Producerea curentului prin panouri fotovoltaice
În ultimii zece ani, utilizarea panourilor fotovoltaice a cunoscut o creştere accelerată. Unul din motivele pentru această creştere este îmbunătăţirea tehnologiei de fabricaţie a celulelor solare, dar şi faptul că preţul panourilor fotovoltaice a scăzut, iar combustibilii clasici devin tot mai scumpi.
Energia soarelui nu costă nici un ban, însă ceea ce costă este instalaţia de captare a ei. Totuşi, aceste costuri s-au micşorat în ultimii ani şi vor scădea în continuare. Panourile fotovoltaice sunt constituite din mai multe celule fotovoltaice legate în serie şi în paralel, că să asigure curentul şi tensiunea pentru care au fost proiectate. Randamentul cu care celulele fotovoltaice monocristaline (cel mai frecvent utilizate) transformă energia solară incidenţa în energie electrică este de aproximativ 16-18%.
Instalaţiile de curent cu panouri solare sunt de două tipuri:
- instalaţii independente (izolate) folosite în general pentru alimentarea cu curent a unor consumatori ce nu au acces la reţeaua de curent.
Acestea sunt în general de putere mică, deoarece energia produsă de panouri se stochează în baterii electrice.
- instalaţii conectate la reţeaua electrică.
În acest caz consumul de curent este asigurat de panourile solare, atunci când acestea au condiţii de al produce, sau de reţeaua electrică, atunci când panourile nu pot produce curent (de exemplu noaptea sau cândeste înorat). Atunci când curentul produs de panouri depăşeşte necesarul de consum, surplusul este livrat în reţeaua de curent.
Un element important din schema instalaţiei de curent, este regulatorul solar. Rolul său principal este de a proteja bateria. Pe de o parte, limitează curentul şi tensiunea furnizate de panoul solar la valori maxime acceptate de baterie, iar pe de altă parte limitează curentul absorbit de invertor, pentru că bateriile solare au alte caracteristici decât bateriile auto şi trebuie să reziste la multe cicluri de încărcare – descărcare pe durata a peste 10 ani.
Invertorul preia curentul continuu de la regulatorul solar şi îl converteşte în curent alternativ cu tensiunea de 220V şi frecvenţa de 50 Hz. Pentru astfel de instalaţii există două tipuri de invertoare, cu ieşire sinusoidală (similar curentului furnizat de reţea) şi cu ieşire cuasisinusoidala.
Curba cuasisinusoidei are nişte pante foarte abrupte, care pot afecta fucţionarea unor aparate sensibile, cum ar fi laptop, aparat tv, radio, etc. Aparatele electrocasnice (frigider, aspirator) şi elementele de iluminat în general nu sunt afectate de un curent cuasisinusoidal.
Atunci când pentru o casă izolată sau pentru o cabană se montează o sursă de curent pe baza de panouri solare, se recomandă să se dea o atenţie deosebită economicităţii aparatelor casnice.
Se recomandă folosirea doar a elementelor de iluminat economice, care au nevoie doar de 20% din energia necesară becurilor clasice. Un laptop are nevoie doar de 40-50 W, pe când un calculator obişnuit suge 200-300W. Un frigider modern foarte economic clasa A++ are nevoie de doar jumătate din energia consumată de un frigider fabricat acum 10 ani.