Ce sunt panourile fotovoltaice. Care este principiul de funcționare?
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
În contextul creșterii prețurilor la energia electrică tot mai mulți oameni și-au propus să devină independenți din punct de vedere energetic.
Cuprins:
Cantitatea de energie solară care ajunge zilnic pe Pământ este de peste 60.000 de ori mai mare comparativ cu orice altă sursă de energie de pe planetă. Mai exact, vorbim despre 173.000 de terawați (trilioane de wați) de energie solară.
Această energie complet regenerabilă poate fi transformată în energie electrică utilizabilă în mai multe feluri, iar una dintre soluțiile la care au început să apeleze din ce în ce mai mulți români o reprezintă panourile fotovoltaice, o alternativă prietenoasă de producere a energiei electrice comparativ cu sistemele clasice.
Ce este un panou fotovoltaic și care este principiul de funcționare al acestuia îți vom spune în acest articol.
Ce sunt panourile fotovoltaice?
Panourile fotovoltaice, cunoscut şi sub denumirea de modul fotovoltaic sau panou solar fotovoltaic, reprezintă captatorul de energie în cadrul unui sistem fotovoltaic. Aceste panouri au rolul să convertească energia fotonilor în energie electrică folosind celulele fotovoltaice.
Un panou fotovoltaic este alcătuit din mai multe celule fotovoltaice, care sunt conectate electric și laminate între folii de acetat de vinil cu transparență înaltă, acoperite fiind cu sticlă cu conţinut redus de fier și rezistent la intemperii.
Panourile fotovoltaice sunt de tip monocristalin, policristalin și amorf și se pot monta fie pe acoperiș, fie pe terase ori chiar pe sol, în funcție de caracteristicile proiectului. În ultima vreme au fost dezvoltate sisteme de montaj integrate în acoperiș, iar panourile fotovoltaice integrează sisteme de hidroizolație, transparente sau hibride, în combinație cu panourile termice.
Randamentul panourilor fotovoltaice a crescut în ultima perioadă, ajungand la 20%. Mai mult decât atât, durata lor de viață este cuprinsă între 20 și 25 de ani și depinde în cea mai mare măsură de proveniența și de calitatea celulelor fotovoltaice, de tehnologia de lipire a acestora, de transparența foliilor de acetat etilic de vinil în care sunt montate, de tehnologia de vidare şi de transparența sticlei.
Performanțele sistemelor fotovoltaice depind de orientarea acestora, de gradul de înclinație, de umbrire și de temperatură. De aceea, metodele de captare a radiației solare pot varia între sisteme cu orientare fixă sau sisteme cu posibilitate de orientare după una sau două axe și amplasări la nivelul solului.
În același timp, performanțele panourilor fotovoltaice se reduc în timp din cauza îmbătrânirii materialelor din care sunt fabricate, motiv pentru care calitatea foliilor şi a sticlei sunt esenţiale în ceea ce privește evoluţia în timp a puterii de ieşire.
Cum funcționează panourile fotovoltaice?
Tehnologia din spatele panourilor fotovoltaice este una complexă și implică cunoașterea fenomenelor cuantice, însă pentru a înțelege principiile de bază ne vom rezuma doar la cauză și efect.
Panourile fotovoltaice sunt compuse din celule de siliciu (celule solare) care absorb energia solară ajunsă pe suprafața lor și pe care o transformă în energie electrică. Energia electrică astfel produsă este apoi transformată în curent continuu și pentru a putea fi utilizată trebuie transformată în curent alternativ.
Producția de energie electrică a sistemului fotovoltaic va depinde în mod direct de panoul fotovoltaic. Electricitatea poate fi utilizată instantaneu sau poate fi stocată în acumulatori.
Celulele fotovoltaice care alcătuiesc panoul fotovoltaic sunt legate în serie sau în paralel, iar cantitatea de energie electrică produsă la bornele celulei este determinată de nivelul radiației, de temperatură, de calitatea aerului și de durata zilei.
În ceea ce privește puterea panoului aceasta trebuie aleasă în funcție de câtă energie dorești sau de câtă ai nevoie să produci. În cadrul sistemelor fotovoltaice rezidențiale se utilizează panouri fotovoltaice de 400-450W, iar în cazul celor industriale de la 500W în sus. Sistemele fotovoltaice se împart în trei mari categorii: on-grid, off-grid și, respectiv, hibrid.
Sistemele fotovoltaice de tip on-grid
Sistemul fotovoltaic on-grid este legat direct la rețeaua publică de energie electrică, ceea ce înseamnă că vei încheia un contract cu un furnizor.
Electricitatea produsă de panouri pe durata zilei poate fi folosită pentru nevoile casnice, iar dacă producția depășește consumul unei locuințe, energia suplimentară va fi injectată în rețea și va ajunge la alți consumatori.
Dacă panourile fotovoltaice ale unui sistem on-grid nu captează suficientă energie solară, atunci diferența va fi acoperită din rețeaua publică. La finalul lunii consumatorul va plăti doar diferența dintre energia produsă și cea consumată, ceea ce se traduce printr-o diminuare a facturii la energie electrică cu până la chiar 100%.
În cazul în care producția depășește consumul, proprietarul va primi bani pentru cantitatea de electricitate injectată în rețeaua publică.
Sistemele fotovoltaice de tip off-grid
Cu acest sistem se va asigura independența energetică a unei locuințe deoarece dispune de acumulatori în care este înmagazinată energia electrică suplimentară și care poate fi folosită în momentele cu producție slabă și inexistentă de energie solară, mai exact în zilele înnorate și noaptea.
Acest tip de sisten fotovoltaic are un mare avantaj, și anume ești propriul producător de energie și, în acest fel, vei avea curent electric în permanență și nu vei depinde deloc de sistemul public.
În schimb, sistemul fotovoltaic off-grid are dezavantajul că în orice moment poți rămâne fără curent electric dacă nu este proiectat și nici dimensionat în mod corect.
Citește și: Panourile solare - o afacere care a explodat. Cât costă instalarea și în cât timp se recuperează investiția
Sistemele fotovoltaice de tip hibrid
În sfârșit, acest sistem combină avantajele celorlalte două tipuri și de aceea reprezintă cel mai avantajos tip de sistem fotovoltaic.
Acesta este echipat cu un invertor care oferă o gamă variată de setări. Astfel, printre variantele pe care consumatorul le are la dispoziție se numără consumul din panourile fotovoltaice și suplimentare la nevoie din rețeaua publică, consumul din panourile fotovoltaice și stocare a energiei suplimentare în acumulatori pentru a fi folosită la nevoie, precum și consumul din panourile fotovoltaice, încărcarea acumulatorilor din rețea pe timp de noapte și consumarea energiei stocate în caz de nevoie.
Cu alte cuvinte, scenariile pentru care poate fi configurat sistemul hibrid sunt numeroase și complexe astfel încât poate acoperi toate necesitățile utilizatorilor, bineînțeles dacă este proiectat și dimensionat corect, la fel ca sistemul off-grid.
Singurul și, în același timp, marele dezavantaj al acestui tip de sistem fotovoltaic este faptul că este cel mai scump dintre cele trei existente.
Foto:123rf.com/Shutterstock
