O tym, że słońce świeci, a jego światło dociera do Ziemi wie każdy z nas. Jednak nie każdy wie, w jaki sposób z tego światła możemy wytwarzać prąd elektryczny. Jak działa instalacja fotowoltaiczna?
Jak to jest możliwe, że światło i ciepło zmieniają się w prąd elektryczny, który płynie w naszych gniazdkach? W jaki sposób światło i ciepło, które daje zmieniają się w energię elektryczną? Czy jest do tego niezbędna i jak działa instalacja fotowoltaiczna?
Okazuje się, że każdy z nas jest w stanie wykorzystać promienie słoneczne, które docierają do Ziemi i możemy wytwarzać z nich prąd elektryczny na własny użytek. Jednakże, niezbędna do tego jest mikroinstalacja fotowoltaiczna. System ten składa się z kilku elementów, dzięki którym przemiana promieniowania słonecznego w energię elektryczną jest mozliwa.
Foto…synteza
Chcąc zrozumieć, w jaki sposób światło słoneczne przemieniane jest w prąd elektryczny możemy posłużyć się przykładem fotosyntezy. Znane jest nam z przyrody i zachodzi w organizmach roślin, właśnie dzięki energii słonecznej. Promienie słońca sprawiają, że rośliny mogą rosnąć i w ogóle żyć. W procesie, który nazywany jest fotosyntezą, rośliny produkują dla siebie pożywienie. W ten sposób produkują energię do tego, aby przetwarzać wodę, dwutlenek węgla i różne pierwiastki w paliwo dla siebie.
Podobnie jest w przypadku mikroinstalacji słonecznej i roślin. Jedno i drugie posiada ogniwa, które wychwytują promienie słoneczne i przetwarzają je w energię. Jeśli weźmiemy pod uwagę rośliny, ogniwami są chloroplasty i zawarty w nich chlorofil. W mikroinstalacji fotowoltaicznej zastosowano specjalne ogniwa. Kiedy zamontujemy w nich krzem, czyli jeden z pierwiastków, które są na naszej planecie bardzo powszechne, stworzy cienką warstwę. W tej warstwie wtopiona jest także metalowa siatka. Docierające do tej warstwy promienie słoneczne są częściowo pochłaniane, a częściowo odbijane. Światło, które jest pochłaniane przez ogniwa może być przekształcone w energię elektryczną. Naukowcy zastosowali krzem nie przez przypadek. Krzem jest doskonałym pierwiastkiem, który w swoich atomach posiada elektrony. Promienie słoneczne wytrącają fotony ze swoich miejsc i wprawiają w ruch. Tak wytwarza się prąd stały.
Jak działa instalacja fotowoltaiczna i po co umieszczać ogniwa na dachu?
Każdą instalację fotowoltaiczną tworzą ogniwa solarne. Są najbardziej widocznym elementem całej instalacji, bowiem najczęściej montuje się je na dachu budynków. Dlaczego jest to tak istotne? Otóż, jedynie prawidłowe ułożenie paneli słonecznych pozwala nam na wykorzystanie maksymalnej ilości promieniowania słonecznego, jakie dociera do Ziemi w ciągu dnia. W Polsce przyjęło się, aby montować panele fotowoltaiczne i kierować je w stronę południową. Wówczas słońce dostarcza nam najwięcej energii elektrycznej, gdyż świeci najsilniej właśnie, gdy znajduje się na południu.
Z uwagi na to, że panele solarne działają najlepiej, kiedy nie są zasłaniane przez żadne przedmioty, budynki czy drzewa, popularnym stało się montowanie ich na dachach budynków. Jest to na tyle wysoko, że szansa na to, iż cokolwiek będzie rzucało cień na ogniwa fotowoltaiczne jest niewielka.
Dlaczego na dachach domów jest tak dużo paneli?
Nie jest tajemnicą, że im większą liczbę paneli zainstalujemy na swoim dachu, tym więcej energii możemy wyprodukować. Kiedy promienie słoneczne dotrą do naszych paneli, ogniwa będą generowały prąd stały. Jednakże, nie jest to rodzaj prądu, z którego korzystamy w swoich domach. Ze względu na to, niezbędny jest nam również falownik. Jest to urządzenie, które podłączamy do paneli słonecznych. Odbiera on wytwarzany prąd stały i przekształca go w prąd zmienny. To właśnie ten rodzaj prądu, który zasila urządzenia w naszych domach. Jak więc widać, falownik umożliwia nam efektywne wykorzystywanie energii słonecznej jako prądu elektrycznego.
Plusy i minusy instalacji fotowoltaicznych
Niewątpliwą zaletą energii pozyskiwanej ze słońca jest to, że stanowi Odnawialne Źródło Energii, które nigdy się nie wyczerpie. Promieniowanie słoneczne nie zostanie przez nas zużyte całkowicie. Każdego dnia możemy czerpać z niego od nowa. Takiej zalety nie posiadają z pewnością gaz ziemny, węgiel, ani ropa, które tworzą się bardzo długo. Jeśli je wyczerpiemy, będziemy mieć ogromny problem, aby znów znaleźć kolejne ich pokłady. Na szczęście, dzięki nowoczesnym rozwiązaniom możemy wykorzystywać Odnawialne Źródła Energii, przez co stajemy się niezależni energetycznie i nie zanieczyszczamy środowiska naturalnego.
