Solen, en fri naturresurs

PV system (Photo=ljus, voltaic=electricity) omvandlar solsken direkt till elektricitet genom solceller eller moduler av solceller. I början användes PV system mest i rymden för att sedan allt mera förekomma i praktiska och jordnära tillämpningar. Du har förmodligen redan sett miniräknare med solceller som aldrig behöver batterier. I vissa fall saknar de t o m en avstängningsknapp. Numera kan man se större solpaneler som driver vägvarningsskyltar, nödtelefoner, belysning till parkeringsplatser, fyrar, vattenpumpar etc. PV system har en helt avgörande nytta i den sk tredje världen där nätel saknas praktiskt taget överallt. I den utvecklade världen har de mest kommit till användning för båtar, husvagnar och fritidshus, samt på platser där nätel saknas eller skulle vara för kostsamt att anskaffa. Numera väger också miljöskäl tungt samt att fossila bränslen så småningom tar slut.

Närhelst ekonomin med att ansluta till ett elnät sätts ifråga bör man överväga att använda ett självständigt soldrivet PV system. För stora kraftbehov (Större än 500 Watt) har det blivit vanligt att använda bensin, gas eller dieseldrivna generatorer som ett komplement. Detta kan också bli aktuellt vid periodvis starkt skiftande solinstrålning även vid mindre behov för att ladda batterierna eller driva viss utrustning. Vanligtvis skulle det bli för dyrt för ett PV system att försörja ett helt hushåll med all energi. Därför kombineras denna energikälla ofta med andra energikällor för värme, luftkonditionering, tvättmaskin etc., i ett s k hybridsystem.

 

Basfakta/Solceller/PV system:

PV celler är uppbyggda av s k halvledare av vilket kisel är det mest använda. I stora drag sker följande då solstrålningen träffar cellen. En viss del av strålningen absorberas av detta halvledarmaterial. Energin rycker då loss elektroner som flyter fritt. PV celler har också ett eller flera elektriska fält som verkar på så sätt att de styr elektronerna i en viss riktning. Detta elektronflöde är en ström och genom att placera kontaktorer av metall över och under cellen kan vi tillgodogöra oss den givna strömmen för användning externt. Denna ström tillsammmans med cellens voltspänning (vilken är ett resultat av inbyggda elektriska fält), definierar den energi som solcellen kan producera.

Skilj på solcellspaneler och solfångare

Solceller och solfångare utgör 2 helt olika system. Solceller (PV system) skapar elektricitet från solens ljusinstrålning med hjälp av solceller. Solfångare (thermosystem) absorberar värmen från solen med hjälp av en värmeupptagande metall, koppar el likn.och används i regel för att värma upp varmvatten. Här behandlas inte solfångare.

Solar fakta:

PV energisystem byggs upp av sammankopplade av varandra beroende delar, var och en med en speciell funktion. En av de stora fördelarna är flexibilitet. Allt eftersom behoven växer kan enskilda delar ersättas eller byggas på för att öka kapaciteten. Nedan följer delarna i ett typiskt PV system.

Solpanelen: Denna består av en eller flera solpaneler som omvandlar solljuset till elektrisk energi. Dessa paneler kopplas samman i serie eller parallellt för att ge den spänning (Volt) eller effekt (W) som önskas. Panelen monteras vanligtvis på en metallram och vänds mot solen (i regel syd).

Laddningsregulator: Man kan köpa laddningsregulatorer med många olika egenskaper, men deras huvudsakliga uppgift är att hålla batterierna på rätt laddningsnivå och skydda dem mot överladdning.

Batteribank: Batteribanken består av ett eller flera batterier med goda djupurladdningsegenskaper, sk djupurladdningsbatterier, (inte bilbatterier som inte klarar djupurladdningar), som är kopplade i serie eller parallellt beroende på spänning och kapacitet som önskas. Batterierna lagrar den kraft som produceras av solpanelen och avger denna då det behövs.

Omformare (Inverter) eller växelriktare: Denna behövs då utrustning skall köras med växelström. Omformaren omvandlar likströmmen från solpanelen/batterierna till växelström. Tänk på att både laddningsregulator och inverter också förbrukar en del ström vid jämförelser melan 12 Voltssystem och AC växelström.

AC och DC förbrukning: Detta är de förbrukare (Belysning, radio, TV, kyl etc,) som skall konsumera den kraft som genererats av solpanelerna. Klara dagar från mars till oktober kan man beräkna att en 50 W panel, ett 220 Ah 12 V batteri, kablar , laddningsregulator, säkringar etc, är tillräckligt för att driva en DC radio eller stereo, en liten svart/vit TV och en belysning flera timmar varje dag.

Systembalans: Dessa komponenter visar sambands- och säkerhetsdelar som kan behövas för ett elektriskt kraftsystem. Ingående delar: Solpaneler, regulator (controller), omformare (inverter), batterier och förbrukare.

Typiskt PV system