tel./fax +48 32 271 47 92

Fotowoltaika

Projektowanie systemów fotowoltaicznych

Najważniejszym etapem podczas realizacji inwestycji fotowoltaicznych jest projektowanie systemów fotowoltaicznych. To na tym etapie należny uwzględnić wszystkie warunki otoczenia oraz jego wpływ na specyficzne cechy urządzeń jakimi są panele fotowoltaiczne, inwertery, regulatory ładowania czy akumulatory przeznaczone do fotowoltaiki. To etap, którym jest projektowanie systemów fotowoltaicznych bezpośrednio wpływa na skuteczną, wydajną i bezpieczną pracę instalacji fotowoltaicznej.

Pojęcia i jednostki fizyczne istotne dla fotowoltaiki

Napięcie elektryczne jest to różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U, natomiast jednostką Volt [V].

Natężenie prądu (nazywane potocznie prądem elektrycznym) jest wielkością fizyczną charakteryzująca przepływ prądu elektrycznego. Zdefiniowana jest jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku. Symbolem napięcia jest I, jednostką Amper [A].

Moc elektryczna to zdolność danego urządzenia elektrycznego do wykonania określonej pracy w określonej jednostce czasu. W obwodach elektrycznych prądu stałego, moc elektryczną można wyznaczyć ze wzoru:

P= U [V] x I [A]
Jednostką mocy jest Wat [W].

Energia elektryczna to praca, jaką wykonuje dane urządzenie elektryczne w jednostce czasu. Jednostką energii elektrycznej w układzie SI jest Wato-godzina [Wh].

Ważne!
Nie należy mylić jednostek energii i mocy. 1 kW i 1 kWh to nie to samo!


Sprawność to stosunek energii przekształcanej do energii przekształconej.

Moc instalacji fotowoltaicznej to moc określona dla tzw. warunków STC (Standard Test Conditions). Moc instalacji PV podajemy w Watt-pikach [Wp lub kWp=1000Wp]. W warunkach polskich można przyjąć, iż moc instalacji wyrażona w kWp to moc maksymalna instalacji.

Warunki STC:
  • Natężenie promieniowania świetlnego: 1000 W/m2;
  • Temperatura: 25ºC;
  • Współczynnik masy powietrza AM (ang. Air Mass): 1,5;

Natężenie promieniowania (ang. Irradiance) to moc chwilowa padająca na jednostkę powierzchni (np.: W/m2).

Napromieniowanie (ang. Irradiation) to energia promieniowania padająca na określony obszar w jednostce czasu (np.: Kwh/m2).

Nasłonecznienie (ang. Insolation) to średnia moc promieniowania przypadająca na jednostkę powierzchni w przedziale czasu (np.: 1 rok).

Usłonecznienie to czas podany w godzinach, podczas którego występuje promieniowanie świetlne.

Pole fotowoltaiczne to łączna liczba i moc modułów danej instalacji, zainstalowanych i połączonych ze sobą elektrycznie.

Inklinacja to kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną paneli a płaszczyzną poziomą.

Orientacja w fotowoltaice to kąt odchylenia od kierunku południowego.

Łańcuch/Szereg (ang. string) to łączna liczba paneli fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo.

Flash Test Report (FTR) to raport ukazujący rzeczywiste parametry, jakie uzyskuje panel fotowoltaiczny w warunkach standardowych tj. w warunkach STC.

Voc - napięcie obwodu otwartego (np.: 30 [V]) - maksymalnie możliwe napięcie jakie uzyskuje panel fotowoltaiczny przy otwartym obwodzie gdy prąd równy jest 0 A.

Isc - natężenie prądu zwarcia (np.: 8 [A]) - maksymalny możliwy prąd, jaki może wystąpić. Panel fotowoltaiczny uzyskuje maksymalne natężenie pradu w momencie zwarcia, czyli przy napięciu wynoszącym 0 V.

Vmpp - napięcie w maksymalnym punkcie pracy MPP (Maximum Power Point) (np.: 28 [V]) - napięcie, jakie występuje, gdy panel fotowoltaiczny pracuje w warunkach STC.

Impp - natężenie w maksymalnym punkcie pracy MPP (Maximum Power Point) (np.: 7,5 [A]) - natężenie, jakie występuje, gdy panel fotowoltaiczny pracuje w warunkach STC.

Moc nominalna (np.: 250 Wp) - jest to moc, jaką panel osiąga w warunkach STC, którą oblicza się jako iloczyn napięcia i natężenia prądu w punkcie MPP, kiedy panel fotowoltaiczny pracuje w warunkach STC.

Maksymalne napięcie systemu (np.: 1000 Wp) - maksymalne nieprzekraczalne możliwe napięcie, jakie może wystąpić w obwodzie instalacji PV. Ogranicza liczbę paneli, które można połączyć w jednym szeregu/łańcuchu.

Znamionowe zabezpieczenie maksymalne (np.: 20 A) - maksymalne nieprzekraczalne możliwe natężenie prądu. Jest to prąd, jaki może przepłynąć przez panel fotowoltaiczny.

NOTC (Nominal Operating Cell Temperature) (np.: 48ºC) nominalna temperatura, do jakiej nagrzewa się panel fotowoltaiczny. Parametr przybliżony, jaki podaje producent paneli fotowoltaicznych, producent ogniw fotowoltaicznych.

Współczynniki zmiany parametrów napięcia, natężenia, mocy w zależności od temperatury, podawane w procentach [%].

Sprawność ogniwa fotowoltaicznego (np.: 16,5%) - wartość podana przez producenta, jaką charakteryzuje się dane ogniwo PV.

Sprawność panela fotowoltaicznego (np.: 15,5%) - wartość podana przez producenta, jaką charakteryzuje się dane ogniwo PV.

Menu