V súčasnej dobe silnie dopyt po bývaní s nízkymi prevádzkovými
nákladmi. Je to dané šetrnejším uvažovaním budúcich majiteľov
k životnému prostrediu, čo dokladá napríklad odsúhlasený
Európska smernica 20/20/20, ktorá okrem iného po roku 2020
výstavbu domov s takmer nulovou spotrebou energie.
OSTROVNÉ SYSTÉMY.
Ostrovný systém – ako jediný zmysluplný solárny systém
nielen pre chaty a chalupy ale aj pre domácnosti.
Prax fotovoltaiky len potvrdzuje že OSTROVNÝ SYSTÉM
je oveľa lepší a efektívnejší ako systém zapojenia do siete.
Už len pocit toho , čo si vyrobím aj spotrebujem pre seba
je výborný. Nikomu nemusíte nič predávať za menej ako
polovicu (a podľa nového zákona pri dotácii úplne zadarmo),
nikomu nemusíte nič hlásiť koľko ste vyrobili, žiadne zmluvy
a doprosovanie aby vás pripojili do siete. To najlepšie na
záver vlastnú vyrobenú elektriku máte aj večer keď nesvieti
slnko ale aj ráno keď vstanete alebo pri výpadku alebo
prerušení dodávky elektriky zo siete.
Každý si myslí, že Ostrovný systém je oveľa drahší ako
On-grid do siete. Nemusí to byť vždy pravda . My vám
vieme "ostrovnú elektráreň" v základnom sete nainštalovať
približne takej cene ako konkurencia nainštaluje
On-grid systém a všetky výhody baterkového systému
vám dávajú pridanú hodnotu.
Ostrovná elektráreň verzus On-grid systém pár čísiel.
Porovnávali sme elektráreň o výkone 2kW. Pri On-grid
systéme za slnečného počasia berie spotrebič určitý
prúd a pri prechode mračna sa môže dostať k spotrebiču
z FV panelov len 30% výkonu a 70% výkonu berie zo siete
za plnú cenu. Predísť tomu len zvýšením výkonu a to sú
ďalšie výdavky. Pre "OSTROVNÚ" postačujúce pretože
výkyvy slnečného výkonu vyrovnávajú batérie, preto
nemusíte znovu dokupovať drahú energiu zo siete.
Takže z 2kW ON-grid elektrárne, vyrobenej energie,
rodinný dom v dennom čase spotrebuje cca 30% .
Tu sa započítali aj víkendové dni kedy bol využitý celý
vyrobený výkon ( čo je ideál ).
Určite nie sú využité víkendy na 100% a určite nesvieti
slnko celé víkendy na 100% a preto ten priemer bude okolo 25%.
V prepočte na € to vychádza, že pri použití systému s dotáciou
je ročne OSTROVNÝ SYSTÉM v pluse asi 450€. To znamená ,
že batérie sú v priebehu roka zaplatené a ďalej šetríte a ste
čiastočne sebestačný nezávislí od drahej siete.
Využime energiu zo Slnka
1 štvorcový meter južne orientované strechy dokáže v našich
zemepisných podmienkach ročne vyrobiť 100-200 kWh elektrickej
energie alebo viac ako 500 kWh tepla pre ohrev vody.
Ako tú energiu ale využiť?
Dom s elektrárňou na streche
Faktickou úsporu nakúpených energií predstavujú až takzvané
ostrovné fotovoltaické elektrárne, ktoré môžu od marca do
septembra pokrývať takmer celú spotrebu. V zimnom období
a v prípade zlého počasia si elektrinu normálne dokúpime
od dodávateľa. V rámci celého roka to ale namiesto priemerných
10 kWh / deň už môže byť len kilowatthodina jedna.
Ako taká elektráreň vyzerá
Fotovoltaické panely
Celý systém si popíšeme v poradí zodpovedajúcemu výrobnému
procesu elektrickej energie.
Prvý v poradí sú fotovoltaické panely, ktoré sa starajú o premenu
slnečného žiarenia vo jednosmerný prúd. Najčastejšie sa používajú
panely polykryštalické s účinnosťou okolo 15-20%, ďalšou možnosťou
sú panely amorfné s účinnosťou približne polovičná. Výkon panelu sa
udáva v jednotke Wp (watt peak), ktorá vyjadruje počet wattov, ktoré
bude panel vyrábať pokiaľ naň bude kolmo dopadať slnečné žiarenie
s výkonom 1000 W / m 2. Južne orientovaný panel vyrobí v našich
podmienkach z každého Wp ročne zhruba 1 kWh.
Šestnásť 240 Wp panelov teda za rok vyprodukuje cca 3840 kWh,
na streche potom zaberú cca 25 m 2 (polykryštalické panely).
Solárny regulátor a batérie
Vyrobený jednosmerný prúd sa následne ukladá do batérií,
čo zaisťuje solárny regulátor.
Regulátorov existujú dva základné typy - lacnejšie a jednoduchšie
PWM (pulse width modulation = pulzne-šírková modulácia),
kde sa, zjednodušene povedané, nabíja rovnakým prúdom
ako vystupuje z panelov a zároveň sa znižuje napätie podľa
aktuálneho napätia batérií, čo vedie k výrazným stratám
( účinnosť cca 70%) a sofistikovanejšie maximum power
point tracking (MPPT) regulátor sledujúci maximálny výkonový
bod panelov (napätie x prúd). Tento regulátor znižuje napätie
z panelov v závislosti na napätí batérií a súčasne zvyšuje prúd,
čím dosahuje účinnosť až 99%. Regulátor je treba vyberať podľa
zvolených panelov a batérií.
Najčastejšie sa používajú batérie o celkovom napätí 48 V, podľa
zvoleného systému je možné použiť aj napr. 24 V alebo 12 V.
Čím je menšie napätie batérií, tým je potreba pri rovnakom
požadovanom výkone použiť širšiu káble. Ak budeme chcieť
z batérií odoberať viac ako 2000 W, je vhodné zvoliť 48V systém.
Ďalej volíme ešte kapacitu - Ah (ampér hodina), ktorá spolu s napätím
udáva koľko energie do batérie možno uložiť. Na kapacite batérií
tiež závisí maximálny nabíjací / vybíjací prúd, a preto je nutné pri voľbe akumulátorov zohľadniť maximálny prúd, ktorý môže dodávať regulátor
a maximálny prúd, ktorý môže odoberať menič. Samozrejme je tiež
dôležitá cyklickosť batérií a nároky na údržbu.
Menič napätia
Posledný a zároveň najdôležitejšie hlavnou časťou elektrárne
je menič napätia, ktorý sa stará o transformovanie jednosmerného
napätia z batérií na striedavých 230 V. Meniče sa vyrába podľa
nominálneho napätia batérií - 12 V, 24 V alebo 48 V a požadovaného
maximálneho výkonu - od 100 W do niekoľkých kW. Okrem výroby
striedavého prúdu sa môžu tiež starať o nabíjanie batérií a v prípade
nedostatku elektriny zo slnka plynulo prechádzať na prevádzku z rozvodnej siete. Pre domáce elektráreň je potreba vyberať vždy menič s čistým
sínusovým výstupom, s ostatnými typmi (trapéz, modifikovaný sínus)
má veľká časť elektroniky problém.