Fotowoltaika jest ostatnio bardzo rozwijającą się dziedziną nowych technologii. Dzięki urządzeniom takim jak panele fotowoltaiczne możliwe jest pozyskanie energii elektrycznej, inaczej mówiąc prądu do własnych potrzeb. Poniżej zostanie przedstawiona możliwość instalacji fotowoltaicznych dla właściciela domu jednorodzinnego.
Co to jest fotowoltaika?
Fotowoltaika jest to odnawialne źródło energii, a jego zadaniem jest produkowanie prądu elektrycznego pochodzącego ze specjalnie umiejscowionych instalacji fotowoltaicznych. Dzięki takiemu zastosowaniu obniżone są rachunki za prąd, gdyż po pewnym czasie jest on darmowy.
Obecnie fotowoltaika to ogół produktów, umożliwiających przetwarzanie prądu słonecznego w energię elektryczną. Do typowych produktów fotowoltaiki zalicza się panele z ogniwami ( o różnej mocy, kwH), dachówkę solarną, elementy solarne do wbudowania w tworzone nieruchomości.
Historia i geneza fotowoltaiki
Historia fotowoltaiki rozpoczęła się tak naprawdę w 1902 roku we Wrocławiu od badania zjawiska fotoelektrycznego (mocy, kwH). W badaniach zakwestionowano teorię falową światła. Również Einstein przyczynił się do rozwoju fotowoltaiki , gdyż wyjaśnił to zjawisko. Istnieje również polski akcent, gdyż to Jan Chochralski opracował metodę produkcji kryształków krzemu. W latach 80 XX wieku nastąpił rozwój tej dziedziny i ogniwa fotowoltaiczne coraz częściej pozwalały bezpośrednio pobierać energię słoneczną bez względu na warunki.
Jak działa fotowoltaika?
Zasada działania paneli fotowoltaicznych jest taka, że panele fotowoltaiczne zamieniają energię ze słońca w energię elektryczną. Najmniejsza jednostka światła, jaką jest foton, pada na krzem. Pochłania on ją, a elektron jest wybijany ze swojej pozycji, co zmusza go do poruszania się. Właśnie ten ruch jest przepływem prądu elektrycznego. Dzięki temu, że w instalacji fotowoltaicznej stosowane jest specjalne złącze. Aby móc korzystać z instalacji i cieszyć się z prądu elektrycznego, należy jeszcze zdecydować się na montaż inwertera, zamieniającego prąd stały z instalacji fotowoltaicznej na prąd przemienny.
Co to jest ogniwo fotowoltaiczne?
Ogniwo to półprzewodnik, do którego budowy wykorzystuje się najczęściej krzem, selen i german. Krzem, który jest najczęściej wykorzystywany do budowy instalacji, ma cztery elektrony na ostatniej powłoce. To oznacza, że zjawisko fotoemisji może zachodzić szybciej. Krzem jest łączony z innymi pierwiastkami, aby uzyskiwać jak największą ilość elektronów.
Jakie są rodzaje i zastosowania ogniw fotowoltaicznych?
Panele fotowoltaiczne dzielą się na kilka rodzajów. Sprawność, jaką mają panele, uzależniona jest od budowy i materiałów do nich użytych. Obecnie oferta paneli na rynku jest bardzo szeroka. Istnieją panele fotowoltaiczne monokrystaliczne, zbudowane z ogniw jednego kryształu krzemowego. Mają największą moc i odznaczają się najwyższą sprawnością, która sięga nawet do 19%.
Drugim rodzajem paneli do produkcji energii elektrycznej są panele polikrystaliczne, które obecnie są najpopularniejsze. Wykorzystywane są najczęściej w inwestycji w fotowoltaikę.
Istnieją również panele złożone z krzemu amorficznego i posiadają niską sprawność do 10%. Cena jest również niska, proporcjonalnie do sprawności.
Ogniwa CdTe złożone są z tellurku kadmu. Cechą tych paneli jest budowa z jednego ogniwa. Sprawność modułów wynosi od 10 do 12%.
Istnieją jeszcze panele zbudowane z ogniw CIGS, do których wykorzystuje się miedź, ind, gal i selen. Sprawność waha się od 12 do 14%. Ten i poprzedni typ ogniw użytych do instalacji jest cienkowarstwowy.
Czy warto postawić na fotowoltaikę w domu jednorodzinnym?
Odpowiedź na to pytanie jest jednoznaczna. W czasie rosnącej ceny energii elektrycznej i innych dóbr warto zainwestować na początku znaczną kwotę we własną produkcję prądu, aby po kilku latach cieszyć się ze zwrócenia inwestycji. W Polsce warunki na montaż systemu, jakim jest instalacja fotowoltaiczna, są dobre. Oczywiście nie jest to poziom Włoch, Hiszpanii lub Portugalii, ale warto wspierać ekologiczne rozwiązania. Energia słoneczna będzie zamieniana na elektryczną w instalacji, co nie spowoduje negatywnego oddziaływania na środowisko. Ta wydajność i zasady zamiany też są dobre. Z jednego kWh energii oddanej można otrzymać 0,8 kWh.
Jak więc widać, dla inwestora z domem jednorodzinnym, panele słoneczne to gwarancja pozyskiwania ciepła do domu metodami ekologicznymi. W perspektywie długofalowej to źródło wysokich oszczędności w dziedzinie pozyskiwania prądu, ogrzewania wody, wspomagania c.o. domu.
Jaką instalacja fotowoltaiczna jest najlepsza do domu jednorodzinnego?
Wszystko jest uzależnione od wielkości instalacji. Należy wiedzieć, że możliwość montażu systemu, którym jest instalacja fotowoltaiczna, jest zależna od warunków środowiskowych. W miejscach bardziej zacienionych będą potrzebne inne moduły, a tam gdzie słońce nie napotyka na żadne naturalne lub sztuczne przeszkody, inne. Każdy inwestor musi odpowiedzieć sobie na pytanie odnośnie mocy, jaką powinna mieć jego instalacja. Ważne jest również zużycie prądu wyrażone w kwh. Dane te są niezwykle ważne w kontekście dokonania właściwego wyboru. Dobrze dobrana instalacja zwróci się w szybkim tempie.
Przebieg montażu instalacji fotowoltaicznej w domu – krok po kroku
Montaż instalacji, która jest przeznaczona dla domu rodzinnego, zwykle trwa od 1 do 3 dni w zależności od powierzchni dachu lub elewacji. Dach powinien mieć odpowiedni kąt nachylenia, gdyż może na panelach zbierać się brud. Najpierw należy umiejscowić specjalny stelaż. Do niego montowane są panele i falownik, a na samym końcu dokładane są pomiary elektryczne.
Wady instalacji fotowoltaicznej w domu
Instalacja fotowoltaiczna jak każde rozwiązanie posiada także wady. Główną wadą instalacji jest cena, pomimo tego, że w ostatnim czasie ceny uległy obniżeniu. Inną wadą może być problem z umiejscowieniem instalacji, bowiem często się zdarza tak, że dom ma niewłaściwe nachylenie dachu, co powoduje liczne komplikacje.
Zalety instalacji fotowoltaicznej w domu
Główną zaletą tego rozwiązania jest jego ekologiczność, jaką niesie instalacja fotowoltaiczna. Dane ludzkości słońce, które operuje każdego dnia, sprawia, że przy dość sporym koszcie początkowym można się cieszyć później darmową energią. Plusem jest to, że technologia ta nie ingeruje w środowisko naturalne. Do jej zalet należy również zaliczyć oszczędność i łatwość montażu oraz użytkowania.
Ile kosztuje fotowoltaika?
Jest to zależne od wielkości instalacji. Popularne moduły o mocy 320 Wp kosztują 600 zł netto za sztukę. W średniej wielkości dachu niezbędne jest kilkanaście sztuk, co daje kwotę około 10 tysięcy złotych. Niezbędny jest jeszcze falownik, a także specjalne przewody i robocizna. Całkowity koszt instalacji wyniesie do 30 000 zł.
Czy można dostać dofinansowanie na wykonanie instalacji fotowoltaicznej w domu?
Istnieje możliwość skorzystania z programu dotującego. Oferta jest jednak ograniczona, gdyż są to wyłącznie dotacje do instalacji fotowoltaicznych, z których mogą korzystać osoby fizyczne. Dotacjami są objęte instalacje o mocy od 2 kW do 10 kW mocy. Instalacje o innej mocy nie mogą wziąć udział w programie. Zainteresowani w tym zakresie mogą wnioskować o wsparcie finansowe np. z programu Mój Prąd albo Czyste Powietrze.
Jak wybrać najlepszą firmę do montażu instalacji fotowoltaicznej?
Należy przede wszystkim poszukiwać kompetentnych fachowców, którzy posiadają certyfikaty potwierdzające kwalifikacje. Istotne jest także odpowiednie przeszkolenie. Im więcej instalacji dany pracownik montuje w ciągu roku, tym jego doświadczenie jest większe. Firma powinna także wykonywać swoje usługi gwarancyjne, a używać do tego urządzenia od najlepszych producentów branżowych.
Jak więc widać, fotowoltaika to dziedzina, która zrewolucjonizowała wiele sfer życia człowieka. Na pewno jej produkty (ogniwa, panele, dachówki solarne) mają wiele zalet. Chociaż na starcie ta nowość dużo kosztuje, warto w to ulokować środki finansowe. Już po 10 latach koszty inwestycji się zwracają.
