Co dzieje się, gdy światło pada na moduł?
Instalacja fotowoltaiczna zamienia część energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Proces zaczyna się w ogniwach, z których zbudowany jest moduł. Gdy dociera do nich światło, jego energia umożliwia przepływ ładunków elektrycznych. Na wyjściu modułu pojawia się prąd stały, oznaczany jako DC. To jeszcze nie jest postać energii, którą typowa domowa instalacja rozprowadza do odbiorników.
Moduł nie wytwarza przez cały czas tej samej mocy. Znaczenie mają między innymi natężenie światła, kąt jego padania, temperatura ogniw i zacienienie. Fotowoltaika może pracować także przy rozproszonym świetle, ale zwykle uzyskuje wtedy mniej energii niż przy silniejszym nasłonecznieniu. Wyższa temperatura ogniw również może obniżać ich moc w porównaniu z warunkami, w których podano parametry znamionowe.
Droga prądu stałego od modułów do falownika
Moduły łączy się w obwody dobrane do projektu instalacji. W jednym z często stosowanych układów kilka modułów tworzy szereg, nazywany stringiem. Łączenie wpływa na napięcie i prąd docierające do falownika, dlatego liczba modułów oraz sposób ich połączenia muszą odpowiadać parametrom urządzeń i warunkom na dachu lub gruncie. To zadanie dla projektanta i instalatora, a nie kwestia dowolnego zestawienia elementów.
Zacienienie nawet części powierzchni może wpłynąć na pracę obwodu, choć skala tego wpływu zależy od budowy modułów i zastosowanych urządzeń. Dlatego przed wyborem rozwiązania warto ustalić, czy cień od komina, drzewa lub sąsiedniego budynku pojawia się regularnie oraz o jakich porach. Nie każda instalacja potrzebuje dodatkowej elektroniki przy modułach; jej przydatność należy oceniać w odniesieniu do konkretnego układu i kosztu.
Co robi falownik?
Falownik, nazywany też inwerterem, odbiera prąd stały z modułów i przekształca go w prąd przemienny, czyli AC. To ten rodzaj prądu jest wykorzystywany w domowej instalacji elektrycznej. Falownik dostosowuje swoją pracę do parametrów obwodów fotowoltaicznych i, w instalacji przyłączonej do sieci, do wymaganych warunków współpracy z nią. Sam proces przekształcania wiąże się z pewnymi stratami energii, więc energia po stronie AC może być mniejsza od energii dostarczonej do falownika po stronie DC.
Ważną funkcją falownika jest śledzenie punktu mocy maksymalnej, określane skrótem MPPT. Urządzenie dobiera warunki pracy modułów tak, by w danych warunkach odbierać od nich możliwie dużą moc. Nie usuwa jednak przyczyn spadku produkcji: nie rozjaśni zacienionego dachu ani nie zastąpi powierzchni modułów. Przy porównywaniu falowników warto zapytać specjalistę o zakresy napięć wejściowych, liczbę niezależnych torów MPPT oraz dopasowanie urządzenia do planowanego rozmieszczenia modułów.
Dokąd trafia energia po stronie AC?
Po przekształceniu przez falownik energia może zasilać urządzenia pracujące w domu. Jeżeli produkcja chwilowa jest większa od bieżącego zużycia, nadwyżka w instalacji przyłączonej do sieci może zostać do niej oddana. Gdy produkcja jest zbyt mała, brakującą energię dom pobiera z sieci. To, ile energii zostanie zużyte na miejscu, zależy więc nie tylko od wielkości instalacji, lecz także od tego, kiedy pracują domowe odbiorniki.
Zwykła instalacja sieciowa nie oznacza automatycznie zasilania domu podczas przerwy w dostawie prądu. Możliwość pracy awaryjnej wymaga odpowiednio dobranych urządzeń i zaprojektowanej konfiguracji; sam magazyn energii również nie przesądza o dostępności takiej funkcji. Jeśli jest ona ważna, warto już na etapie planowania zapytać specjalistę, które obwody mogłyby być zasilane, na jakich warunkach i jakie byłyby ograniczenia.
Jak czytać parametry bez mylenia mocy z energią?
Moc modułów podaje się często w kilowatach szczytowych, czyli kWp. To suma ich mocy znamionowych określonych dla ustalonych warunków pomiaru, a nie obietnica, że instalacja będzie stale oddawać taką moc. Moc chwilowa, wyrażona w kW, mówi o tempie wytwarzania energii w danym momencie. Energia, wyrażona w kWh, jest ilością wytworzoną w pewnym czasie. Odczyt łącznej produkcji z falownika opisuje więc coś innego niż wskazanie jego aktualnej mocy.
W danych o instalacji warto sprawdzić, czy mowa o parametrach modułów, wejściu DC falownika czy energii oddanej po stronie AC. Różnice między tymi wartościami nie muszą oznaczać usterki: wynikają między innymi ze zmiennych warunków oświetlenia, temperatury oraz strat w urządzeniach i przewodach. Do rozmowy z wykonawcą przydadzą się informacje o orientacji połaci, możliwym cieniu i profilu zużycia energii w domu. Pozwolą zapytać o uzasadnienie doboru urządzeń i realistyczne ograniczenia projektu, zamiast opierać decyzję na samej mocy zapisanej w ofercie.
