Aplicațiile panourilor fotovoltaice

Introducere

Sistemele de alimentare neconectate la reţea pentru consumatori cu un consum mediu de putere, de la câţiva waţi la câteva mii de waţi, constau, în general, din sisteme de stocare electrochimice sau din motoare alimentate de combustibili fosili care acţionează un generator. Durata de viaţă a acestor sisteme, impactul ecologic şi costul ridicat al bateriilor fac ca stocarea electrochimică a energiei să nu fie foarte atractivă. Inconvenientele folosirii instalaţiilor cu combustie includ folosirea combustibililor fosili (de obicei), zgomote, emisii toxice, necesitatea aprovizionării cu combustibil şi costuri mari pentru întreţinere.

Inconvenientele surselor de energie electrică independente clasice au dat deja o poziţie solidă pe piaţa surselor comerciale neconectate la reţea, generatoarelor fotovoltaice. De exemplu, multe produse şi sisteme pentru telecomunicaţii, protecţia catodică împotriva coroziunii, tehnologii de măsurare şi sisteme de semnalizare sunt alimentate fotovoltaic. Un volum mare de vânzări se obţine, de asemenea, ca urmare a folosirii generatoarelor fotovoltaice pentru electrificarea rurală. În ţări ca Indonezia, Mexic sau Kenia, s-a creat o piaţă stabilă datorită instalării a zeci de mii de „Sisteme de case solare” SHS (Solar Home Systems).

Descriere – panouri fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt elemente de producere a energiei electrice prin utilizarea energiei luminoase (fotoni).Din punct de vedere fizic, celula fotovoltaica este o dioda tip p- n de suprafata mare, cu jontiunea pozitionata aproape de partea superioara. Celula converteste luminozitatea solara in energie electrica. Mai multe astfel de celule sunt asamblate intr-un modul de o anumita putere.

Mai concret, o celulă solară constă din două sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai întâlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsă între 0,001 şi 0,2 mm şi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma joncţiuni „p” şi „n”. Această structură e similară cu a unei diode. Când stratul de siliciu este expus la lumină se va produce o „agitaţie” a electronilor din material şi va fi generat un curent electric.

Celulele, numite şi celule fotovoltaice, au de obicei o suprafaţă foarte mică şi curentul generat de o singură celulă este mic dar combinaţii serie, paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de mari pentru a putea fi utilizaţi în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistenţă mecanică şi la intemperii.

Celula fotovoltaica Panou fotovoltaic

Celulele fotovoltaice sunt de mai multe tipuri: monocristaline, policristaline, tip film, amorfe, sferice si concentrate.

Cele mai bune celule sunt cele monocristaline dar si cele mai scumpe. Celulele policristaline au gradul de conversie mai mic, dar sunt mai ieftine, reducandu-se astfel substantial costul pe Watt instalat, fiind mult mai raspandite.

Un sistem clasic fotovoltaic insular este alcatuit din urmatoarele componente:

-panouri fotovoltaice,

-regulatorul de incarcare al bateriilor,

-grupul de baterii de 12, 24 sau 48 V DC

-invertor, ce tranforma curentul continuu DC in curent alternativ AC

Se pot realiza sisteme ce pot diverta energia produsa (surplusul de energie) in retea.

Un astfel de sistem este compus din:

- panouri fotovoltaice pentru conectare la retea

- invertor pentru divertare in retea

- contor electric pentru a masura cantitatea de energie produsa si livrata in retea.