Ako funguje fotovoltika

Fotovoltické panely

Základom všetkého sú fotovoltické panely. Slnečné žiarenie dopadajúce na ich povrch generuje jednosmerné napätie princípom zvaným „fotoelektrický jav“, ktorý vynašiel nikto iný ako Albert Einstein. Jednotlivé články sú tvorené kryštálmi kremíka a ak na nich dopadajú fotóny vhodnej vlnovej dĺžky tak dokážu z atómov kremíka uvoľniť elektróny, ktoré sa stávajú voľnými a tečú ako elektrický prúd. Jeden článok má však nízke napätie, preto je ich na panely veľa, aby vzniklo použiteľné napätie 40 až 50 V. Samotný kremík je veľmi krehký, a preto sú články zalaminované medzi dve odolné sklené tabule, zarámované do hliníkových profilov, aby sa ľahšie inštalovali a prepravovali.

Čo ak práve nevyužívam energiu z panelov?

Fotovoltický panel sa správa ako každý iný elektrický zdroj, takže keď z neho práve nespotrebúvate energiu, nič sa nedeje, jednoducho stojí naprázdno. To je veľký rozdiel oproti solárnym teplovodným systémom, kde je potrebné neustále ochladzovanie systému.

Čo je to string?

Napätie jedného panelu je malé 40 – 50 V, preto sa spájajú viaceré panely do série čím sa ich napätie sčítava, aby sa dostalo do rozsahu podľa špecifikácie vstupu meniča. Jedno takéto sériové zapojenie panelov sa nazýva string.

Môže sa po paneloch chodiť?

Panely majú na povrchu odolné sklo a ak sú správne nainštalované, aby sa neprehýbali pod tlakom, tak vás bez problémov unesú.

Čo sú to bifaciálne panely?

Majú na spodnej strane namiesto plastovej dosky rovnaké priehľadné sklo ako z vrchnej časti, preto sú schopné prijímať slnečné žiarenie aj zo spodnej strany. Veľmi výhodné je ich použitie na pozemných systémoch, ako zastrešenie altánkov alebo ako výplň plotov. Na klasickej streche je rozdiel oproti klasickým panelom zanedbateľný.

Čo sú to half-cut panely?

Používajú články rozrezané na polovicu vďaka čomu panel obsahuje dvojnásobne viac článkov, ktoré sú zapojené do troch paralelných vetiev. Toto vyhotovenie umožňuje lepší výkon čiastočne zatieneným panelom a tiež zvyšuje prúdovú priepustnosť panelu a teda jeho lepší výkon. Dnes používané panely sú takmer výlučne half-cut. 

Fotovoltický menič

Menič je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd z fotovoltických panelov na striedavý, aby sa mohol použiť v rozvodoch 230 V/400 V. Meniče sú v zásade tri typy:

• On-Grid meniče – nemajú batériu, generujú len priamo do siete
• Off-Grid meniče – nemajú pripojenie do siete
• Hybridné meniče – môžu pracovať aj ako on-grid aj ako off-grid

V inštaláciách pre rodinné domy sa najčastejšie používajú hybridné meniče, pretože majú tieto výhody:

• Možnosť pripojenia batérie – dobíjanie batérie zo slnečnej energie počas dňa a spotreba energie z batérie vo večerných hodinách. Počas dňa väčšinou nie sme doma a najviac spotreby máme ráno a večer, pričom výroba zo slnka je najväčšia v čase, keď ju nevieme dobre využiť. Batéria tento problém rieši. 
• Možnosť zálohy – v prípade výpadku siete, je možné z batérie napájať celý dom alebo nejakú časť.

Kde má byť menič nainštalovaný?

Túto otázku s vami vyriešime po vzájomnej konzultácii na obhliadke. Ideálne umiestnenie je v technickej miestnosti, kde je voľný aspoň 1 m široký pás steny od podlahy až po strop, aby sme mohli menič a jeho príslušenstvo nainštalovať a myslieť aj na batériu do budúcna. Dôležitá je aj vzdialenosť k domácemu rozvádzaču prípadne inému miestu, kde je dostatočne dimenzovaný prívod elektriny. V niektorých prípadoch je možné inštalovať menič aj na fasádu domu, musí byť však pod drevenou alebo inou strieškou.

Je menič hlučný?

Meniče GoodWe majú čisto pasívne chladenie, nemajú ventilátor preto negenerujú žiadne rušivé zvuky.

DC a AC rozvádzače

Fotovoltické panely na streche sú potencionálny terč pre blesky počas búrok, preto je potrebné ochrániť menič a spotrebiče v domácnosti pred prepätím. Medzi panely a menič sa do DC rozvádzača inštaluje poistkový odpojovač a prepäťová ochrana, medzi menič a elektrickú sieť v dome sa inštalujú ističe a ďalšia prepäťová ochrana. 

Ďalšou dôležitou súčasťou inštalácie je uzemnenie, ktorého cieľom je zabezpečiť, aby prípadná energia blesku bola zvedená do zeme mimo elekroinštalácie domu, preto inštalujeme samostatnú svorkovnicu, ktorá je samostatne uzemnená.

Kde budú rozvádzače nainštalované?

Budú v blízkosti meniča, preferujeme uniformné riešenie každej inštalácie, čím sa snažíme o určitú kultúrnosť vyhotovenia a predchádzame improvizácii počas inštalácie.

Smart meter

Ide o elektromer, ktorý sa inštaluje na vstup domu, aby mal menič informáciu o prietokoch, koľko energie tečie do/z domu. V prípade obmedzenia prietokov vie menič na základe tejto informácie generovať len toľko energie, aká je aktuálna spotreba domu.  V prípade, že sú prietoky povolené, informácia slúži ako informatívna pre používateľa a tvorí veľkú pridanú hodnotu.

Nemám v domovom rozvádzači žiadne miesto, kam ho umiestniť?

V prípade, že sa nedá umiestniť smart meter na hlavný prívod v rozvádzači domu, je možné jeho umiestnenie do vodotesnej skrinky na plot ku elektromeru a komunikáciu s meničom riešiť rádiovým modulom.

A ako to teda celé funguje?

Fotovoltický menič sa sfázuje so sieťou a premieňa jednosmerný prúd zo stringov na striedavý a primiešava ho do siete. Ak domácnosť práve spotrebúva 5 kW a menič generuje 10 kW, 5 kW bude použitých na spotrebu domácnosti a zvyšných 5 kW potečie von do siete (do virtuálnej batérie). Ak slnko zatieni mrak a výkon meniča klesne na 2 kW, okamžite začnú zo siete dotekať 3 kW na pokrytie spotreby domu. Celý tento proces sa deje dynamicky. 

V prípade hybridného systému s batériou, sa prípadný prietok najskôr použije na dobitie batérie až následne je púšťaný do siete. Ak klesne výkon fotovoltiky, spotreba domu je napájaná z batérie až do času, kým sa nevybije.

Prebytky

Energia odovzdaná do siete je vždy len polovičná úspora, pretože aj pri virtuálnej batérii stále musíte zaplatiť distribučné poplatky a tie tvoria 50 – 60 % koncovej ceny. Preto je v ANTIKU našou najväčšou snahou využiť vyrobenú energiu zo slnka priamo na mieste, a tak vyvíjame pre vás vlastné zariadenia určené pre:

• Ohrev vody z prebytkov
• Dobíjanie elektroáut z prebytkov
• Ovládanie spotrebičov počas výroby energie 
  
• Komunitné zdieľanie energie z fotovoltiky
• Ovládanie tepelného čerpadla podľa fotovoltiky
• Ovládanie klimatizácie podľa fotovoltiky