinstalacji do sieci
Kolejnym etapem jest przymocowanie falownika do ściany wewnątrz budynku, w miejscu nienarażonym na nasłonecznienie. Powinien być zainstalowany w taki sposób, by mieć naokoło kilkadziesiąt centymetrów wolnej przestrzeni. Nie należy montować go zbyt daleko od instalacji pv i powinien znaleźć się możliwie blisko względem rozdzielni. Następnie trzeba podłączyć podzespoły za pomocą dwóch rodzajów kabli — kabla solarnego od paneli produkujących energię elektryczną do inwertera i kabla sieciowego od urządzenia do rozdzielni (z ręcznym wyłącznikiem obwodu). Inwerter odpowiada za transformację prądu stałego pozyskanego z instalacji na prąd zmienny.
Fotowoltaika zainstalowana! Teraz za pomocą specjalnego formularza należy zgłosić swoją instalację do operatora energii elektrycznej w naszym regionie. W przypadku instalacji o mocy do 40 kWp operator we własnym zakresie finansowym wymienia nam licznik na dwukierunkowy w ciągu 30 dni od zgłoszenia i podłącza do sieci.
Instalacja fotowoltaiczna — uruchomienie
Ostatnim i prawdopodobnie najbardziej satysfakcjonującym etapem jest uruchomienie naszej własnej elektrowni. Wystarczy włączyć inwerter zgodnie z wcześniej udzielonymi przez instalatora wskazówkami. Jeżeli wszystko zostało podłączone prawidłowo, możemy już czerpać prąd ze Słońca. Jeżeli nasza instalacja została podłączona do sieci WiFi, możemy również monitorować jej statystyczne osiągi i wydajność.