După cum este deja evident, există o creștere semnificativă a cererii de surse regenerabile de energie, deoarece devenim din ce în ce mai conștienți de beneficiile ecologice și economice ale utilizării energiei curate. Una dintre cele mai promițătoare și tot mai des utilizate surse de energie regenerabilă este energia solară, care este obținută prin folosirea panourilor fotovoltaice.

Panourile fotovoltaice constau într-o suprafață plană care conține un număr apreciabil de celule solare individuale, dar interconectate, care au proprietatea de a transforma fotoexcitația produsă de lumina solară în curent electric continuu (DC). Această energie electrică astfel obținută poate fi apoi convertită în curent alternativ (AC) - necesar utilizării normale și consumului - cu ajutorul unui invertor, transformând-o astfel în energie electrică standard potrivită pentru utilizare în locuințe, în domeniul comercial și în alte aplicații sau scenarii de lucru.

Instalarea unui sistem fotovoltaic complet implică utilizarea diferitelor componente și accesorii fotovoltaice, cum ar fi structuri de fixare, cabluri solare, fotovoltaice, baterii, invertoare PV și descărcătoare PV precum și unele sisteme de monitorizare. Despre toate aceste componente și accesorii vei afla mai multe detalii în cuprinsul acestui articol. În plus, există anumite condiții care trebuie îndeplinite în timpul instalării pentru a asigura performanțe optime, cum ar fi unghiul de înclinare, problemele de umbrire și orientarea panoului. Montarea panourilor fotovoltaice trebuie să se bazeze, pentru rezultate optime și durabile, pe folosirea unor produse de calitate și conforme, fără a face rabat de la calitate, achiziționate de la un magazin de materiale și echipamente electrice care poate garanta proveniența și performanța dovedită în utilizare. 

Acest articol va oferi detalii despre componentele și accesoriile necesare pentru o instalare de succes a sistemelor fotovoltaice, precum și despre procedura si condițiile speciale de montaj. 

Cuprins

1. Montarea panourilor fotovoltaice - operațiuni premergătoare și procedura de instalare

2. Instalarea panourilor fotovoltaice - componente și accesorii necesare 

3. Unghiul sau la ce înclinație se montează panourilor fotovoltaice și alte condiții speciale pentru instalare

1. Montarea panourilor fotovoltaice - operațiuni premergătoare și procedura de instalare

Instalarea unui sistem fotovoltaic poate fi un proces destul de complex și care implică parcurgerea unei serii de etape și folosirea unor componente diferite. Tocmai de aceea este necesară apelarea la tehnicieni profesioniști în acest domeniu, electricieni autorizați care au experiența și cunoștințele necesare pentru a pune în operă un astfel de sistem de producere a energiei electrice. 

• Evaluarea și alegerea zonei de montare a panourilor fotovoltaice

Primul pas în procesul de instalare a panourilor fotovoltaice constă în analiza și alegerea unei locații adecvate pentru amplasarea unui sistem fotovoltaic complet în funcție de studierea mai multor factori naturali sau artificiali. Astfel, locația trebuie să fie expusă cât mai mult posibil la lumina directă a soarelui pe tot parcursul zilelor anului, fără fi umbrită de obstacole naturale sau artificiale, precum arbori înalți sau alte clădiri, care ar putea reduce semnificativ cantitatea de lumină solară primită de panouri. De asemenea, trebuie luate în considerare orientarea geografică și unghiul sau panta acoperișului - dacă sistemul fotovoltaic va fi montat pe casă - sau unghiul sau înclinarea matricei sistemului montat pe sol.

Desigur, cea mai bună locație posibilă este cea orientată către Sud sau către Est sau orice poziție aflată între aceste două puncte cardinale. Aceste locații oferă cea mai mare cantitate de lumină solară pe parcursul unei zile.
 

• Pregatirea locației de instalare a panourilor fotovoltaice

Locul de montaj odată ales, trebuie pregătit înainte ca procesul de instalare a panourilor fotovoltaice să poată începe. Această etapă premergătoare include verificarea și asigurarea faptului că acoperișul sau, respectiv, suprafața solului sunt stabile și fără obstacole care ar putea afecta instalarea. Echipa de instalare va trebui, de asemenea, să stabilească măsuri de siguranță pentru a preveni orice accidente sau răniri în timpul procesului de instalare, mai ales dacă este vorba de montajul panourilor solare pe acoperișul clădirilor.
 

• Montarea propriu-zisă a panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt montate pe acoperiș sau pe sol folosind o structură de ancoraj sau montură, care are rolul de a fixa panourile cu fermitate într-o anumită poziție. Montura sau eșafodajul de fixare ar trebui să fie o structură astfel proiectată pentru a rezista atât la intemperii (vânt puternic, precipitații sub formă de ploaie sau zăpadă, vijelii, viscole, etc.) cât și la greutatea proprie a panourilor fotovoltaice. În cadrul operațiunii de montaj se va ține cont și de înclinarea necesară a acestora. Panourile solare trebuie să fie montate sub un unghi calculat astfel încât orientarea către bolta cerească să permită primirea pe suprafața acestora a fluxului de lumină solară cât mai aproape de direcția perpendiculară, impactul fiind astfel maxim în privința eficienței de producerea a electricității.
 

• Conectarea panourilor la invertor

Panourile fotovoltaice sunt conectate apoi la un invertor PV, care are rolul de a converti curentul electric direct (DC) generat de panouri în curent electric alternativ (AC) care poate fi utilizat de orice tip de aparat consumator. Conexiunile utilizate, cablurile solare, fotovoltaice pentru asigurarea legăturii între panouri, componentele de protecție, precum siguranțele fuzibile și descărcătoarele PV, și celelalte elemente ale sistemului trebuie să fie de înaltă calitate și proiectate astfel încât să reziste la sarcina electrică ridicată și la factorii naturali ai mediului exterior.
 

• Conectarea la rețeaua electrică sau la bateriile de tip acumulator

Odată ce invertorul a convertit curentul continuu (DC) în curent alternativ (AC), acesta este transmis către rețeaua electrică. Acest lucru permite ca orice cantitate de energie electrică în exces față de consumul propriu generată de sistemul de panouri fotovoltaice să fie introdusă în rețea, ceea ce poate duce la economii de costuri pentru proprietarul sistemului de panouri fotovoltaice. Desigur, există și varianta autonomiei totale față de rețeaua electrică a sistemelor fotovoltaice complete care, în loc să fie conectate la rețeaua națională de electricitate, vor alimenta acumulatori sau baterii. Desigur, această cale de acțiune este utilă ca soluție de avarie în cazul întreruperilor dese de curent sau chiar ca soluție de renunțare completă la orice legătură cu furnizorii de electricitate.
 

•  Inspecția finală și punerea în funcțiune a sistemului fotovoltaic

După finalizarea instalării panourilor fotovoltaice, se efectuează o inspecție finală pentru a se asigura că sistemul fotovoltaic realizat funcționează corect și că toate măsurile de siguranță au fost implementate corespunzător. Orice ajustări sau reparații necesare sunt făcute în această etapă pentru a se garanta că sistemul este pe deplin funcțional.

Pe scurt, instalarea unui sistem de panouri fotovoltaice este un proces care poate fi complex și consumator de timp, dar cu componentele de calitate potrivite și recomandate și cu instalarea profesională realizată de electricieni autorizați cu experiență în domeniu, un sistem de panouri fotovoltaice poate fi o sursă valoroasă de energie regenerabilă pe termen foarte lung.

2. Instalarea panourilor fotovoltaice - componente și accesorii necesare

Un sistem fotovoltaic complet este format din mai multe componente și accesorii care sunt esențiale pentru buna funcționare a sistemului. De calitatea acestor componente depinde funcționarea eficientă și lipsa de probleme majore pe durata de viață a panourilor solare. În rândurile următoare se vor examina, pe rând, componentele și accesoriile principale care sunt necesare pentru o instalare reușită.
 

• Panourile fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt componenta principală a unui sistem fotovoltaic complet, deoarece acestea sunt elementele responsabile pentru transformarea energiei luminii razelor solare în energie electrică. Sunt disponibile într-o varietate de dimensiuni și tipuri, de la panouri portabile mici până la panouri mari, de uz industrial. De asemenea, panourile fotovoltaice pot fi:

     - Panouri fotovoltaice monocristaline cu un grad ridicat de eficiență; 
     - Panouri fotovoltaice policristaline, mai ieftine dar cu o eficiență mai scăzută; 
     - Panouri solare cu strat subțire sau ”Thin Film” a căror eficiență nu este afectată de umbră sau de temperaturi mari; 
     - Panouri solare hibride care pot produce atât energie electrică, cât și agent termic (apă caldă).
 

• Invertorul sistemului fotovoltaic

Invertorul este responsabil, așa cum ai observat deja, de transformarea curentului electric continuu generat de panourile fotovoltaice în curent electric alternativ, care poate fi utilizat de aparatele electrice consumatoare. Există mai multe tipuri de invertoare PV disponibile, fie modele care fac injecție de electricitate în rețeaua națională, fie modele care funcționează pe bază de baterii.

 

• Structura de montaj

Structura de montaj are rolul de a fixa și de a menține panourile fotovoltaice în poziția determinată și trebuie să fie proiectată pentru a susține greutatea panourilor împreună cu forțele rezultate din intemperii, în special forța vântului. Structura de montaj poate fi atașată de un acoperiș sau de un cadru montat la sol, în funcție de cerințele specifice ale instalației și de locația aleasă.
 

• Cabluri solare, fotovoltaice

Pentru a conecta panourile fotovoltaice la invertor, precum și pentru a conecta invertorul la rețeaua electrică sunt necesare cabluri solare, fotovoltaice de cea mai bună calitate. Cablurile solare de înaltă calitate, nu sunt un simplu moft, deoarece aceste elemente de legătură sunt esențiale pentru transferul eficient al energiei electrice și trebuie proiectate pentru a rezista la sarcina electrică a sistemului fără probleme, timp îndelungat.
 

• Descărcătoarele PV

Pentru protecția sistemului fotovoltaic la supratensiuni se folosesc descărcătoarele PV care au rolul de a normaliza tensiunea în sistem la momentul trecerii acesteia peste o anumită limită cu potențial periculos pentru celelalte componente. 
 

• Baterii sau acumulatori - ca modalitate opțională de lucru

Bateriile pot fi utilizate, opțional, împreună cu un sistem de panouri fotovoltaice pentru a stoca excesul de electricitate generat de panouri. Acest lucru poate fi util pentru locuri de consum care se confruntă cu întreruperi de curent sau pentru utilizare în timpul orelor de vârf, când tarifele la electricitatea din sistemul național al furnizorilor sunt mari. Există, de asemenea, și posibilitatea de a alimenta un loc de consum exclusiv cu ajutorul bateriilor în funcție, desigur, de cantitatea de energie electrică consumată.
 

• Sistemul de monitorizare

Un sistem de supraveghere și protecție poate fi utilizat pentru a urmări performanța ansamblului de panouri fotovoltaice, inclusiv cantitatea de energie electrică generată și cantitatea de energie electrică consumată. Acest lucru poate fi util pentru identificarea oricăror probleme potențiale cu sistemul și pentru maximizarea eficienței acestuia.
 

Fiecare dintre aceste componente este esențială pentru buna funcționare a sistemului și trebuie selectată și instalată cu atenție maximă la calitatea și proveniența acestora pentru a asigura cele mai bune performanțe ale sistemului.

 

3. Unghiul sau la ce înclinație se montează panourilor fotovoltaice și alte condiții speciale pentru instalare

Unghiul de înclinare a panourilor fotovoltaice este un aspect important în timpul instalării, deoarece poate afecta semnificativ eficiența sistemului în producerea de energie electrică de-a lungul timpului. Unghiul optim de înclinare pentru un sistem de panouri fotovoltaice depinde de o varietate de factori, inclusiv de locația aleasă, perioada anului și cerințele specifice ale instalației.

În general, unghiul optim de înclinare pentru un sistem de panouri fotovoltaice amplasat într-o zonă geografică din emisfera nordică a Globului Pământesc este egal cu latitudinea locului de instalare. De exemplu, un sistem de panouri fotovoltaice instalat într-o localitate care este plasată la o latitudine de 40,7 grade nord ar avea nevoie de un unghi optim de înclinare de aproximativ 41 de grade față de orizontală.

Pe lângă unghiul de înclinare, este importantă și orientarea cardinală a panourilor fotovoltaice. În emisfera nordică, panourile ar trebui să fie orientate spre sud pentru o expunere maximă la lumina soarelui pe tot parcursul zilei. Cu toate acestea, în unele cazuri, poate fi necesară ajustarea orientării panourilor pentru a ține cont de umbrirea de la copacii sau de la clădirile din apropiere.

Alte condiții speciale de instalare pot include necesitatea realizării modificărilor structurale ale clădirii sau suprafeței solului, în funcție de cerințele specifice ale instalației. De exemplu, poate fi nevoie ca acoperișul unei clădiri să fie consolidat suplimentar pentru a suporta în siguranță greutatea panourilor fotovoltaice și a structurii de montaj.
De asemenea, este important să iei în considerare cerințele electrice ale sistemului de panouri fotovoltaice în timpul instalării. Cablurile și conexiunile electrice trebuie instalate în conformitate cu standardele și codurile electrice locale și trebuie proiectate pentru a rezista la sarcina electrică a sistemului. De aceea, nu ar trebui să faci rabat de la calitatea și conformitatea acestor componente dacă vrei să te bucuri de un sistem fotovoltaic durabil în timp.

În cele din urmă, este important să te asiguri că echipa de instalare este una experimentată și autorizată în mod corespunzător în instalarea sistemelor de panouri fotovoltaice. Apelarea la specialiști electricieni cu experiență îți poate garanta că sistemul este construit sigur și eficient și, mai mult, vei evita potențialele probleme sau erori în timpul procesului de instalare.

În concluzie, sistemele de panouri fotovoltaice pot oferi o sursă de energie curată, gratuită, fiabilă și durabilă pentru orice tip de loc de consum casnic sau comercial. Instalarea unui sistem de panouri fotovoltaice necesită o analiză atentă a componentelor sistemului, a procesului de instalare și a condițiilor speciale, cum ar fi, mai ales, unghiul de înclinare a panourilor. Înțelegând aspectele importante ale instalării, întreținerii și exploatării sistemelor de panouri fotovoltaice, persoanele fizice și întreprinderile pot lua decizii informate cu privire la adoptarea energiei solare, pot contribui la un viitor mai durabil și își pot asigura independența față de furnizorii clasici ai acestei utilități indispensabile.

Sursa foto: Pixabay.com