Fotonaponski solarni sustavi
| Više

Untitled Document

Što su to fotonaponski (PV - photovoltaic) solarni sustavi?
Fotonaponski sustavi koriste sunčevu svjetlost za proizvodnju električne energije. Princip rada je da tijekom dana fotonaponski sustav pretvara svjetlost u električnu energiju koja se može odmah koristiti ili akumulirati u baterije za upotrebu kada nema sunca (tijekom noći).

Kako fotonaponski sustavi proizvode struju?
Sunčevo zračenje je najveći poznati izvor energije. Solarni fotovoltaici koriste sunčevo zračenje za proizvodnju električne energije, koja se putem invertera pretvara u standardnu struju za kućanstva, industriju ili povremenu upotrebu. Solarni fotovoltaični sustavi proizvode struju dok god ima sunčevog zračenja, a količina dobivene struje proporcionalna je intenzitetu sunčevog zračenja. Ovako dobivena energija je čista, svojim radom ne zagađuje okoliš, ne zahtijeva skupo održavanje i radi dugi niz godina.

Solarni fotonaponski sustavi vlasniku omogućuju višetruku korist, kao što je ušteda energije, ušteda troškova, smanjenje emisije štetnih plinova u atmosferu itd.

Gdje se mogu upotrebljavati fotonaponski sustavi?
Solarni fotonaponski sustavi mogu se upotrebljavati svugdje gdje postoji potreba za električnom energijom. To uključuje struju za rasvjetu, različite pumpe, hlađenje, kućanske aparate, punjače za razne aparate (mobiteli, prijenosna računala...), na lokacijama gdje ne postoji strujna mreža, na brodovima, jahtama i slično. Jedini zahtjev je početna investicija u sustav koja zbog raznih čimbenika može biti nešto viša, no to je rijetko odlučujući faktor u implementaciji fotonaponskih sustava.

Najčešći tip instalacije fotonaponskih sustava je sa direktnom primjenom na objektu (npr. na kući ili zgradi gdje se ugrađuje), te se koristi u kombinaciji sa električnom strujom iz mreže. Tijekom dana, kada je struja skuplja, koristi se fotonaponski sustav, a tijekom noći jeftinija struja iz mreže. Ukoliko je proizvodnja fotonaponskog sustava veća od potreba samog objekta, višak struje se može prodati natrag u distributivnu mrežu po povoljnoj tarifi. Na taj se način ostvaruje i dodatna zarada, te se početna investicija brže isplaćuje.




Fotonaponska ćelija
Jedna fotonaponska (PV = Photo Voltaic) ćelija sastoji se od dva ili više tankih slojeva poluvodićkog materijala (najčešće od silicija). Ispod silicija nalazi se tanki metalni vodljivi sloj. Kada se silicij izloži sunčevoj svjetlosti stvaraju se mali električni izboji koji se provode na metalni sloj kao istosmjerna struja (DC). Fotonaponski moduli će raditi i za vrijeme difuznog svjetla kada su oblačni dani, ali sa manje izlazne snage.

Izvor: Wikipedia

Solarni moduli
Električni napon jedne ćelije je mali, stoga se pojedinačne ćelije spajaju zajedno i pakiraju u blokove, tj. module (odnosno "panele"). U svrhu zaštite ćelija, gornji sloj modula je najčešće zaštićen staklom. Fotonaponski moduli se međusobno spajaju u veće sustave te se tako izgrađuju PV sustavi bilo koje velićine.

Od istosmjerne (DC) do izmjenične (AC) struje
Fotonaponski moduli proizvode istosmjernu struju napona 12 volti (V), dok je za kućnu upotrebu potrebna izmjenična struja (AC) napona 230 volti (V). Za industrijske potrebe koristi se još i izmjenična struja napona 400 volti. Kako bi se napon kolektora pretvorio iz istosmjernog u izmjenični, i to sa 12V na 230 V, odnosno na 400 V, koriste se posebni strujni inverteri. Postoje razni tipovi i vrste invertera, a posebnu pažnju treba obratiti na invertere koji se ugrađuju u sustave gdje se višak električne energije vraća (prodaje) u energetski sustav.

Prednosti fotonaposnkih sustava:

  • Besplatna električna energija; energija sunca je praktički neograničena, a prosječni vijek trajanja PV modula je 25 godina,
  • Fotonaponska oprema nema pokretnih dijelova, te stoga zahtijeva minimalno održavanje nakon ugradnje,
  • Proizvodnja struje je čista, te nema emisije štetnih plinova odnosno bilo kakvih drugih zagađujućih faktora,
  • Rad PV modula i proizvodnja struje je praktički bešumna.
Tehničke karakteristike fotonaponskih modula:

Tip modula
SR285P6
SR275P6
SR265P6
SR255P6
SR250P6
285 W
275 W
265 W
255 W
250 W
Maksimalna snaga
Pm(W)
289.9
279.9
269.9
259.9
254.9
Maksimalni napon
Vm(V)
36.79
36.58
36.14
35.71
35.57
Maksimalna struja
Im(A)
7.75
7.52
7.33
7.14
7.03
Tolerancija snage
%
±1.5
±1.5
±1.5
±1.5
±1.5
Napon praznog hoda
Voc(V)
44.21
43.92
43.27
43.20
43.13
Struja kratkog spoja
Isc(A)
8.32
8.17
7.95
7.72
7.60
Maksimalni napon sustava
V
DC 1000
Broj ćelija u modulu
kom
72



Fizičke karakteristike:

PV moduli

Monokristalni i polikristalni moduli

Monokristalna fotonaponska ćelijaMonokristalne silicijske ćelije mogu pretvoriti 1000 W/m2 sunčevog zračenja u 140 W električne energije s površinom ćelija od 1 m2. Za proizvodnju monokristalnih Si ćelija potreban je apsolutno čisti poluvodički materijal. Monokristalni štapići se izvade iz rastaljenog silicija i režu na tanke pločice. Takav način izrade omogućuje relativno visoki stupanj iskoristivosti.

 

Polikristalna fotonaponska ćelijaPolikristalne silicijske ćelije mogu pretvoriti 1000 W/m2 sunčevog zračenja u 130 W električne energije s površinom ćelija od 1 m2. Proizvodnja ovih ćelija je ekonomski efikasnija u odnosu na monokristalne. Tekući silicij se ulijeva u blokove koji se zatim režu u ploče. Tijekom skrućivanja materijala stvaraju se kristalne strukture različitih veličina na čijim granicama se pojavljuju greške, zbog čega solarna ćelija ima manju iskoristivost.

Solarni fotonaponski kolektori

dummy