Componente pentru construirea unui sistem solar rezidențial

Sistemele fotovoltaice solare (PV) sunt destul de simple și necesită doar câteva componente pentru a funcționa. Cu toate acestea, există componente suplimentare care pot fi adăugate pentru a optimiza mai bine sistemele PV și pentru a contribui la asigurarea siguranței și rentabilității proiectului dumneavoastră. Să analizăm fiecare componentă și locul pe care îl ocupă în procesul de instalare.

Panouri solare

Pentru a demara producția de energie, aveți nevoie de panouri solare, cunoscute și sub denumirea de module solare în industria solară sau panouri fotovoltaice. Panourile solare funcționează permițând fotonilor, sau particulelor de lumină, să elibereze electronii din atomi, generând un flux de energie electrică. Pentru a afla mai multe despre modul în care se produce energia electrică, vizionați acest videoclip realizat de TED-Ed, care prezintă acest proces în acțiune.

Panourile solare sunt alcătuite din 6 părți: celule solare din siliciu, un cadru metalic, o foaie de sticlă, un cablu standard de 12 V și un cablu colector. Fiecare parte contribuie la un proces specific în generarea energiei solare. Pentru o analiză mai detaliată a fiecărei părți, consultați acest articol de la EnergySage.

Sisteme de rafturi și montare

Sistemele de montare și fixare funcționează exact așa cum sugerează și numele. Aceste dispozitive sunt instalate pe acoperișurile clădirilor sau pe sol. Panourile solare sunt apoi conectate la sistemul de montare și fixare pentru a se asigura că nu vor fi afectate de condițiile meteorologice, precum vântul sau zăpada.

Există diferite tipuri de sisteme de montare și fixare pentru a se adapta diferitelor tipuri de acoperișuri. Indiferent dacă aveți un acoperiș plat, șindrilă sau chiar țiglă curbată, există un sistem de montare potrivit pentru dvs. Există, de asemenea, tipuri concepute pentru viteză maximă sau pentru vânturi foarte puternice. Pentru a afla mai multe despre diferitele tipuri de sisteme de montare și pentru a afla care este cel mai potrivit pentru dvs., consultați acest articol din Solar Power World.

Invertoare

Invertoarele sunt o componentă cheie a unui sistem fotovoltaic solar. Acestea convertesc curentul continuu (CC), care este energia electrică generată de panourile solare, în curent alternativ (CA), care este tipul de energie electrică utilizat pentru alimentarea casei sau clădirii dvs. (pentru a afla mai multe despre acest proces, citiți blogul nostru anterior). Există două tipuri de invertoare: invertoare de șir și microinvertoare.

Invertoare de șir

Invertoarele string conectează un set de panouri solare, cunoscut și sub denumirea de string, la un invertor central. Majoritatea sistemelor fotovoltaice rezidențiale conțin un singur invertor, în timp ce proiectele comerciale și la scară industrială pot conține unul sau mai multe invertoare, în funcție de dimensiunea clădirii sau a terenului. Cablurile și circuitele conectate atât la panourile solare, cât și la invertor transferă energia electrică generată de panourile solare către invertor pentru a o converti din curent continuu în curent alternativ.

Invertoarele string sunt de departe cea mai utilizată formă de conversie a energiei în proiectele solare din întreaga lume.

Microinvertoare

Microinvertoarele sunt instalate direct pe partea din spate a fiecărui panou solar și convertesc curentul continuu în curent alternativ. Acest curent alternativ nou convertit va fi transmis prin cabluri și circuite către locuința sau clădirea dumneavoastră.

Electronică de putere la nivel de modul (MLPE)

MLPE (Module Level Power Electronics) sunt dispozitive care se conectează la panourile solare pentru a activa funcții care pot îmbunătăți multiple aspecte ale instalației solare, inclusiv performanța, siguranța, vizibilitatea și multe altele. Principalele funcții activate de MLPE sunt:

· Optimizare – MLPE poate crește randamentul unei instalații solare prin minimizarea efectelor umbririi și nepotrivirii asupra performanței. În cazul șirurilor de module solare, un modul umbrit (sau deteriorat, murdar etc.) poate afecta performanța tuturor modulelor din șir. Optimizatoarele minimizează efectul negativ asupra întregului șir.

·Monitorizare – MLPE permite vizibilitatea la nivel de modul a indicatorilor cheie de performanță, astfel încât utilizatorii finali și instalatorii să poată identifica și diagnostica problemele de la distanță.

·Siguranță – MLPE îndeplinește o cerință cheie de siguranță din Codul electric național (NEC) prin reducerea tensiunii panoului la nivel de modul, atunci când este necesar. Cerința – denumită în mod obișnuit „oprire rapidă” – a fost introdusă pentru siguranța echipelor de intervenție rapidă și este în vigoare în prezent în mai multe țări, inclusiv în SUA.

Tigo are milioane de MLPE care funcționează în peste 100 de țări diferite și permite proprietarilor și instalatorilor de sisteme solare să aleagă caracteristicile și funcționalitățile care se potrivesc cel mai bine locației lor. Pentru a vedea gama Tigo TS4 Flex MLPE, consultați produsele noastre aici.

Baterii

Bateriile solare sunt o componentă opțională a unui sistem fotovoltaic solar. Bateriile sunt utilizate din diverse motive, care se încadrează, în general, în două categorii:

· Alimentare de rezervă: bateriile permit alimentarea totală sau parțială a necesităților electrice ale locuinței dvs. în cazul unei întreruperi a alimentării cu energie electrică din rețea.

· Economii la factura de energie: bateriile pot stoca energie atunci când aceasta este mai ieftină și o pot descărca atunci când este mai scumpă, generând economii pentru clienți. Economiile pot proveni din planuri tarifare în funcție de perioada de utilizare, taxe de cerere, plăți pentru răspunsul la cerere și multe altele.

Bateriile solare sunt, de obicei, baterii cu ciclu profund, datorită capacității lor de a suporta cicluri lungi, frecvente și profunde de încărcare/descărcare. Această capacitate le permite să stocheze energie electrică pentru a fi utilizată ulterior, similar cu un generator de rezervă pentru o cantitate limitată de energie.

Bateriile sunt disponibile într-o varietate de dimensiuni, compoziții chimice și forme. La Tigo, am ales o baterie modulară cu fosfat de fier și litiu datorită stabilității sale îndelungate, duratei de viață utile și capacității de a ajusta dimensiunea în funcție de cerințele individuale ale proprietarului.

Comutator automat de transfer (ATS)

Comutatorul automat de transfer (ATS) este o altă componentă opțională a unui sistem fotovoltaic solar și este necesar dacă sistemul fotovoltaic solar conține o baterie solară. ATS este un dispozitiv cu acțiune automată care asigură furnizarea continuă de energie electrică. Tehnologia din cadrul ATS monitorizează constant parametrii electrici ai surselor de energie primare (rețeaua) și alternative (bateria solară). Dacă ATS nu detectează nicio energie electrică care intră în cutia de siguranțe a clădirii, acesta va transfera sau comuta automat circuitul de sarcină la sursa de energie alternativă, dacă este disponibilă.

Sisteme de monitorizare

Există multe forme de monitorizare solară, iar pentru multe locații, minimul absolut este monitorizarea la nivel de invertor. Soluția de monitorizare este de obicei o aplicație sau un site web care oferă vizibilitate detaliată asupra performanței sistemului fotovoltaic solar. Funcțiile comune includ diagnosticarea problemelor de performanță sau vizualizarea datelor de performanță în timp real.

După cum s-a discutat în secțiunea MLPE de mai sus, vizibilitatea caracteristicilor de performanță la nivel de modul poate fi activată cu MLPE. În plus, bateriile, contoarele de energie și multe altele pot fi conectate la sistemul de monitorizare pentru a obține vizibilitate completă la nivel de sistem de oriunde există o conexiune la internet.

Pentru a vedea un exemplu de soluție de monitorizare la nivel de modul, puteți vizualiza sistemul de monitorizare Tigo Energy Intelligence în acțiune. Faceți clic aici pentru demonstrația în timp real a Tigo.

Rezumat

Elementele principale necesare pentru funcționarea unui sistem fotovoltaic rezidențial sunt panourile solare, sistemele de montare și fixare, un invertor și cablurile necesare pentru conectarea tuturor componentelor. Celelalte componente sunt piese opționale care ajută la optimizarea și monitorizarea performanței, pentru a vă oferi satisfacție suplimentară și liniște sufletească.

Acum că știți despre fiecare componentă solară, sunteți cu un pas mai aproape de a decide dacă energia solară este potrivită pentru dvs. Doriți să aflați mai multe despre energia solară? Participați la discuții despre energia solară sau puneți întrebări despre energia solară, vizitând pagina noastră Tigo Community. Pentru a lăsa un comentariu pe acest blog, faceți clic aici. Urmăriți-ne pe conturile noastre de social media pentru a fi notificați când este publicat un nou blog. Publicăm în fiecare săptămână!

LinkedIn

Facebook

Twitter

Referințe

TED-Ed: Cum funcționează panourile solare? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch

EnergySage: Componentele unui panou solar https://news.energysage.com/what-are-solar-panels-made-of-list-of-solar-pv-materials/

Solar Power World: Ghid pentru sisteme de montare și fixare https://www.solarpowerworldonline.com/2017/02/different-types-solar-mounting-systems-roofs/

Tigo Energy: MLPE https://www.tigoenergy.com/ts4

Tigo Energy: Demonstrație a sistemului de monitorizare https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview

Pentru a afla mai multe

Despre cronologia energiei solare: https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf 

Date privind capacitatea solară a SUA: https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states 

Beneficiile solare pentru mediu: https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Până%20în%20trimestrul%20al%20doilea%20al%20anului%202020,%20Statele%20Unite%20au%20redus%20cu%20ton%20emisiile%20de%20dioxid%20de%20carbon.

Date privind capacitatea solară globală: https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/