VŠE O FOTOVOLTAICE

Moderní technologie

Fotovoltaika je perspektivní technologie, která bude v energetice objektů hrát čím dál významnější roli.

Variabilita zapojení a využití

Díky variabilitě fotovoltaických systémů si lze zvolit ideální řešení pro každý konkrétní dům.

Univerzálnost umístění

Solární panely je možné instalovat nejen na rodinné domy, ale i na chaty, bytové domy, průmyslové haly a další objekty.

Ekologické i ekonomické řešení

Pořízením solární elektrárny přispějete k ochraně životního prostředí. Díky vlastní elektrárně se vás neustálé zdražování elektřiny nedotkne tak citelně.

Základní informace a pojmy

• Fotovoltaika v praxi

  Fotovoltaika je výroba elektřiny ze slunečního záření, principiálně založená na fotoelektrickém jevu. Energie fotonů ze světla, které dopadá na fotovoltaickou buňku, z ní vyráží volné elektrony - vytváří stejnosměrný elektrický proud. Fotovoltaická buňka je v podstatě plošná dioda zapojená v závěrném směru. Pro výrobu fotovoltaických buněk se používá nejčastěji křemík (monokrystalický, polykrystalický a amorfní), případně některé speciální sloučeniny chemických prvků (kadmium apod.). Vývoj v oblasti použitelných materiálů jde neustále kupředu, což se odráží zejména na zvyšující se účinnosti buněk.

• Intenzita slunečního svitu

  Účinnost FVE je závislá na množství slunečního záření dopadajícího na plochu fotovoltaického panelu. V České republice se roční úhrnné množství dopadajícího slunečního záření pohybuje v rozmezí 900 - 1400 W/m², při celkové době slunečního svitu 1400 - 1700 hodin/rok. Výroba FVE závisí na zeměpisné poloze, orientaci vůči světovým stranám a také na úhlu sklonu, přičemž v České republice je ideální umístění na jihu Moravy, s orientací na jih a pod úhlem 33°. Menší odchylky vůči ideálu nejsou na výrobě FVE téměř znatelné. Pro stanovení předpokládané výroby FVE se používají dlouhodobá měření, výsledek je tak možné stanovit velmi přesně.

• Velikost FVE

  Pro fotovoltaickou elektrárnu je jednotkou maximálního výkonu Wp (watt peak). Výkon běžně budovaných solárních elektráren je udáván v kWp. Instalovaný výkon 1 kWp je schopen vyrobit přibližně 1 000 kWh elektřiny za rok. Plocha panelů je vypočtena z požadovaného výkonu elektrárny. Pro výkon 1 kWp by v běžných podmínkách měla stačit plocha panelů 6 až 7 m². Průměrná plocha střechy u rodinného domu se pohybuje okolo 60 m².

• Údržba, životnost, instalace

  Pokud je fotovoltaická elektrárna sestavena z kvalitních komponentů, je v podstatě bezúdržbová. Životnost panelů je 20 až 30 let a nevadí jim déšť, sníh, kroupy ani třeskutý mráz. Nemusí se ničím omývat. Při správném sklonu panelů postačí na údržbu déšť.

  Fotovoltaické panely lze instalovat na střechu šikmou i plochou, případně i na fasádu objektu. K upevnění panelů se používá speciální podkonstrukce, jejíž volbu ovlivňují faktory jako typ a orientace střechy, druh střešní krytiny či únosnost střechy. Podkonstrukce musí být dobře upevněna, aby odolala povětrnostním vlivům.

• Zapojení panelů

  Samotná fotovoltaická buňka má velmi nízké napětí a je mechanicky velmi křehká, proto je v praxi téměř nevyužitelná. Aby bylo možné prakticky využít výrobu elektrické energie, je třeba zvýšit napětí, což se děje sériovým spojením několika buněk. Paralelní spojení nezvyšuje napětí, ale umožňuje zvýšit vyráběný stejnosměrný elektrický proud. Kombinací sériového a paralelního spojení více buněk lze vytvořit fotovoltaický panel. Zapouzdření buněk a opatření panelu rámem zajistí i vysokou odolnost vůči mechanickému namáhání.

  Stejným způsobem, jako se spojují buňky do fotovoltaického panelu, se spojují i fotovoltaické panely, abychom dosáhli vhodného napětí a proudu pro připojení se střídači.

• Ochrana před bleskem

  Vzhledem k tomu, že se fotovoltaické panely instalují prakticky pouze na střechách a místech, kde jsou vystaveny dostatečnému slunečnímu záření, vzniká problém s jejich ochranou před úderem blesku, který by mohl zničit nejen celou FVE, ale i budovu, na které je FVE instalována. Tomu lze zamezit instalací ochrany před bleskem, jak vnější (hromosvod), tak i vnitřní (přepěťové ochrany). Podstatou vnější ochrany je zabránit přímému úderu blesku do fotovoltaických panelů a tak je chránit před zničením. Podstatou vnitřní ochrany před bleskem je zamezit vniknutí přepětí do objektu po vstupujících kabelech a ochránit tak kompletní instalaci budovy včetně FVE.

Druhy a zapojení fotovoltaických elektráren

• ON-GRID systém

  Jedná se o nejoblíbenější fotovoltaický systém, který vám umožní využívat vyrobenou elektrickou energii ve vašem objektu a případné přebytky výroby použít pro ohřev vody.

  Základní specifikace:

  • Pro chod FVE musí být objekt připojen k distribuční síti.
  • Sestava neobsahuje bateriové úložiště.
  • Případné nevyužité přebytky lze dodávat do distribuční sítě (musí být povoleno ze strany distributora).

  On-grid systém – základní komponenty:

  • Sestava FV panelů
  • Síťový střídač (DC/AC)
  • RFVE – fotovoltaický rozvaděč (AC, DC strana)
  • Zařízení hlídající přetoky do distribuční sítě (volitelné)

  
• Hybridní systém

  Rostoucí oblibu získává hybridní systém, u něhož se vyrobená elektrická energie využívá v daném objektu a případné přebytky výroby se ukládají do baterie.

  Základní specifikace:

  • FV systém dokáže fungovat i při výpadku distribuční sítě.
  • Sestava obsahuje bateriové úložiště, ze kterého lze čerpat při malé produkci FVE nebo výpadku distribuční sítě.
  • Hybridní systém by měl být navržen tak, aby přebytky dodávané do distribuční sítě byly minimální, ideálně nulové.

  Hybridní FV systém – základní komponenty:

  • Sestava FV panelů
  • Hybridní střídač (DC/AC)
  • RFVE – fotovoltaický rozvaděč (AC, DC strana)
  • Bateriové úložiště

  
• OFF-GRID neboli ostrovní systém

  Ostrovní systém

  Systém je vhodný pro objekty, které není možné napojit na distribuční síť (např. chaty, chalupy, zahradní domky, hausbóty, jachty atd.).

  Základní specifikace:

  • Veškerá vyrobená energie se spotřebovává v daném objektu.
  • Přebytky vyrobené energie se ukládají do baterií a využívají se v době malé či žádné produkce FVE.
  • Je nutné správné nadimenzování systému pro daný objekt.

  

  ---

  Solar Kerberos a Logitex

  Jedná se o speciální OFF-GRID systémy, které jsou vhodné pouze pro ohřev vody. Výhodou systému je jednoduchá instalace FVE a téměř žádná administrativa s připojením. Instalaci je možné provést jak do nového, tak u systému Solar Kerberos i do stávajícího zásobníkového ohřívače.

  • Jde o jednoduchý systém, kde jsou fotovoltaické panely přes měnič přímo napojeny na patronu zásobníkového ohřívače a vyrobená elektrická energie ohřívá vodu v zásobníku.
  • Sleduje maximální výkon fotovoltaického systému - řídí proud a napětí z FV panelů podle intenzity slunečního svitu, aby byl výkon neustále maximalizován.
  • V případě potřeby může být voda v zásobníku ohříváná elektřinou z distribuční sítě

  

  ---