ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΟΝ ΗΛΙΟ
Για 4 δισεκατομμύρια χρόνια ο ήλιος αποτελεί πηγή ζωής για την γη, την οποία τροφοδοτεί με θερμότητα και φώς. Η ακτινοβολία του ηλίου παράγεται από πυρηνική σχάση στον πυρήνα του. ‘Όταν ένα πρωτόνιο βομβαρδίζει ένα άτομο σιλικόνης, συντελεί στον αποχωρισμό των ηλεκτρονίων του, δημιουργώντας ηλεκτρικό φορτίο. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η μετατροπή της ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια, το οποίο αποτελεί και την βασική αρχή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
Τεχνολογία φ/β συστήματος
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα χωρίζονται σε 2 κατηγορίες: τα διασυνδεδεμένα και τα αυτόνομα συστήματα. Ένα διασυνδεδεμένο σύστημα συνδέεται μέσω ενός φορέα εκμετάλλευσης δικτύου με το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, με σκοπό να διοχετεύει την ενέργεια που παράγει, ενώ το αυτόνομο σύστημα είναι ιδανικό για ενεργειακή ανεξαρτησία αφού χρησιμοποιεί την παραγόμενη ενέργεια αποκλειστικά για την κάλυψη των αναγκών του χώρου στον οποίο λειτουργεί. Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από τα εξής μέρη:
- Φωτοβολταϊκό πάνελ (διασυνδεδεμένες ηλιακές κυψέλες)
- Μετατροπέα ρεύματος
- Βάσεις στήριξης
- Συσσωρευτές (μπαταρίες) που αποθηκεύουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ένα αυτόνομο σύστημα.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν στο έδαφος, σε δώματα ή σε στέγες και να ενσωματωθούν σε κτιριακές προσόψεις.. Στην Ελλάδα οι ιδανικές συνθήκες για την μέγιστη απόδοση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών πάνελ με νότιο προσανατολισμό και κλίση 30ο, με τη δυνατότητα να μένουν ασκίαστα για όλες τις ώρες της ημέρας. Σε περίπτωση που η τοποθεσία εγκατάστασης δεν επιτρέπει τον προσανατολισμό προς το νότο, η μέγιστη απόδοση μπορεί να επιτευχθεί με την ρύθμιση της γωνίας κλίσης.
Τεχνολογία φ/β πάνελ
Ένα φωτοβολταϊκό πάνελ αποτελείται από συνδεδεμένες φωτοβολταϊκές κυψέλες οι οποίες είναι στοιχισμένες σε σειρές διαμορφώνοντας τις ηλεκτρικά συνδεδεμένες συστοιχίες. Οι φωτοβολταϊκές κυψέλες είναι επικαλυμμένες με ειδικές μεμβράνες και εγκιβωτισμένες σε γυαλί με πλαίσιο από αλουμίνιο και διατίθενται σε διάφορες τιμές ονομαστικής ισχύος ανάλογα με την τεχνολογία και τον αριθμό τους. Υπάρχουν 3 τύποι φωτοβολταϊκών πάνελ:
- Μονοκρυσταλλικά πάνελ: Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί από ένα κυλινδρικό κρύσταλλο πυριτίου. Έχουν μεγαλύτερο πάχος και σκούρο μπλε ή μαύρο χρώμα.
- Πολυκρυσταλλικά πάνελ: Κατασκευάζονται από ράβδους λιωμένου και επανακρυσταλλομένου πυριτίου, οι οποίες κόβονται σε λεπτά τμήματα. Έχουν γαλάζιο χρώμα.
- Πάνελ λεπτού υμενίου.
Μετατροπείς ρεύματος
Οι μετατροπείς ρεύματος εναλλάσσουν το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο στη συνέχεια τροφοδοτεί το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Ανάλογα με την τεχνολογία του μετατροπέα ρεύματος που χρησιμοποιείται, μπορούν να συνδεθούν σε αυτόν ένα ή περισσότερα φωτοβολταϊκά πάνελ. Για την αποφυγή πιθανών δυσλειτουργιών των μετατροπέων ρεύματος χρησιμοποιούνται συστήματα επιτήρησης και επικοινωνίας, τα οποία ελέγχουν την απόδοση του φωτοβολταϊκού συστήματος, δίνοντας τη δυνατότητα να γνωρίζουμε πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνεται και με πόση τροφοδοτείται το δίκτυο.