Schimbările climatice, fenomenele meteo din ce în ce mai severe, catastrofele naturale sunt întâlnite tot mai frecvent pe glob, consecinţele lor fiind resimţite chiar şi în zone geografice în care până nu demult acestea erau aproape inexistente sau extrem de rare. Instabilitatea pieţei şi preţurile din ce în ce mai mari când vine vorba de gaz sau energie electrică determină tot mai mulţi consumatori să se gândească şi chiar să apeleze la surse alternative care să le acopere nevoile de consum. Convertirea radiaţiilor solare în energie, cu ajutorul panourilor solare, este o soluţie rentabilă şi performantă ce permite renunţarea la energia obţinută prin tehnologiile clasice, mult mai poluante. Astfel, panourile solare devin din ce în ce mai prezente în peisajul urban şi fondul construit din România.

Iată câteva informații utile pe care e important să le cunoști dacă te gândești să apelezi la alimentarea cu energie electrică produsă cu ajutorul unui sistem de panouri solare pentru a te bucura de toate avantajele oferite de o astfel de soluție.

Totul începe cu lista principalelor componente necesare. Patru elementele majore sunt de avut în vedere: panourile solare, un controler solar de încărcare sau regulator de tensiune, invertorul și bateria/bateriile. Printre altele un întrerupător, contor, set de conectare MC4 și siguranțele pot fi și ele necesare. Citirea instrucțiunilor privind modulul solar fiind, de asemenea, esențială.

1. Primul pas, înainte de configurarea sistemului solar și achiziționarea componentelor este cel privitor la determinarea consumului de energie.

Nu e foarte complicat, puteți face pur și simplu o listă cu toți consumatorii zilnici precum televizorul, frigiderul, cuptorul cu microunde sau becurile etc. Apoi calculați timpul care reprezintă durata de utilizare a acestora, puteți consulta specificațiile tehnice ale acestora pentru a verifica durata lor de utilizare sau timpul de funcționare și puterea nominală. Odată adunate informațiile puteți calcula consumul watt-oră. Faceți asta pentru fiecare consumator electric, după care faceți suma pentru a obține totalul general. Pentru a simplifica lucrurile puteți căuta pe internet un calculator destinat identificării cantității de energie electrică consumată de aparatele de uz casnic sau puteți estima consumul de electricitate analizând facturile din ultimele 12 luni ale anului pentru a calcula consumul anual.

2. Alegerea și încărcarea bateriei

Un dezavantaj în ceea ce privește energia solară este faptul că pe timp de noapte alimentarea panourilor se oprește. Această problemă are însă o soluție simplă și rapidă, ea putând fi rezolvată prin utilizarea unei baterii. O baterie plumb-acid, o baterie litiu-ion sau cele de ultimă generație, cu gel, pot stoca energia solară generată în timpul zilei și pentru a o descărca noaptea, ceea ce asigură o alimentare constantă cu energie electrică, cu condiția ca atunci când alegem bateria să ținem cont de capacitatea sa de stocare şi consum. Doar alegând cea mai potrivită variantă putem să ne asigurăm că vom avea energie disponibilă în permanență. Controlerul de încărcare este elementul care ajută la monitorizarea încărcării bateriei. Acesta este amplasat între panourile solare și baterie. Rolul controlerului este totodată și acela de a regla alimentarea bateriei, el previne supraîncărcarea și descărcarea, ajutând la prelungirea duratei de viață a acesteia.

3. Configurarea invertorului

Sistemele solare produc energie electrică sub formă de curent continuu (CC), în timp ce aparatele electrice folosesc energie sub formă de curent alternativ (AC), fapt pentru care este nevoie de un invertor. Acesta este dispozitivul care ne vine în ajutor prin transformarea curentului continuu în curent alternativ, dându-ne astfel posibilitatea de a folosi aparatele electrice fără să mai avem nevoie de alte adaptoare. Pe piață există diverse tipuri de invertoare, de puteri diferite, găsim invertoare cu undă pătrată, undă sinusoidală modificată și invertoare cu undă sinusoidală pură. Invertorul cu undă sinusoidală pură este cea mai bună alegere, având în vedere că undele pătrate nu sunt compatibile cu toate dispozitivele, iar undele sinusoidale modificate sunt nepotrivite la rândul lor pentru anumite electrocasnice precum frigiderul. Panourile solare sunt conectate la controlerul de încărcare, energia electrică se stochează în baterie, după ce trece prin controler, de la baterie se întoarce din nou la controler și apoi ajunge la invertor. Abia după ce trece de invertor aceasta ajunge să fie distribuită pentru consum.

4. Montarea panourilor solare

Deși panourile solare pot fi montate și pe sol cu condiția ca accesul la soare să nu fie blocat de alte obiecte sau construcții, cel mai des le vedem instalate pe acoperișul clădirilor, majoritatea lor fiind astfel construite încât să corespundă specificațiilor de montaj, panourile urmând să primească lumina solară maximă. Din momentul în care bateria, controlerul de încărcare și invertorul sunt pregătite, putem să ne gândim la montarea panourilor solare. Pentru asta e indicat să ne asigurăm că alegem cea mai bună poziție, fie că e vorba de acoperiș sau de un teren deschis, astfel încât panourile să se poată alimenta cu radiațiile solare fără a fi stingherite în vreun fel. Dacă ne dorim ca panourile solare să aibă un randament optim este indicat ca suprafața pe care vor fi montate să fie orientată către sud sau eventual către sud-vest. Trebuie de asemenea să ținem cont și de suprafața utilă disponibilă pentru montarea panourilor și de rezistența acesteia, ea urmând să suporte pe termen lung greutatea lor. Odată ales locul unde vor fi instalate se poate trece la instalarea propriu-zisă, astfel panourile solare vor fi poziționate astfel încât înclinarea lor să fie optimă pentru captarea energiei solare. Sistemul de montare are un rol important, structura suport fiind cea care susține baza panourilor. Pentru o expunere maximă, întreaga structură va avea un unghi de înclinare optim (între 18 și 36 de grade). Ultima fază reprezentată de conectarea panourilor solare, necesită o cutie de joncțiune și un conector MC4. La conectare se va ține cont de marcajele privind polaritatea pozitivă și negativă.

5. Conectarea la baterie

Există sisteme solare ce includ și baterii ataşate, dacă însă nu aveți un astfel de pachet la dispoziție, atunci va fi nevoie să realizați o serie de conexiuni în serie și paralele. Printr-o conexiune în serie poate fi conectat terminalul pozitiv al unui dispozitiv cu cel negativ al altui dispozitiv. În cazul conexiunii paralele însă terminalul negativ al unui dispozitiv va fi conectat la terminalul negativ al celuilalt dispozitiv.

6. Prinderea invertorului și bateriei

Suporții pentru invertor și baterie, la fel ca și în cazul panourilor solare, pot fi achiziționați de pe piață sau puteți să îi realizați chiar dumneavoastră. Odată aleasă locația unde vor fi amplasate bateriile și invertorul se poate trece la partea de cablare. Primul va fi controlerul de încărcare, în general conexiunea pentru panourile solare se găsește în partea stângă și se realizează cu ajutorul unui conector MC4, cea de-a doua conexiune fiind destinată conectării controlerului la baterie, în timp ce ultima conexiune este cea pentru conectarea sa la conexiunea directă la sarcină CC (curent continuu). După conectarea la baterie, luminile LED ar trebui să se aprindă. Va fi necesară de asemenea și conectarea invertorului la baterie.

Siguranțele sunt la rândul lor esențiale pentru protejarea întregului sistem, fiind indicată amplasarea unei siguranțe pentru fiecare conexiune, de exemplu între baterie și controler, baterie și invertor, controler și panou solar.

Decizia de a investi într-un sistem de panouri solare este una cu multiple avantaje pe termen lung investiţia iniţială amortizându-se în doar câţiva ani. Sistemele de panouri solare, odată instalate, presupun în general un minim de întreţinere şi o curățare anuală.  Singura piesă care are nevoie de mai multă atenție fiind invertorul, mai ales după primii 5 până la 10 ani de funcționare. Panourile fotovoltaice performante pot ajunge să aibă o durată de viață de până la 25-30 de ani, în funcție de calitatea acestora și condițiile de funcționare, având un randament de aproximativ 80% în primi 25 de ani, ulterior acesta se păstrează însă suficient de ridicat încât ele să continue să fie eficiente.