Un sistem fotovoltaic modern nu mai înseamnă doar montarea unor panouri pe acoperiș.

Pentru ca instalația să fie eficientă, sigură și potrivită consumului real, trebuie alese împreună mai multe componente:

  • panourile fotovoltaice;

  • invertorul;

  • bateria de stocare;

  • structura de montaj;

  • cablurile;

  • protecțiile electrice;

  • sistemele de monitorizare.

Iar cea mai importantă întrebare nu este neapărat:

„Câte panouri pot monta?”

ci:

„De câtă energie am nevoie, când o consum și cât vreau să stochez?”

În acest ghid SemPlus explicăm pas cu pas cum se construiește logic un sistem fotovoltaic, ce rol are fiecare componentă și ce trebuie verificat înainte de alegerea echipamentelor.

Pentru a vedea gama disponibilă poți consulta categoria Sisteme fotovoltaice și energie solară SemPlus.

Din ce este format un sistem fotovoltaic?

În forma sa de bază, un sistem fotovoltaic include:

panouri → cabluri DC → invertor → instalația electrică a clădirii

Dacă adăugăm și stocare:

panouri → invertor hibrid → consumatori + baterie

În funcție de proiect pot exista și:

  • tablouri DC;

  • tablouri AC;

  • siguranțe;

  • separatoare;

  • descărcătoare;

  • sisteme de împământare;

  • contoare inteligente;

  • sisteme de backup;

  • monitorizare prin aplicație.

Fiecare componentă trebuie dimensionată împreună cu celelalte.

1. Panourile fotovoltaice – sursa de energie

Panourile transformă energia solară în energie electrică.

Puterea unui panou este exprimată în:

W – wați

sau, pentru întregul sistem:

kWp – kilowați peak.

De exemplu, dacă avem:

36 panouri x 460 W

rezultă:

16.560 Wp = 16,56 kWp

Un exemplu din gama SemPlus este pachetul de 36 panouri fotovoltaice Canadian Solar de 460 W, putere totală 16,56 kWp.

Ce înseamnă 16,56 kWp?

Aceasta este puterea nominală a panourilor măsurată în condiții standard de testare.

Nu înseamnă că instalația va produce permanent:

16,56 kW.

Producția reală depinde de:

  • anotimp;

  • ora din zi;

  • orientare;

  • înclinație;

  • temperatură;

  • nori;

  • umbrire;

  • pierderile instalației.

Nu dimensionăm sistemul doar după suprafața acoperișului

Faptul că pe un acoperiș încap 40 de panouri nu înseamnă automat că avem nevoie de 40.

Trebuie analizat mai întâi consumul.

Ideal este să avem facturile de energie pentru cel puțin:

12 luni.

Astfel putem identifica:

  • consumul anual;

  • consumul mediu lunar;

  • sezonalitatea;

  • lunile cu consum ridicat.

2. Contează când consumăm energia

Două locuințe pot consuma fiecare:

10.000 kWh/an

dar pot avea nevoie de sisteme diferite.

Locuința A

Consumă mult:

  • ziua;

  • când panourile produc.

Aceasta poate utiliza direct o parte mare din energia solară.

Locuința B

Consumă predominant:

  • seara;

  • noaptea.

În acest caz, bateria devine mult mai importantă.

De aceea trebuie analizat:

profilul de consum, nu doar totalul anual.

3. Autoconsumul – energia cea mai simplu de valorificat

Energia produsă și utilizată imediat în clădire se numește, în esență:

autoconsum.

De exemplu:

Panourile produc la ora 12:00:

8 kW

iar casa consumă:

3 kW.

Cei 3 kW sunt utilizați direct.

Rămâne un surplus de:

5 kW.

Într-un sistem fără baterie, surplusul urmează configurația sistemului și condițiile de racordare.

Într-un sistem cu stocare, o parte poate fi direcționată către baterie.

4. Ce rol are bateria fotovoltaică?

Bateria nu produce energie.

Aceasta:

stochează energia pentru a putea fi utilizată mai târziu.

Exemplu simplificat:

Ziua

Panourile produc:

12 kWh surplus

Bateria se încarcă.

Seara

Panourile nu mai produc suficient.

Casa consumă energia stocată în baterie.

Astfel, energia solară produsă la prânz poate fi utilizată:

seara sau noaptea.

5. Cum alegem capacitatea bateriei?

Capacitatea bateriei este exprimată în:

kWh.

Un exemplu este Dyness PowerBrick Plus de aproximativ 16,08 kWh și 314 Ah.

Modelul oferă aproximativ:

16,08 kWh capacitate nominală

și aproximativ:

15,27 kWh energie utilizabilă, conform specificațiilor tehnice ale modelului.

Exemplu practic

Să presupunem că după apus o locuință consumă în mod obișnuit:

8 kWh

până dimineața.

O baterie cu aproximativ:

15 kWh utilizabili

poate acoperi teoretic acest necesar energetic și poate păstra o rezervă.

Dar calculul real trebuie să țină cont și de:

  • pierderile invertorului;

  • puterea instantanee;

  • nivelul minim de descărcare;

  • temperatura bateriei;

  • consumurile mari simultane.

6. kW și kWh nu sunt același lucru

Este una dintre cele mai importante diferențe într-un sistem cu baterie.

kW

Înseamnă:

putere instantanee.

kWh

Înseamnă:

cantitate de energie.

O baterie poate avea:

16 kWh capacitate

dar acest lucru nu înseamnă automat că poate furniza:

16 kW instantaneu.

Puterea disponibilă depinde de:

  • baterie;

  • BMS;

  • invertor;

  • cabluri;

  • protecții.

7. Exemplu cu Dyness PowerBrick Plus

Dyness PowerBrick Plus are:

  • aproximativ 16,08 kWh nominal;

  • 314 Ah;

  • 51,2 V;

  • tehnologie LiFePO4;

  • 95% DOD;

  • comunicație CAN / RS485;

  • IP65;

  • conectivitate Wi-Fi;

  • posibilitate de extindere cu mai multe unități.

Astfel, sistemul poate începe cu:

1 baterie

și, într-o configurație compatibilă, poate fi extins ulterior.

Poți vedea modelul aici: Dyness PowerBrick Plus 314 Ah, 16,08 kWh.

8. LiFePO4 – tehnologia folosită în multe sisteme moderne

Numeroase baterii pentru stocare utilizează chimia:

LiFePO4 – litiu-fier-fosfat.

Avantajele acesteia includ:

  • durată mare de viață;

  • număr ridicat de cicluri;

  • stabilitate termică bună;

  • utilizare potrivită pentru ciclare zilnică.

Într-un sistem fotovoltaic, bateria poate trece aproape zilnic prin:

încărcare → descărcare → reîncărcare.

Din acest motiv, numărul de cicluri este important.

9. Ce înseamnă DOD?

DOD vine de la:

Depth of Discharge – adâncimea de descărcare.

Dacă o baterie de 16 kWh permite 95% DOD, nu înseamnă că utilizatorul trebuie să calculeze simplu întreaga capacitate nominală ca energie disponibilă.

Trebuie consultată valoarea de:

energie utilizabilă

declarată de producător.

10. Invertorul – centrul sistemului

Invertorul este una dintre cele mai importante componente.

Acesta gestionează transformarea energiei produse de panouri și, în cazul sistemelor hibride, poate administra și bateria.

În funcție de sistem putem avea:

  • invertor on-grid;

  • invertor off-grid;

  • invertor hibrid.

Invertor on-grid

Este destinat în principal sistemelor conectate la rețea.

Invertor hibrid

Poate administra:

  • panourile;

  • rețeaua;

  • bateria;

  • consumatorii;

într-o configurație compatibilă.

Off-grid

Este utilizat pentru sisteme independente de rețeaua publică.

11. Compatibilitatea bateriei cu invertorul este obligatorie

Nu este suficient ca bateria și invertorul să aibă tensiuni asemănătoare.

Trebuie verificată și comunicația dintre:

BMS baterie ↔ invertor.

Pot fi utilizate protocoale precum:

  • CAN;

  • RS485.

Producătorii publică liste de compatibilitate pentru modelele validate.

Verifică întotdeauna:

modelul exact, nu doar marca.

12. Ce este BMS-ul?

BMS înseamnă:

Battery Management System.

Acesta monitorizează bateria și gestionează parametri precum:

  • tensiunea;

  • curentul;

  • temperatura;

  • nivelul de încărcare;

  • limitele de încărcare;

  • limitele de descărcare.

BMS-ul este una dintre componentele centrale ale unui sistem modern de stocare.

13. Putem instala panouri mai puternice decât bateria?

Da.

Puterea panourilor exprimată în:

kWp

și capacitatea bateriei exprimată în:

kWh

nu trebuie să fie numeric egale.

De exemplu:

16,56 kWp panouri

pot funcționa într-un sistem cu:

16 kWh baterie

sau cu o capacitate diferită, dacă proiectul și invertorul permit.

Alegerea depinde de:

  • producție;

  • consum;

  • surplusul disponibil;

  • autonomia dorită.

14. Două baterii sau una singură?

Dacă o baterie PowerBrick Plus oferă aproximativ:

16,08 kWh

două unități oferă nominal aproximativ:

32,16 kWh.

Trei:

48,24 kWh.

Acest lucru poate fi util pentru:

  • locuințe mari;

  • pompe de căldură;

  • ferme;

  • pensiuni;

  • firme;

  • consum nocturn ridicat.

Nu este însă eficient să instalăm o baterie foarte mare dacă nu există suficient surplus pentru încărcarea ei.

15. Bateria trebuie dimensionată după consumul de seară și noapte

Una dintre cele mai bune metode este analiza consumului între:

apus și răsărit.

Dacă într-o noapte obișnuită consumăm:

6–8 kWh

o capacitate utilizabilă de aproximativ 15 kWh poate fi suficientă pentru un anumit obiectiv.

Dacă avem însă:

  • pompă de căldură;

  • boiler electric;

  • climatizare;

  • mașină electrică;

  • utilaje;

consumul poate fi mult mai mare.

16. Backup-ul nu este automat

Mulți utilizatori presupun:

„Am baterie, deci dacă se întrerupe curentul, casa continuă automat să funcționeze.”

Nu neapărat.

Pentru backup trebuie ca sistemul să fie proiectat corespunzător.

Pot fi necesare:

  • invertor cu funcție backup / EPS;

  • circuit separat;

  • tablou dedicat;

  • configurare specifică.

Bateria singură nu garantează alimentarea în timpul unei pene de rețea.

17. Ce consumatori punem pe backup?

De multe ori nu este necesar ca întreaga casă să fie alimentată.

Putem prioritiza:

  • frigiderul;

  • iluminatul;

  • internetul;

  • centrala;

  • automatizările;

  • sistemele de securitate;

  • anumite prize.

Astfel autonomia bateriei poate crește semnificativ.

18. Structura de montaj este la fel de importantă ca panoul

Panourile rămân pe acoperiș:

ani sau chiar decenii.

Structura trebuie să suporte:

  • greutatea modulelor;

  • vântul;

  • zăpada;

  • variațiile de temperatură.

În cazul acoperișurilor cu țiglă ceramică poate fi utilizat, în sisteme compatibile, suportul EvoTools pentru fixarea panourilor fotovoltaice pe acoperiș cu țiglă ceramică.

19. Profilul din aluminiu

Suporturile acoperișului susțin profilele.

Pe acestea sunt montate modulele.

Pentru structuri compatibile este disponibil profilul din aluminiu EvoTools pentru panouri fotovoltaice, lungime 3600 mm.

Schema mecanică devine:

acoperiș → suport → profil → cleme → panouri.

20. Clemele intermediare

Între două panouri alăturate se utilizează cleme intermediare.

Poți consulta clema intermediară EvoTools din aluminiu pentru fixarea panourilor fotovoltaice.

Aceasta fixează simultan:

două rame de panou

pe profil.

21. Clemele de capăt

La începutul și sfârșitul unui șir se folosesc:

cleme de capăt.

Rolul lor este diferit de cel al clemelor intermediare.

Dimensiunea clemei trebuie aleasă după grosimea cadrului panoului.

22. Cablul solar nu este un cablu electric obișnuit

Pe partea DC sunt utilizate cabluri special proiectate pentru instalații fotovoltaice.

Acestea trebuie să reziste la:

  • UV;

  • temperaturi ridicate;

  • temperaturi scăzute;

  • intemperii;

  • utilizare îndelungată în exterior.

Un exemplu este cablul solar EvoTools H1Z2Z2-K 1x4 mm², roșu, rolă de 100 m.

23. De ce există cablu roșu și cablu negru?

În mod uzual:

roșu → pozitiv (+)

negru → negativ (-)

Această codificare ajută la identificarea circuitului.

Totuși, polaritatea trebuie verificată cu instrumente de măsură.

Culoarea nu înlocuiește verificarea electrică.

24. Cum alegem secțiunea cablului?

Secțiunea nu se stabilește după estimare.

Trebuie luate în calcul:

  • curentul;

  • lungimea;

  • tensiunea;

  • pierderea acceptată;

  • temperatura;

  • condițiile de montaj.

În multe instalații fotovoltaice se utilizează:

4 mm²

sau:

6 mm²

dar proiectul are prioritate.

25. Pierderile pe cablu contează

Orice conductor are rezistență electrică.

Cu cât:

  • traseul este mai lung;

  • curentul este mai mare;

  • secțiunea este mai mică;

cu atât pierderile pot crește.

Din acest motiv, un traseu lung poate necesita o secțiune diferită față de unul foarte scurt.

26. Conectorii sunt puncte critice

Multe probleme din instalațiile fotovoltaice nu apar în panou, ci la:

conexiuni.

O sertizare slabă poate produce:

  • rezistență electrică;

  • încălzire;

  • pierderi;

  • deteriorarea conectorului.

Conectorii trebuie:

  • compatibili;

  • sertizați cu scula corectă;

  • protejați;

  • verificați.

27. Protecțiile DC și AC

Un sistem fotovoltaic trebuie să includă protecțiile prevăzute de proiect.

În funcție de configurație pot exista:

  • siguranțe;

  • întrerupătoare;

  • separatoare;

  • descărcătoare la supratensiune;

  • protecții diferențiale;

  • împământare.

Nu elimina protecțiile pentru reducerea costului instalației.

28. Împământarea

Structura metalică și instalația electrică trebuie integrate în sistemul de protecție prevăzut prin proiect.

Împământarea are un rol important pentru:

  • protecția persoanelor;

  • protecția echipamentelor;

  • funcționarea corectă a anumitor protecții.

29. Unde montăm bateria?

Bateria trebuie instalată într-un spațiu corespunzător specificațiilor producătorului.

Trebuie evitate:

  • sursele directe de căldură;

  • flacăra;

  • inundarea;

  • loviturile;

  • accesul necontrolat.

Dyness PowerBrick Plus are protecție IP65, dar acest lucru nu înseamnă că poate fi instalată oriunde fără respectarea condițiilor din manual.

30. Temperatura influențează bateria

Bateriile funcționează cel mai bine într-un interval favorabil de temperatură.

Temperaturile foarte scăzute sau foarte ridicate pot influența:

  • puterea;

  • încărcarea;

  • durata de viață;

  • capacitatea disponibilă.

Locul de montaj trebuie ales înainte de cumpărarea echipamentului.

31. Monitorizarea prin aplicație

Sistemele moderne permit monitorizarea:

  • producției;

  • consumului;

  • încărcării bateriei;

  • energiei injectate;

  • energiei cumpărate din rețea.

Aceste informații sunt extrem de utile.

După câteva luni putem vedea clar dacă sistemul este dimensionat corect.

32. Un sistem mai mare nu este automat un sistem mai bun

Există tentația de a instala maximum posibil.

Dar un sistem supradimensionat poate avea:

  • investiție inutil de mare;

  • surplus greu de valorificat;

  • baterie subutilizată;

  • recuperare mai lentă.

Sistemul bun este cel dimensionat pentru:

profilul real de consum.

33. Când merită o baterie mare?

O capacitate mai mare poate avea sens dacă:

  • avem consum ridicat noaptea;

  • vrem backup;

  • folosim pompă de căldură;

  • încărcăm automobil electric;

  • avem consum comercial după apus;

  • dorim un grad ridicat de autonomie.

34. Când poate fi inutilă o baterie foarte mare?

Dacă sistemul produce într-o zi doar:

5 kWh surplus

iar bateria poate stoca:

30 kWh

nu vom putea utiliza frecvent întreaga capacitate doar din acel surplus.

Capacitatea bateriei trebuie corelată cu:

energia disponibilă pentru încărcare.

35. Mașina electrică schimbă calculele

Un automobil electric poate introduce un consum important.

Dacă încărcarea se face ziua, energia poate proveni direct din panouri.

Dacă încărcarea se face noaptea, poate influența puternic necesarul de stocare.

Uneori este mai eficientă:

programarea încărcării în timpul producției solare

decât instalarea unei baterii foarte mari doar pentru transferul energiei către automobil noaptea.

36. Pompa de căldură și sistemul fotovoltaic

O pompă de căldură poate crește considerabil consumul electric în sezonul rece.

Problema este că iarna:

  • consumul poate crește;

  • producția fotovoltaică poate scădea.

De aceea, sistemul nu trebuie dimensionat doar după consumul din lunile de vară.

37. Sisteme fotovoltaice pentru firme

Pentru o companie care consumă energie în timpul programului de lucru, fotovoltaicele pot avea un avantaj major:

producția și consumul apar simultan.

Exemple:

  • magazine;

  • depozite;

  • fabrici;

  • birouri;

  • ateliere;

  • ferme.

În asemenea situații poate exista un autoconsum foarte ridicat chiar și fără o baterie foarte mare.

38. Sisteme pentru ferme

Fermele pot avea consum pentru:

  • irigații;

  • pompe;

  • ventilație;

  • răcire;

  • depozitare;

  • iluminat;

  • utilaje auxiliare.

Profilul de consum trebuie analizat înainte de dimensionare.

Un consum mare în timpul zilei poate valorifica foarte bine producția solară directă.

39. Acoperiș sau structură la sol?

Acoperiș

Avantaje:

  • utilizează o suprafață existentă;

  • nu ocupă teren;

  • poate fi aproape de punctul de consum.

Sol

Avantaje:

  • orientarea poate fi optimizată mai ușor;

  • acces mai simplu pentru mentenanță;

  • extindere mai facilă în anumite proiecte.

Alegerea depinde de proprietate și proiect.

40. Orientarea panourilor

Orientarea optimă nu este identică pentru orice proiect.

Trebuie luate în calcul:

  • acoperișul;

  • profilul de consum;

  • umbrirea;

  • spațiul disponibil.

Un sistem orientat est-vest poate produce energia pe o perioadă mai întinsă a zilei.

Un sistem orientat predominant spre sud poate avea un alt profil de producție.

41. Umbrirea poate afecta serios producția

Trebuie analizate:

  • copacii;

  • coșurile;

  • clădirile;

  • antenele;

  • elementele acoperișului.

Umbra poate varia puternic între:

  • iarnă;

  • vară;

  • dimineață;

  • după-amiază.

O evaluare realizată doar la o singură oră poate fi insuficientă.

42. Structura acoperișului trebuie verificată

Un pachet de 36 de panouri Canadian Solar de aproximativ 24,6 kg fiecare înseamnă aproape:

886 kg de panouri

fără:

  • profile;

  • suporturi;

  • cabluri;

  • alte componente.

Greutatea nu este însă singura problemă.

Vântul și zăpada pot produce solicitări mult mai complexe.

43. Nu economisi la structura de prindere

Panourile pot avea o durată de exploatare de ordinul deceniilor.

Fixarea trebuie proiectată pentru aceeași perspectivă.

O clemă, un profil sau un suport nepotrivit poate compromite un echipament mult mai scump.

44. Sistemul trebuie gândit ca un ansamblu

Un proiect bun înseamnă compatibilitate între:

panouri + invertor + baterie + cabluri + protecții + structură.

Nu recomandăm construirea sistemului prin achiziția aleatorie a componentelor și încercarea ulterioară de a le face compatibile.

45. Exemplu de sistem fotovoltaic de 16,56 kWp

Să pornim de la:

36 panouri Canadian Solar de 460 W

Puterea instalată:

16,56 kWp

Putem integra, dacă proiectul și invertorul permit:

1 acumulator Dyness PowerBrick Plus 16,08 kWh

și structura necesară montajului.

Aceasta nu reprezintă însă o schemă universală.

Invertorul și configurarea stringurilor trebuie alese după:

  • tensiunea modulelor;

  • curent;

  • domeniul MPPT;

  • numărul de panouri;

  • bateria aleasă.

46. Ce înseamnă dimensionarea corectă?

Un sistem bine dimensionat răspunde la cinci întrebări:

  1. Cât consumăm anual?

  2. Când consumăm?

  3. Cât putem produce?

  4. Cât putem utiliza direct?

  5. Cât merită să stocăm?

Abia apoi alegem componentele.

47. Checklist înainte să cumperi un sistem fotovoltaic

Verifică:

  • consumul ultimelor 12 luni;

  • consumul zi/noapte;

  • suprafața disponibilă;

  • orientarea;

  • umbrirea;

  • structura acoperișului;

  • puterea dorită;

  • capacitatea bateriei;

  • compatibilitatea invertor-baterie;

  • secțiunea cablurilor;

  • protecțiile;

  • posibilitatea de extindere.

48. Ce găsești în categoria SemPlus dedicată energiei solare?

SemPlus dezvoltă o categorie dedicată componentelor necesare proiectelor fotovoltaice.

Poți consulta Sisteme fotovoltaice și energie solară pentru produse precum:

  • panouri fotovoltaice;

  • acumulatori;

  • cabluri solare;

  • profile din aluminiu;

  • cleme intermediare;

  • cleme de capăt;

  • suporturi pentru acoperiș;

  • alte componente pentru instalații fotovoltaice.

Pe măsură ce gama se extinde, această categorie va permite construirea unui ecosistem tot mai complet de produse pentru producerea și stocarea energiei solare.

Concluzie – pornește de la consum, nu de la numărul de panouri

Un sistem fotovoltaic bun nu este neapărat cel cu cele mai multe panouri sau cu cea mai mare baterie.

Este sistemul care:

  • produce energia de care ai nevoie;

  • o produce în intervalele utile;

  • stochează cantitatea justificată;

  • utilizează componente compatibile;

  • poate fi întreținut și extins;

  • este instalat în siguranță.

Ordinea corectă este:

analiză consum → dimensionare panouri → alegere invertor → dimensionare baterie → structură → cabluri → protecții → instalare.

Pentru a începe configurarea proiectului poți consulta categoria Sisteme fotovoltaice și energie solară SemPlus.

Produse relevante din gamă: