Fotowoltaika dla domu i dla firmy – jak zacząć?

Fotowoltaika – Elementy instalacji: baterie słoneczne i inwerter solarny

W skład instalacji fotowoltaicznej wchodzą:

• baterie słoneczne,
• inwerter solarny (również nazwany falownikiem fotowoltaicznym),
• system mocujący,
• okablowanie.

Baterie słoneczne

Wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych wysokowydajnych jest szczególnie uzasadnione, gdy przestrzeń przeznaczona na instalację jest mała. W innych przypadkach można pozostać przy wyborze standardowych paneli fotowoltaicznych o mniejszej wydajności i niższym koszcie po przeliczeniu na 1 wat.

Producenci paneli fotowoltaicznych zazwyczaj dają gwarancję na utrzymanie minimum 80% wydajności po 25 latach od instalacji. Średni spadek efektywności fotowoltaiki wynosi rocznie 0.5%.

Ceny ogniw fotowoltaicznych warunkuje wiele czynników takich jak producent paneli fotowoltaicznych, parametry techniczne, wydajność. Dla poszczególnych typów paneli fotowoltaicznych koszty wynoszą średnio:

• Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne – od 700 do 1800 zł za sztukę,
• Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne – od 500 do 1700 zł za sztukę,
• Panele fotowoltaiczne amorficzne – od 90 do 130 zł za sztukę.

Inwerter solarny do fotowoltaiki

Inwerter solarny (również nazwany falownikiem fotowoltaicznym lub falownikiem) zamieniający prąd stały z paneli fotowoltaicznych na prąd zmienny dla urządzeń domowych lub firmy, zazwyczaj obsługuje wszystkie baterie słoneczne w instalacji fotowoltaicznej. Jego żywotność jest krótsza niż panele fotowoltaiczne, ponieważ często nagrzewa się do wysokich temperatur. Z tego powodu inwerter solarny trzeba częściej wymieniać od panel fotowoltaicznych. Standardowo inwertery solarne mają gwarancję na 5-10 lat.

Cena inwertera solarnego dla instalacji o mocy 4500 kWh waha się w przedziale 5000-7500 zł w zależności od marki inwertera. Dla systemów fotowoltaicznych o mocy powyżej 7000 kWh zaleca się wykorzystanie dodatkowego inwertera solarnego, który dodatkowo jest zabezpieczeniem w przypadku przerwania pracy pierwszego inwertera solarnego.

Coraz większą popularnością cieszą się mikroinwertery solarne, których jest tyle, ile paneli fotowoltaicznych w instalacji. Dzięki temu rozwiązaniu każda bateria słoneczna może pracować samodzielnie, to zaś skutkuje wzrostem efektywności całego systemu instalacji fotowoltaicznej. Choć wykorzystanie mikroinwerterów solarnych podnosi cenę zestawu instalacji fotowoltaicznej, często jest on równoważony przez większą wydajność.

Fotowoltaika – Elementy instalacji: system montażowy i okablowanie

Fotowoltaika – system montażowy

Panele fotowoltaiczne należy zainstalować na systemie montażowym przytwierdzonym do dachu, jeśli miejsce instalacji fotowoltaicznej to nachylony dach. Odpowiedni system montażowy chroni panele fotowoltaiczne przed przemieszczeniem nawet podczas silnego wiatru czy burzy.

Jeśli chcemy montować system montażowy do fotowoltaiki na płaskim dachu, musimy się upewnić, że wytrzyma on dodatkoweobciążenie. Istnieją specjalne systemy mocujące, które odpowiednio równoważą panele fotowoltaiczne i utrzymują je w odpowiedniej pozycji bez potrzeby przytwierdzania stelażu do dachu.

Okablowanie fotowoltaiki

Baterie słoneczne zazwyczaj montuje się szeregowo, łączy je jeden kabel prowadzący do inwertera solarnego. Odpowiednia izolacja kabli jest niezwykle istotna, gdyż biegną one na zewnątrz budynku i muszą być chronione przed szkodliwymi warunkami atmosferycznymi. Zaleca się umiejscowienie inwertera solarnego w pobliżu skrzynki z bezpiecznikami, gdyż to podnosi wydajność instalacji fotowoltaicznej.

Fotowoltaika – Instalacja paneli fotowoltaicznych krok po kroku – system montażowy, baterie słoneczne, inwerter solarny

Etapy tworzenia nowej instalacji fotowoltaicznej:

1. Zebranie wstępnych informacji
2. Zainstalowanie systemu montażowego do fotowoltaiki
3. Przyłączenie baterii słonecznej do systemu montażowego
4. Montaż inwertera solarnego
5. Połączenie instalacji kablami
6. Uruchomienie testowe fotowoltaiki

Fotowoltaika – wstępne informacje

Należy ustalić, czy w docelowym miejscu instalacji do fotowoltaiki występują odpowiednie warunki. Należy wziąć pod uwagę:

• kąt nachylenia i ukierunkowanie dachu,
• wielkość dostępnej powierzchni na instalację paneli fotowoltaicznych,
• stopień zacienienia dachu,
• potrzebę wykonania dodatkowych czynności np. wzmocnienia dachu,
• niezbędną wydajność fotowoltaiki przy określonych warunkach.

Instalacja systemu montażowego do fotowoltaiki

W zależności od tego, czy instalacja do fotowoltaiki będzie na dachu płaskim czy nachylonym, montaż instalacji paneli fotowoltaicznych nieznacznie się różni.

Na dachu pochylonym wierci się niewielkie otwory, w których umieszczane są haki podtrzymujące aluminiowe szyny, które później podtrzymują panele fotowoltaiczne.

W przypadku dachu płaskiego na górze systemu montażowego umieszcza się odpowiedni balast mający zrównoważyć ciężar paneli fotowoltaicznych. Jeśli dach nie jest przystosowany do przyjęcia takiego obciążenia, montuje się sam system przytwierdzony do dachu.

Przyłączenie baterii słonecznych do systemu montażowego fotowoltaiki

Panele fotowoltaiczne posiadają specjalne zaciski, którymi przytwierdza się je do systemu montażowego, później konstrukcja jest wzmacniana śrubami. W trakcie montażu łączy się szeregowo kolejne panele fotowoltaiczne, by stworzyć pętlę i zamknąć obieg.

Montaż inwertera solarnego (czyli falownika fotowoltaicznego)

Inwerter solarny (czyli falownik fotowoltaiczny) należy zainstalować na ścianie przy użyciu płyty montażowej blisko baterii słonecznej i skrzynki z bezpiecznikami.

Fotowoltaika – Instalacja paneli fotowoltaicznych krok po kroku – okablowanie

Połączenie instalacji fotowoltaicznej kablami

Łączenie kabli wykorzystuje dwa główne kable: pierwszy z prądem stałym biegnący od ogniw fotowoltaicznych do inwertera solarnego, drugi, sieciowy z prądem zmiennym łączący inwerter solarny ze skrzynką bezpieczników. Należy pamiętać o zainstalowaniu ręcznego wyłącznika obwodu.

Przed włączeniem instalacji fotowoltaicznej należy wypełnić oświadczenie o wykonaniu mikroinstalacji i zanieść je do lokalnego dystrybutora sieci energetycznej (ENEA, ENERGA, PGE, TAURON lub INNOGY w zależności od obszaru w którym się znajdujemy). Jeśli system jest o mocy mniejszej niż 40kW, pozwolenie na budowę nie jest wymagane, a lokalny operator jest zobowiązany przyłączyć system do sieci bezpłatnie.

Jeśli decydujemy się na usługę firmy dostarczającej panele fotowoltaiczne wraz z montażem fotowoltaiki, podczas wyboru warto porównać kilka ofert i wybrać tę, która objęła analizę większej liczby czynników. Usługodawca powinien sprawdzić, jakie były dotychczasowe rachunki za energię elektryczną, poziom zapotrzebowania na energię, warunki panujące w okolicy (nasłonecznienie, obecność pyłów w powietrzu lub sąsiedztwo silnie pylących drzew).

Pamiętajmy, że jeśli zależy nam na trwałych panelach fotowoltaicznych dobrej jakości i z wysokąwydajnością, ich wybór nie powinien być kierowany jedynie poszukiwaniem najniższej ceny. Drobne uszkodzenia czy awarie, na które tani sprzęt może być bardziej narażony, zmniejszą komfort użytkowania i narażą nas w przyszłości na koszty związane z naprawami i częstszymi przeglądami fotowoltaiki.

Fotowoltaika – Samodzielna instalacja paneli fotowoltaicznych – czy warto?

Choć proces tworzenia instalacji fotowoltaicznej nie jest skomplikowany, warto zabrać się za to zadanie mając wiedzę i doświadczenie. Elementy składowe systemu takie jak panele fotowoltaiczne czy inwerter solarny są bardzo ciężkie i wymagają szczególnej uwagi podczas montażu.

Zazwyczaj zestawy do samodzielnej instalacji fotowoltaicznej są 20-30% tańsze niż taki sam system z profesjonalnym montażem. Przed zakupem zestawu do fotowoltaiki należy dokładnie przeanalizować czynniki wpływające na wydajność instalacji fotowoltaicznej. Nieodpowiednie dobranie zestawu fotowoltaiki lub ustawień może znacznie obniżyć wydajność czy opłacalność systemu.

Podczas montowania paneli fotowoltaicznych należy zadbać o to, by były odpowiednio nachylone, ustawione w odpowiednim kierunku i znajdowały się w miejscu dającym dobrą wentylację.

Fotowoltaika – Jaką instalację wybrać? Porównanie

System podłączony do sieci (On-Grid) najpopularniejszy i najprostszy system, na który składają się panele fotowoltaiczne, inwerter solarny (przechwytuje wytworzoną energię słoneczną, przetwarza ją i dopasowuje do potrzeb sieci) i licznik energii elektrycznej. Jest to przydatne szczególnie, gdy chcemy jako firma odsprzedać nadwyżki produkowanej energii ze słońca zakładowi energetycznemu lub móc korzystąc z sieci jako akumulator w przypadku gospodarstwa domowego).

System autonomiczny (Off-Grid) mniej popularne rozwiązanie wykorzystywane tam, gdzie nie ma możliwości połączenia się z siecią energetyczną np. w przypadku domku letniskowego, gdzie nadwyżka jest kumulowana i zużywana później. Części systemu to: panele fotowoltaiczne, akumulatory, regulator ładowania (monitoruje poziom naładowania akumulatorów i chroni przed ich uszkodzeniem w wyniku rozładowania lub przeładowania), przetwornica (odpowiada za zmianę napięcia stałego z baterii na napięcie urządzeń domowych – 230V).

System mieszany – dobrze sprawdzi się jako dodatkowe lub awaryjne źródło zasilania na przykład, gdy moc pobierana z sieci czy generatora ma za niską moc.

System niskonapięciowy (Off-Grid DC) – pomocny przy zasilaniu odbiorników o niskim napięciu (12V, 24V, 48V) na potrzeby działania łodzi, przyczep kempingowych, latarni, tablic ogłoszeniowych. Składa się z paneli fotowoltaicznych (jednego lub wielu), kontrolera ładowania i baterii akumulatorów.