Наведені поради та рекомендації допоможуть прийняти правильне рішення при плануванні власної енергетичної установки.
Як працює фотогальванічна система
Фотогальванічний процес перетворює сонячне світло в електричну енергію. Для цього необхідний напівпровідник зі структурою, подібною до тієї, яка застосовується в електроніці при виготовленні інтегральних схем ( «чипів»). Напівпровідникові кристали - в основному, з кремнію - перетворять потрапляють на них кванти світла (фотони) в постійний електричний струм. Струм збирається через металеві контакти. Безліч фотоелементів збирається в блоки. Такі блоки, або фотогальванічні панелі, захищені від впливів навколишнього середовища склом і полімерами, складають основу сонячної (фотогальванічної) установки.
Автономні і мережеві установки
Мережеві установки представляють оптимальне рішення для перетворення сонячного світла в електричний струм. Вони складаються з декількох пов'язаних між собою сонячних панелей, одного або декількох перетворювачів постійного струму в змінний 220 В / 50 Гц і роз'єму для підключення до локальної електромережі. Перетворювач виконує також регулювання та керування функції для оптимізації отримання енергії.
Отримана таким чином енергія може використовуватися для живлення локальних споживачів. Її надлишок накопичується місцевим енергопостачальним підприємством, яке також піклується про рівновагу кількості споживаної і вироблюваної енергії. Існують мережеві розподільні установки потужністю від 1 до 1000 кВт і навіть вище.
Мережеве рішення, в порівнянні з локальним, має такі переваги:
- одержуваний струм 220 В / 50 Гц придатний для харчування звичайних споживачів (побутових приладів, освітлення);
- не потрібна окрема мережа для «фотогальванічних» споживачів;
- обмін енергією при її нестачі або надлишку відбувається автоматично через мережевий роз'єм;
- не потрібні локальні акумулятори;
- накопичення енергії відбувається безпосередньо в мережі;
- установка автоматично відключається при аварії в мережі.
Установки малої потужності (від 0,1 до 1,5 кВт) зазвичай забезпечені стандартним штекером і можуть бути підключені до будь-якої побутової розетки. Однак для їх роботи необхідно наявність напруги в мережі. У разі аварії в мережі АС-модулі, як і мережеві установки більшої потужності, з міркувань безпеки автоматично відключаються.
Можлива комбінація автономної і мережевий установки. При цьому надлишковий струм після повної зарядки акумуляторів через перетворювач подається в мережу. Перевага такого рішення полягає в наступному: при аварії в мережі можна використовувати установку, що працює в автономному режимі.
Які об'єкти придатні
Взагалі сонячні елементи можна застосовувати скрізь, де достатньо сонячного світла. Краща орієнтація: легкий нахил в південну сторону (від південного сходу до південного заходу). З метою зменшення витрат сонячні батареї встановлюють на плоских поверхнях існуючих або споруджуваних будинків. Придатні такі споруди:
• існуючі будівлі з освітленій сонцем поверхнею (плоскі або похилі дахи, фасади);
• новобудови, можливо з вбудованими в оболонку будівлі сонячними елементами;
• споруди інфраструктури (огорожі, звукопоглинальні споруди).
Слід уникати навіть часткового затінення від димоходів, антен, сусідніх будівель, дерев та ін. Затемнення навіть частини панелі значно впливає на продуктивність всієї установки.
Планування потужності установки
Один квадратний метр панелі з фотоелементами виробляє 90-125 кВт-годину змінного струму в рік (1/3 в зимовий і 2/3 в літній півріччя). Для планування майбутньої установки слід враховувати, що:
• середня сім'я з 4-х чоловік споживає близько 3000 кВт-год електроенергії на рік (без гарячої води);
• на кВт встановленої потужності необхідно 800-900 кВт-год електроенергії.
Типового господарству для 100% покриття річної потреби в електроенергії необхідна установка фотогальванічних (сонячних) батарей площею 25-35 м2.
Експлуатація фотогальванічних установок
Як правило, спеціальне її обслуговування не потрібно - досить регулярного огляду установки. Для установок середньої та великої потужності рекомендується застосування лічильників продукується енергії.
Фотогальванічна установка не містить рухомих частин, тому термін її експлуатації дуже великий. Фотоелементи з часом мало змінюють продуктивність (80% номінальної потужності після 20ти років експлуатації). Термін експлуатації визначається тільки механічними пошкодженнями і становить 20-30 років.
Перетворювачі напруги - це електронні прилади, і, як будь-яка електроніка, вони можуть виходити з ладу. Хоча сучасні прилади і довговічні, рекомендується регулярно контролювати їх роботу.