מערכות סולאריות
אם נצטרך להגדיר בפשטות מהי מערכת סולארית, נסביר שזו מערכת שנמצאת מחוץ למבנה. לרוב, מערכות סולאריות ימוקמו על גג המבנה, ויהיו מסוגלות לקלוט קרינה אלקטרומגנטית מהשמש כדי לייצר ממנה חשמל על ידי פאנלים סולאריים . מערכת חשמל סולארית מתחברת לתשתית של חברת החשמל ודרך מערכת החשמל הרגילה במבנה שבו היא מותקנת היא מספקת חשמל ירוק וחינמי לשימוש עצמי. מעבר ליתרון הגדול של חיסכון בחשמל, ייצור חשמל סולארי במערכות אלו מספק גם רווח כספי הנוצר ממכירת עודפי החשמל שלא נוצלו על ידי מכירתם לחברת החשמל.
אף על העובדה כי ההבדל העיקרי בין מערכות סולאריות שונות הוא גודלן, את סוגי המערכות נחלק על פי אופן השימוש בהן – מערכת סולארית ביתית ומערכת סולארית מסחרית.
מערכת סולארית מסחריות
הספק החשמל שמייצרות מערכות סולאריות מסחריות יהיה מעל KWP 15 אך לא יעלה על KWP 100 של אנרגיה סולארית המתורגמת לחשמל. מדובר בהשקעה שיכולה להניב רווח של עשרות אלפי שקלים בשנה, אותה יכולים לממש מבנים מסחריים כגון מחסנים, מבני חקלאות, מפעלי תעשייה וכדומה, בשימוש השטח הלא מנוצל של גגות המבנה.
מערכת סולארית ביתית
כל מערכת סולארית שמורכבת על בית המוגדר למגורים עם שעון חשמל ביתי ועם שטח גג של מינימום 100 מטר ומקסימום 200 מטר, תתאים להגדרה של מערכת סולארית ביתית. פאנלים סולאריים יכולים לייצר כ-KWP1 לכל 10 מטר רבוע משטח הגג, ורשות החשמל מאפשרת קבלת תעריף גבוה לייצור חשמל עד KWP15 בכל מכסה חדשה.
איך זה עובד ?
קרני השמש מכילות אנרגיה. המערכות הסולאריות קולטות את האנרגיה הזו דרך הפאנלים הסולאריים המותקנות וממירות אותה לחשמל באמצעות תהליך פיזיקלי שנקרא אפקט פוטו-וולטאי, בו אנרגיית השמש יוצרת תנועה של פוטונים על ידי מגע עם חומר חצי מוליך. את התנועה הזו לוקח הממיר ומפיק ממנה זרם חשמלי המתאים לשימוש ביתי או מסחרי.
קליטת האנרגיה שנמצאת בקרינת השמש נעשית באמצעות פאנלים סולאריים שמורכבים משתי שכבות של סיליקון. הסיליקון הוא חומר מוליך למחצה ולכן מאפשר יצירת חשמל DC (זרם ישיר) כאשר הוא בא במגע עם קרינת אור השמש, אותה הוא מעביר לממיר מיוחד שהופך את זרם החשמל הישיר (DC) לזרם חשמל AC (זרם חילופין) בו אנו משתמשים להפעלת מכשירי חשמל ביתיים.
הממיר שהופך את זרם החשמל לשימושי עבורנו, מתחבר למערכת בקרה המאפשרת שליטה בזרם החשמל שנוצר וניתובו באופן יעיל לצורך ניצול מקסימאלי. את החשמל שנוצר אפשר לשמור בסוללה מיוחדת שהותקנה במערכת, או להעבירו לחברת החשמל שמפעילה הסדר עם תעריף קבוע למכירת החשמל. הסדר זה מאפשר למערכת סולארית ביתית מדידה וקיזוז של החשמל שמיוצר אל מול החשמל שנצרך לשימוש, ולמערכת מסחרית מדידה רק לצורך מכירת החשמל.
המערכת הביתית לא מסתמכת על אספקה של אנרגיה סולארית בלבד. מד החשמל, שמחובר להסדר עם חברת החשמל, ישלים במידת הצורך את כמות החשמל שנדרשת לשימוש שוטף ותקין, ללא תלות במה שהמערכת הסולארית הצליחה או לא הצליחה לייצר. בעבור החשמל שצרכתם תשלמו תעריף רגיל כמו כל אזרחי המדינה שמקבלים חשמל מחברת החשמל, ובעבור עודפי החשמל שהמערכת הסולארית שלכם ייצרה ואותם אתם מוכרים לחברת החשמל, תקבלו תעריף קבוע בהתאם למסלול ההסדר של המכסה כפי שנקבע ע"י רשות החשמל.
המערכות בטיחותיות מאוד ולא גורמות לשיבושים בתפקוד הרגיל של מערכת החשמל הקיימת. כדי שהמערכות יוכלו לשמור על רף בטיחות גבוה במיוחד, הפעלתן תלויה באופן ישיר בהפעלת מערכת החשמל הרגילה של המבנה. במידה ותהיה הפסקת חשמל מכל סיבה שהיא, גם מערכת החשמל הסולארית תפסיק לפעול. ברגע שמתח החשמל יחזור לפעילות תקינה מצד חברת החשמל, גם פעילות המערכת הסולארית תחזור.
כדי להמיר את האנרגיה שנמצאת בקרני השמש לחשמל המתאים לשימוש, ראשית צריך לקלוט את הפוטונים – תתי אטומים שנמצאים בקרני השמש – אל תוך מערכת סולארית שמעבירה אותם תהליך פיזיקאלי שנקרא "אפקט פוטו-וולטאי". אותם תתי אטומים נטענים באנרגיה כשהם נמצאים בשמש, וכאשר הם עוברים באטמוספירה הם אינם מאבדים את כמות האנרגיה שנטענה בהם.
פאנל סולארי מותאם לקליטת הפוטונים שנמצאים בקרני השמש, באמצעות שתי שכבות של חומר מוליך למחצה, שמורכב ברובו מסיליקון אך בנוי באופן כזה ששתי השכבות יוצרות מסירה של הפוטונים וכתוצאה מכך שחרור של אלקטרונים – חלקיקים עם מטען חשמלי. ברגע ששכבה אחת מוסרת את החלקיקים והשכבה השנייה מקבלת אותם, האלקטרונים משתחררים מהפוטונים והתזוזה שלהם היא מה שמוכר לנו בתור זרם חשמלי.
זרם החשמל שמתקבל מתזוזת האלקטרונים, נקרא זרם ישיר – (DC ( Direct Current. כדי שמוצרי החשמל הביתיים יוכלו לפעול הם צריכים זרם חילופין – (AC ( Alternating Current, לכן את הזרם הישיר קולט ממיר מתח שמתאים והופך אותו מזרם חשמל DC לזרם חשמל AC. לאחר המרת הזרם, תנועת האלקטרונים יכולה לעבור במערכת החשמל הקיימת ולשמש אותנו לאיזה צורך שנרצה.
את העברת החשמל מהממיר למערכת של חברת החשמל, מזרימים דרך לוח בקרה חכם. לוח הבקרה מאפשר שליטה וניתוב של החשמל שמיוצר על ידי המערכת הסולארית שלכם, תוך כדי מדידה מדויקת ואפשרות של שמירת החשמל בסוללה מותאמת שמותקנת במערכת.
מערכת סולארית ביתית מאפשרת קיזוז של החשמל שנוצל לשימוש ומכירה של העודפים שלא נוצלו לחברת החשמל, לפי תעריף קבוע שנקבע בהתאם למכסה הנוכחית. כדי למדוד ולקזז את החשמל שעבר לחברת החשמל ואת זה שנוצל לשימוש המבנה, מערכת החשמל בבית שלכם תתחבר לשעון מדידה דו כיווני ועל פי הנתונים שיסוכמו בו תקבלו זיכוי כספי על החשמל שהמערכת הסולארית שלכם ייצרה, ואותו אתם מוכרים לחברת החשמל.
מערכת החשמל תמשיך לתפקד כמערכת אחת, למרות החשמל שיכול להגיע משני מקורות שונים – אנרגיה סולארית או חברת החשמל. כך, במידה ומזג האוויר מעונן והשמש לא מייצרת חשמל סולארי תוכלו להמשיך ולקבל זרם חשמלי באופן קבוע ויציב. במידה ומסיבה כלשהי תהיה הפסקת חשמל בזרם שמספקת חברת החשמל, גם המערכת הסולארית תפסיק לפעול. חיבור שתי המערכות כיחידה אחת מאפשר שמירה על רמת בטיחות גבוהה וימנע שיבושים באספקת החשמל.
פנל סולארי מותאם לקליטת הפוטונים שנמצאים בקרני השמש, באמצעות שתי שכבות של חומר מוליך למחצה, שמורכב ברובו מסיליקון אך בנוי באופן כזה ששתי השכבות יוצרות מסירה של הפוטונים וכתוצאה מכך שחרור של אלקטרונים, חלקיקים עם מטען חשמלי. ברגע ששכבה אחת מוסרת את החלקיקים והשכבה השניה מקבלת אותם, האלקטרונים משתחררים מהפוטונים והתזוזה שלהם היא מה שמוכר לנו בתור זרם חשמלי.
זרם החשמל שמתקבל מתזוזת האלקטרונים, נקרא זרם ישיר (DC) – Direct Current. כדי שמוצרי החשמל הביתיים יוכלו לפעול, הם צריכים זרם חליפין (AC) – Alternating Current, לכן את הזרם הישיר קולט ממיר מתח שמתאים והופך אותו מזרם חשמל DC לזרם חשמל AC. לאחר המרת הזרם, תנועת האלקטרונים יכולה לעבור במערכת החשמל הקיימת ולשמש אותנו לאיזה צורך שנרצה.
את העברת החשמל מהממיר למערכת של חברת החשמל, מזרימים דרך לוח בקרה חכם. לוח הבקרה מאפשר שליטה וניתוב של החשמל שמיוצר על ידי המערכת הסולארית שלכם, תוך כדי מדידה מדויקת ואפשרות של שמירת החשמל בסוללה מותאמת שמותקנת במערכת.
מערכת סולארית ביתית מאפשרת קיזוז של החשמל שנוצל לשימוש ומכירה של העודפים שלא נוצלו לחברת החשמל, לפי תעריף קבוע שנקבע בהתאם למכסה הנוכחית. כדי למדוד ולקזז את החשמל שעבר לחברת החשמל ואת זה שנוצל לשימוש המבנה, מערכת החשמל בבית שלכם תתחבר לשעון מדידה דו כיווני שעל פי הנתונים שיסוכמו בו תקבלו זיכוי כספי על החשמל שהמערכת הסולארית שלכם ייצרה ואותו אתם מוכרים לחברת החשמל.
מערכת החשמל תמשיך לתפקד כמערכת אחת, למרות החשמל שיכול להגיע משני מקורות שונים – אנרגיה סולארית או חברת החשמל, כך במידה ומזג האוויר מעונן והשמש לא מייצרת חשמל סולארי תוכלו להמשיך ולקבל זרם חשמלי באופן קבוע ויציב. במידה ומסיבה כלשהי תהיה הפסקת חשמל בזרם שמספקת חברת החשמל, גם המערכת הסולארית תפסיק לפעול. חיבור שתי המערכות כיחידה אחת תאפשר שמירה על רמת בטיחות גבוהה ותמנע שיבושים באספקת החשמל.
מבנה המערכת
השמש היא משאב אנרגיה אדיר. כבר בשנת 1839 בני אדם החלו לייצר חשמל מאנרגיית השמש, למרות שאת ההסבר המדעי לאופן ייצור החשמל ידע לספק אלברט איינשטיין רק לאחר יותר מ-60 שנה, ועל תגלית זו אף קיבל פרס נובל.
כיום, כולנו מכירים את השימוש במערכות סולאריות לייצור חשמל באמצעות דוד השמש, שנמצא כמעט בכל בית בישראל וחוסך כ-10% מהחשמל. הטכנולוגיה הקיימת כיום לצורך ייצור חשמל סולארי אמנם מתבססת על עיקרון דומה, אך היא חכמה ויעילה הרבה יותר כשהיא מתאימה לצורך המטרה שלשמה היא מותקנת – ייצור חשמל מאנרגיית השמש. מערכת סולארית מורכבת מארבעה חלקים עיקריים – פאנלים סולאריים, ממירים, מערכות בקרה, ומונה ייצור.
פאנלים סולאריים
פאנלים סולאריים נקראים גם פאנלים פוטו-וולטאים, משום שהם מורכבים מתאים המשמשים לקליטת קרני השמש והמרת האנרגיה שבהם לחשמל, באמצעות אפקט פוטו-וולטאי עליו הוסבר קודם. פאנל סולארי קולט את הקרינה של השמש והופך את האנרגיה שבה לזרם חשמל ישיר.
ממירים
הממיר קולט את זרם החשמל הישיר והופך אותו לזרם חילופין של V220 בו ניתן להשתמש לתפעול מכשירי חשמל ביתיים. מאחר והממיר מתאים את זרם החשמל שנוצר מאנרגיה סולארית לשילוב ברשת החשמל הציבורית, כל ממיר מתח חייב להיות מאושר לשימוש על ידי חברת החשמל.
מערכות בקרה
ממיר המתח מתחבר לאפליקציה המאפשרת אבחון של פעילות המערכת הסולארית ברמה היומית. על ידי תוכנה ייעודית לניטור ובקרה, אפשר לזהות דרך האפליקציה בעיות תפעול עבור כל פאנל סולארי בנפרד וכך לטפל בתקלות ברגע שהן מתהוות או כשהן מתרחשות בשטח בזמן אמת.
מונה יצור
חברת החשמל מחברת מונה ייצור לצורך מדידת החשמל שנוצר ע"י מערכות סולאריות. במקרה של מערכת סולארית ביתית מונה הייצור ידע לקזז את החשמל שנוצר אל מול החשמל שנוצל לשימוש במבנה, ובמערכת מסחרית הוא ימדוד רק את החשמל שנוצר לצורך מכירה לחברת החשמל.
גרינטופס מערכות סולאריות
חברת GreenTops נוסדה בשנת 2008, במטרה להוביל את תחום האנרגיה הסולארית בישראל. אנו מספקים פתרונות מגוונים עבור לקוחות המעוניינים במערכות סולאריות ביתיות או עסקיות, החל בבדיקת התשתית ותכנון הקמת המערכת, דרך ניהול קבלת היתרים, אישור ורישום במשרד התשתיות והאנרגיה, ועד לרכישת המערכת, התקנתה בשטח וניהול תחזוקה שוטפת לצורך תפעול יעיל ורציף. אנו מציעים מגוון מסלולים שיאפשרו הקמת גג סולארי, בין אם כשותפות ובין אם ע"י השכרת הגג בלבד. פנו אלינו כדי לבחון את השימוש בגג שלכם לצורך ייצור חשמל סולארי ומכירתו לחברת החשמל.