Ce conține un sistem fotovoltaic?
De multe ori, oamenii care optează pentru serviciile noastre încep cu o întrebare: “Ce conține un sitem fotovoltaic?” La prima vedere, răspunsul pare simplu: “Panouri solare, invertoare, structuri de montare și cabluri de conectare”. Însă prin răspunsurile pe care le oferim alegem să stabilim din start o comunicare eficientă, în așa fel încât aceștia să înțeleagă bine toate aspectele ce țin de crearea și instalarea de sisteme fotovoltaice și în același timp noi să plecăm de la început în direcția potrivită pentru ei, aflând ce anume le este necesar.
Componentele unui sistem variază. Deoarece poate vor să se conecteze la rețeaua publică și, ulterior, să devină prosumatori. Cu toate acestea, poate au nevoie sau pur și simplu vor să opteze și pentru stocarea energiei pe care o produc. Sau poate nici măcar nu sunt conectați la rețea și nici nu au de gând momentan, sau nu au posibilitatea.
Orice scenariu ne propune un răspuns personalizat pentru fiecare în parte. Pentru tine, cel care momentan doar te informezi, dorim să îți oferim explicațiile de care credem că ai nevoie, ca răspuns la întrebarea de la început:
Ce conține un sistem fotovoltaic On-Grid?
Răspuns: Un sistem On-Grid conține: panouri solare, invertor (care transformă curentul continuu în curent alternativ), smart meter, structuri de montare și cabluri de conectare. Nu are baterii și este dependent de funcționalitatea rețelei de distribuție, oprindu-se la o cădere de tensiune. Sitemul consumă din rețea la nevoie sau, eventual, injecteză surplusul de curent.
Ce conține un sistem fotovoltaic Hibrid?
Răspuns: Sistemul Hibrid conține, pe lângă componentele sistemului On-Grid: backup box, BMS și baterii pentru stocarea energiei. Bateriile permit utilizatorului să stocheze energia în exces și să o folosească în momentele în care producția de energie solară este scăzută sau în cazul întreruperilor în rețeaua de distribuție. De asemenea acest tip de sistem permite injectarea surplusului de curent în rețea.
Ce conține un sistem fotovoltaic Off-Grid?
Răspuns: Sistemul Off-Grid este complet independent de rețeaua electrică și nu se încadrează momentan în criteriile de eligibilitate pentru a fi subvenționat. Pe lângă panouri fotovoltaice, invertor, structuri de montare și cabluri de conectare, acesta conține baterii de stocare, precum și un sistem de gestiune al bateriilor (BMS).
Componentele unui sistem fotovoltaic și informații detaliate despre acestea
Dacă încă parcurgi aceste rânduri, înseamnă că ești dornic să afli mai multe despre componentele unui sistem fotovoltaic, și acest lucru ne bucură nespus. Cu cât ești mai bine informat, cu atât vei putea să determini ce tip de sistem este cel mai potrivit pentru nevoile tale. Totuși, recomandăm să discuți cu specialiști în domeniu. Experiența și cunoștințele lor te pot ghida spre cea mai bună decizie. În cazul în care dorești să afli costul unui sistem, te îndemnăm să folosești configuratorul nostru și să obții o ofertă pentru sistemul fotovoltaic sau, dacă ești înscris în programul de finanțare AFM, solicită o ofertă Casa Verde 2023.
Panouri fotovoltaice (Module PV)
Primul lucru pe care-l ai în gând atunci când te întrebi ce conține un sistem fotovoltaic, este ”panoul solar”. Însă trebuie să ții cont de diferențe, deoarece panourile fotovoltaice sunt de multe ori confundate cu panourile solare termice datorită faptului că expresia ”panou solar” este folosită pentru ambele tipuri. Panourile solare au fost proiectate cu scopul de a încălzi apa sau aerul dintr-o locuință, pe cand panourile fotovoltaice sunt dispozitive care convertesc energia luminoasă a soarelui în curent electric.
Abrevierea ”PV” este pentru cuvântul ”Photovotaic” care este format din grecescul ”photo” și înseamnă lumină și ”voltaic”, care provine de la numele unui mare electrochimist, Alessandro Volta. Acestea sunt compuse din mai multe celule conectate între ele, formate din material semiconductor precum siliciul. Ele produc curent electric continuu când fotonii din lumina soarelui le ating și declanșează mișcarea electronilor.
Cele mai folosite tipuri de module în momentul actual sunt cele monocristaline, policristaline și cu film subțire. Însă în prezent sunt testate noi tehnologii inovatoare, cu caracteristici speciale, având scopul de a creste randamentul sistemelor.
Un alt aspect pe care noi credem că este important să-l cunoști, este legat de fiabilitatea acestora pentru timp îndelungat. Majoritatea panourilor au o durată de performanță de 25 de ani și sunt garantate să funcționeze în diverse condiții de vreme, fiind rezistente la grindină, depuneri de zăpadă, vânt puternic și mulți alți factori. Acestea pot cântări și 20 de kilograme pe unitate și pot fi montate în serie sau în paralel pentru a produce la nivel optim conform cerințelor sistemului. Dacă dorești să afli mai multe detalii despre acest subiect accesează acest link tipuri de panouri fotovoltaice.
Invertor
Te poți gândi că orice sistem fotovoltaic conține o ”inimă”. Invertorul este o componentă estențială care are rolul de a transforma curentul continuu produs de panouri în curent alternativ care este folosit de toate dispozitivele electrice dintr-o casă, sistemul de iluminat și rețeaua electrică de distribuție. Termenul ”invertor” provine din latinescul ”invertere”, care înseamnă ”a întoarce” și cele mai eficiente sunt cele cu undă sinusoidală pură, forma cea mai potrivită a curentului electric alternativ pentru consumatorii amintiți mai sus.
Pentru a fi cât mai conciși pentru tine, invertoarele sunt de două tipuri: pentru sistemele conectate la rețea sau pentru cele neconectate. Mai exact, există invertoare pentru sisteme On-Grid, care nu sunt concepute pentru a funcționa cu baterii și invertoare pentru sisteme Off-Grid și Hibride, care au acestă capacitate denumindu-se și ”battery ready”. Al doilea tip de invertor poate funcționa și pe instalația On-Grid, păstrând opțiunea clientului de a trece pe viitor la o instalație Hibridă.
Invertoarele sunt concepute pentru a funcționa la un anumit nivel de putere și pentru a funcționa cu branșamentele electrice monofazate sau trifazate.
Sistem de gestiune al bateriei
Dacă preferi să optezi pentru un sistem fotovoltaic care conține baterii, trebuie să cunoști rolul BMS, sau Battery Management System, care este o componentă de bază pentru siguranța și performanțele bateriilor. Aceasta asigură protecție bateriilor asupra multor factori de risc precum supraîncălzirea, supratensiunea sau subtensiunea curentului.
Totodată previne deteriorarea bateriilor prin echilibrarea lor, asigurându-se că toate celulele sunt încărcate la același nivel. De asemenea BMS are rolul de a gestiona încărcarea bateriilor prin prevenția supraîncărcării sau subîncărcării acestora. Monitorizarea parametrilor bateriei este un alt lucru esențial pe care sistemul de gestiune îl face, monitorizând printre altele temperatura, tensiunea și curentul.
Baterii
După cum deja știi, bateriile dintr-un sistem sunt responsabile pentru stocarea energiei electrice produsă de panourile solare. Acesta poate fi utilizată ulterior pentru a alimenta aparatele electrice din casă în momentul în care panourile fotovoltaice nu produc energie electrică.
Un aspect interesant este că termenul ”baterie” provine din cuvântul italienesc ”batteria” și înseamnă ”lovit”. Se pare că acesta a fost folosit prima dată în urmă cu 6 secole cu referire la un grup de tunuri care trăgeau salve simultan. Mai apoi termenul a fost extins pentru orice grup de obiecte care produceau un efect comun, iar în ceea ce privește bateriile acesta se referă la celulele electrice care interconectate, produc o mai mare tensiune electrică. Dar care sunt cele mai utilizabile baterii în momentul actual?
Sunt disponibile mai multe tipuri de baterii care pot fi componente ale sistemelor fotovoltaice. Cele cu plumb-acid sunt baterii accesibile ca preț dar spre deosebire de alte tipuri au o durată de viață mai scurtă. Un alt tip de baterii mai eficiente și cu o durată de viață mai lungă decât cele amintite mai sus, sunt tot cu plumb-acid dar folosesc ca electrolit un gel. Bateriile Li-Ion (Litiu-Ion) sunt mult mai performante decât alte tipuri și mai sigure, dar se găsesc la un cost mai mare.
Cele mai bune baterii pe care le poți utiliza în acest moment într-un sistem sunt cele cu Litiu-Fier-Fosfat (LiFePO4), care utilizează ca material catodic fosfatul de fier. Acestea sunt foarte apreciate pentru durata de viață foarte lungă, până la 10000 de cicluri de încărcare-descărcare, pentru performanțele excelente și mai ales pentru siguranța acestora.
Backup Box
Sistemele fotovoltaice Hibride conțin o componentă importantă despre care trebuie să știi, ”backup box”, un modul care comunică cu invertorul și care are rolul de a trece sistemul în mod Off-Grid în momentul în care se produce o pană de curent la rețeaua electrică de distribuție. Practic modulul de backup insularizează sistemul prin debranșare temporară de la rețea, pentru ca sistemul să nu poată injecta curent electric în aceasta, protejând astfel muncitorii care execută lucrări de mentenanță.
Cutia backup box poate fi monofazată sau trifazată, iar în momentul în care există o oprire a curentului în rețea, aceasta va trece sistemul trifazat pe o singură fază care are rolul de a alimenta consumatorii esențiali. Aceștia sunt conectați în mod special la acea fază pentru a nu fi opriți la o cădere de tensiune a rețelei.
O instalație On-Grid se va opri automat în momentul în care există o pană de curent, prin intermediul invertorului care are integrată în mod special această funcție. Astfel în acel moment nu va fi alimentat niciun consumator din locuință.
Smart meter
Ce mai conține un sistem fotovoltaic? Un contor inteligent, care poate fi considerat ”informatorul tău”, deoarece de la el vei primi multe date relevante. Are rolul de a măsura curentul electric în ambele direcții (dacă ești prosumator). Altfel spus, acesta înregistrează în timp real consumul de energie din rețeaua de distribuție și din instalația fotovoltaică, dar și alimentarea rețelei publice cu curent de la propriul sistem.
Datele pe care le măsoară și le înregistrează pot fi verificate printr-o aplicație mobilă, iar de acestea beneficiază și operatorul de furnizare a energiei electrice pentru a putea trimite facturi precise și cu date clare despre consum.
Prin monitorizarea performanței sistemului, un smart meter se asigură că acesta funcționează optim și poate identifica eventuale probleme. De asemenea, un contor inteligent poate fi de folos în identificarea perioadelor în care se consumă cea mai multă energie electrică din rețeaua de distribuție, iar tu vei putea interveni reducând din consumatori.
Dacă ai avut răbdare să citești până aici, află că în continuare îți prezentăm alte componente ale unui sistem care nu sunt mai puțin importante:
Protecții DC / AC pentru sistemul fotovoltaic
Prin analogie, poți să le consideri scuturile pe care le conține un sistem fotovoltaic. Protecțiile DC (Direct Current - curent continuu) și AC (Alternating Current - curent alternativ) sunt dispozitive care protejează instalația de evenimente neprevăzute precum scurtcircuite și supratensiuni. Acestea sunt foarte importante deoarece măresc perioada de viață a unui sistem, prevenind deteriorarea acestuia și riscul de incendiu.
Protecțiile DC sunt instalate între panourile fotovoltaice și invertor unde sunt liniile de curent continuu. Acestea pot conține un disjunctor care va întrerupe circuitul în caz de suprasarcină sau defect, fuzibile care vor întrerupe circuitul dacă curentul trece peste valoarea nominală suportată de acestea și un SPD (Surge Protection Device - protecția împotriva supratensiunilor), cu rolul de a proteja împotriva vârfurilor de tensiune, care pot fi cauzate de fulgere sau alte perturbări în rețea.
Protecțiile AC sunt instalate între invertor și rețeaua electrică unde sunt liniile de curent alternativ. Acestea pot conține un disjunctor și un SPD care au același rol ca cele pentru curent continuu, dar sunt proiectate să funcționeze pentru curentul alternativ.
Sistem de prindere și montaj panouri fotovoltaice
Un sistem fotovoltaic mai conține elemente de prindere și montaj de care depind stabilitatea și siguranța panourilor. Sunt proiectate pentru a fi ușor de instalat și întreținut și pentru a rezista la greutatea panourilor și condițiilor create de vreme fiind din materiale rezistente precum aluminiu sau oțel. Acestea includ structurile metalice și alte componente precum bolțuri sau șuruburi și sunt create pentru toate tipurile de acoperișuri sau pentru montarea pe sol.
În cazul structurilor pentru sol, acestea sunt proiectate să susțină panourile fotovoltaice la o distanță de pământ care să minimizeze murdărirea acestora și la un unghi potrivit pentru a capta cât mai eficient lumina solară.
Cabluri și conectori
Nu în ultimul rând trebuie să fii conștient de importanța cablurilor și a conectorilor conținute de un sistem fotovoltaic, deoarece acestea trebuie să aibă o calitate înaltă și să fie potrivite pentru tensiunea pe care o vor suporta.
Cablurile sunt special concepute pentru a transporta energia electrică și sunt de două feluri. Cablurile fotovoltaice (PV Wire) sunt utilizate în general pentru conexiuni în aer liber, între panouri și invertor. Sunt special concepute pentru a rezista condiții meteorologice extreme, la temperaturi ridicate și la radiații UV. Acestea mai sunt denumite cabluri pentru curent continuu sau cabluri DC. Cablurile AC sunt similare cu cablurile obișnuite și conectează invertorul la panoul de distribuție sau la rețea.
Conectorii sunt proiectați pentru a uni cablurile fotovoltaice între ele și au aceeași rezistență la uzură ca acestea. Conectorii sunt de mai multe feluri, iar cei mai comuni sunt de tip MC4 (Multi-Contactor 4) și garantează o conexiune sigură și rapidă de tip push-in (fără șuruburi). Predecesorul MC3 asigura o conexiune între cabluri de tip screw-in (cu șuruburi). Se mai folosesc și conectori de tip T sau Y, care sunt folosiți pentru a reduce cantitatea de cabluri și a simplifica cablarea, permițând conectarea a două panouri la un singur cablu.
Acestea trebuie verificate periodic și cele deteriorate trebuie înlocuite pentru a preîntâmpina problemele. Instalarea cablurilor și conectorilor în mod greșit poate cauza probleme grave precum incendii.
În final, după ce ai descoperit ce conține un sistem fotovoltaic, este esențial să ții cont că alegerea unuia potrivit pentru locația ta, instalarea lui și lucrările de mentenanță trebuie să fie făcute de specialiști în domeniu, sub atenta supraveghere a unui electrician autorizat de ANRE, pentru a te asigura că totul este corect și bine făcut. De asemenea cu ajutorul unei firme montatoare certificate de stat poți participa la programul Casa Verde, subvenționat de Administrația Fondului pentru Mediu (AFM).
