Často kladené otázky - Solární systémy

Výkon 455 Wp (watt-peak) je měřený maximální výkon solárního panelu za standardních testovacích podmínek (STC). Napětí, které získáte z tohoto panelu, závisí na několika faktorech, včetně teploty, osvětlení a zatížení.

Solární panely obvykle pracují s napětím v rozmezí mezi 30 V a 60 V.

Proud, který poskytne panel 455 Wp (watt-peak), závisí na napětí, při kterém panel pracuje. Toto napětí se může lišit v závislosti na různých faktorech, včetně teploty, osvětlení a zatížení.

Pokud předpokládáme, že panel pracuje při napětí 30 V, můžeme vypočítat proud podle vzorce:

Proud = Výkon / Napětí = 455 Wp / 30 V ≈ 15,17 A

Tyto hodnoty jsou orientační a skutečné proudové hodnoty se mohou lišit v závislosti na konkrétních podmínkách.

Panely lze zapojit do série, aby se dosáhlo vysokého provozního napětí (systémové napětí se rovná součtu napětí jednotlivých modulů), nebo paralelně, aby se získaly vysoké provozní proudy (systémový proud se rovná součtu proudů jednotlivých řetězců modulů). Vodiče by měly být vybaveny UV ochranou, koncovkami MC4 a mít obvykle průřez 4 mm² nebo 6 mm².

1. Napětí panelů: Solární panely mají specifické pracovní napětí. Při sériovém zapojení více panelů se jejich napětí sčítá. Důležité je zvolit takový počet panelů a jejich kombinaci, aby celkové napětí odpovídalo systému, ke kterému budou připojeny (např. měnič na střídavý proud).

2. Proud panelů: Při paralelním zapojení panelů se sčítají jejich proudy. Je důležité zvolit vhodné zabezpečení, aby nedošlo k přetížení systému. Dále je třeba vybrat kabely a přípojky, které zvládnou proud a napětí systému.

3. Rozmístění a orientace: Při instalaci více panelů je třeba zvážit jejich rozmístění a orientaci, aby se zajistil maximální výkon a účinnost systému.

4. Návrh a instalace: Propojení více panelů je složitý proces, který vyžaduje odbornou pomoc. Doporučuje se konzultace s profesionálem.

Baterie se nepřebije. O to se stará regulátor nabíjení, který sleduje napětí baterie a přizpůsobuje nabíjecí proud nastaveným parametrům. Je důležité správně nastavit parametry baterie a regulátoru během instalace.

Solární panel generuje stejnosměrné napětí. Proud však teče pouze při připojení zátěže a jeho velikost závisí na velikosti zátěže. Například při připojení 10W žárovky k 280W panelu bude panel dodávat pouze 10 W.

Veličina Wp (watt-peak) označuje maximální výkon panelu, který lze dosáhnout za laboratorních podmínek (teplota 25 °C, záření 1000 W/m² a proudění vzduchu).

Zjednodušeně řečeno, jedná se o maximální výkon, kterého panel dosahuje jen několik desítek hodin ročně. Většinu roku pracuje s nižším výkonem v závislosti na podmínkách (teplota, oblačnost, proudění vzduchu).

Pro navržení nejoptimálnějšího systému pro Vás budeme potřebovat následující údaje: 

 1) Budete solární systém využívat pouze o víkendu nebo i během týdne? 

 2) Jde o celoroční potřebu energie, nebo především jaro až podzim? 

 3) Jaká zařízení s jakým výkonem chcete napájet?

**Bojler**

Pokud máte na chatě bojler, který si přejete napájet systémem, prosíme, uveďte výkon topné spirály (ideálně dokumentaci dané spirály / bojleru), neboť na základě těchto údajů bude nutné zvolit vhodný systém s přebytky. 

Pro napájení bojleru je potřeba mít hybridní systém s měničem Multiplus. Pro spirály do 1,5 kW je potřeba minimálně 3000VA měnič, a pro spirály do 2,7 kW je potřeba minimálně 5000VA měnič.

**Čerpadlo**

Čerpadlo může mít náběhový výkon 7 až 10násobek svého nominálního výkonu, a proto je třeba měnič dimenzovat tak, aby dokázal zvládnout tento náběhový výkon.

Pokud má vaše čerpadlo odběr 120 W, jeho náběhový proud může dosáhnout až 1200 W. Proto je nutné zvolit měnič, který tento výkon zvládne. Pokud je u čerpadla uveden nižší náběhový proud, lze zvolit i slabší měnič. 

 1) Na kterou světovou stranu je orientována střecha a jaký typ krytiny má? 

 2) Přibližně v jaké lokalitě se chata nachází? 

 3) Jaké zařízení s nejvyšším výkonem chcete napájet?

Pro navržení nejoptimálnějšího systému budeme potřebovat následující údaje: 

 1) Jaká je spotřeba elektrické energie, ideálně v jednotlivých měsících? (Informace najdete na faktuře od dodavatele energie.) 

 2) Máte elektroměr na hranici pozemku / veřejně dostupný? 

 3) Jaké spotřebiče jsou v provozu během dne, kdy svítí slunce, respektive je někdo doma i během dne? 

 4) Jakým způsobem vytápíte a ohříváte vodu? 

 5) Jaký typ střechy a střešní krytiny máte? 

6) Máte zájem o dotaci? 

 7) Máte zájem o akumulaci energie do baterií? (Výrazně vyšší využití energie, ale investice vyšší o min. 5 000 €.)

U karavanů bývá největší problém prostor na střeše.

Vždy je třeba změřit volnou plochu na střeše, než se rozhodnete. Výběr vhodného systému závisí na napájených spotřebičích, jejich počtu, výkonu a délce používání. Nejčastěji se napájí mobilní telefony, chladničky, malé televize a osvětlení. 

 Nedoporučujeme napájet spotřebiče na ohřev, jako jsou rychlovarné konvice nebo mikrovlnné trouby, protože mají největší odběr energie. Panely se na střechu lepí pomocí speciálního lepidla a kabely lze vyvést průchodovou krytkou.

Většina karavanů má dvě baterie. Jedna je klasická startovací baterie a druhá zásobuje energií vnitřní obvod. Tyto baterie mohou být propojeny pomocí zařízení Cyrix. 

U těchto systémů se často používají i flexibilní panely, avšak ty nelze přilepit přímo. Je nutné mezi ně a střechu vložit polykarbonát, protože panel by vlivem tepla mohl popraskat a polykarbonát tuto zátěž zvládne.

Solární systémy rozdělujeme na 3 typy: síťové on-grid, ostrovní off-grid a hybridní systémy. 

 On-grid solární systém je nejčastější způsob využití solární energie a úspory nákladů za elektřinu v domácnosti. Takovýto on-grid systém zajišťuje napájení pro zapnuté spotřebiče v okamžiku slunečního záření a energie pro tyto spotřebiče není odebírána z rozvodné elektrické sítě, ale z fotovoltaických panelů. 

 Tento systém fotovoltaické elektrárny je velmi rozšířený ve firmách, ale také v rodinných domech, kde je v těchto případech možné čerpat i státní dotace na montáž solárního systému. 

 Solární ostrovní systém je ideální řešení pro napájení menších elektrických spotřebičů jako lednička, televize nebo elektrické osvětlení. Můžete ho použít všude tam, kde není možnost připojení se do rozvodné sítě, například na chatě, v karavanu nebo na lodi. 

 Hybridní solární systémy se využívají především tam, kde je potřeba jejich provoz po celý rok a kde je občas používáno zařízení s vysokým příkonem. Tyto hybridní solární systémy mohou pracovat s podporou rozvodné sítě nebo jiného záložního zdroje, případně v režimu úplné autonomní provozu.

Výhodou je také fungování v případě výpadku elektrické energie z rozvodné sítě.

Obecně ohřev a fotovoltaika nejsou přáteli. Důvodem je to, že v obdobích, kdy je nejvíce potřeba teplo, je nedostatek slunečního záření. Také spojení topných těles s baterií není nejvhodnější, protože vyžaduje vysoké proudy, což baterii příliš namáhá.

**Střecha a trasa kabeláže**

Pro fotovoltaický systém není důležitý typ střešní krytiny, kterou si vyberete.

Nejdůležitější částí pro zabudování fotovoltaického systému je zajistit průchod ve střešní krytině pro kabel, například u taškové krytiny průchodová taška neboli ventilační taška. Průchod musí být dostatečně široký, tedy min. 32 mm kvůli průchodu ochranné trubky.

Druhým důležitým bodem je připravit trasu ochranné trubky až do technické místnosti, kde budou umístěny všechny potřebné komponenty pro spuštění fotovoltaického systému.

**Technická místnost pro měnič**

Ideální umístění technické místnosti je v blízkosti rozvodné skříně, avšak pokud takové umístění technické místnosti není možné, je třeba předem připravit kabeláž z rozvodné skříně do technické místnosti.

**Doporučená kabeláž:**

• On-grid (síťový měnič): CYKY 5x4 mm² + datový FTP kabel
• Hybridní měnič: 2x CYKY 5x6 mm² + datový FTP kabel

Technická místnost v tomto případě by měla mít teplotu mezi 11 °C a 25 °C kvůli funkčnosti baterií. Je důležité umístit do technické místnosti ventilační šachtu nebo malé okénko.

Ano, můžete, a je to oblíbená volba majitelů chat v zimě. V takovém případě jsou dvě možnosti: 

 Zapojení nabíječky baterií do centrály a následné nabíjení.

 Použití hybridního měniče v ostrovním systému, který je schopen přijmout vstup i z centrály. U některých centrál bez invertorového výstupu se však může stát, že hybridní měnič centrálu nepřijme kvůli nekvalitním charakteristikám napětí. V takovém případě lze situaci vyřešit zatížením centrály vyšším výkonem (například konvicí). 

Napětí se ustálí a následně hybridní měnič zařízení rozpozná. Ideální je však používat kvalitní centrály s čistým sinusovým výstupem.

Jedná se o fyzikální princip. Když regulátor nabíjí baterii, posílá do ní vyšší napětí než nominální, aby ji dokázal plně nabít, a z tohoto důvodu ukazuje 100%. Regulátor určuje stav baterie na základě jejího napětí. Aby bylo možné zjistit reálný stav baterie, musí být ponechána 3 hodiny v klidu bez nabíjení a bez zátěže.

Obecně se doporučuje, aby nabíjecí proud byl přibližně 10 % kapacity baterie.

Každý panel má uvedenou hodnotu proudu, který dokáže generovat. Tato hodnota je důležitá i pro výběr regulátoru.

Pokud panel poskytuje cca 5,5 A (běžný maximální proud 100W panelu), je třeba regulátor o kapacitě 10 A.

 PWM regulátor pouze snižuje napětí na ideální hodnotu (14,4 až 14,6 V pro olověné baterie). V tomto případě by při 100W panelu v ideálních podmínkách do baterie proudil proud 5,5 A při napětí 14,4 V.

Pro baterii o kapacitě 55 Ah je tato hodnota proudu ideální, protože nabíjecí proud by měl být 10 % kapacity baterie. U větších baterií, například 130 Ah, doporučujeme zvolit výkonnější panel.

Příklad: 260W panel má přibližně 8,7 A v maximálním bodě výkonu. U panelů nad 100 W doporučujeme MPPT regulátor. Ten na rozdíl od PWM nesnižuje jen výstupní napětí na ideální hodnotu, ale přeměňuje jej na vyšší proud, čímž je účinnost vyšší až o 30 %.

1) K regulátoru je třeba připojit baterii.

Většina regulátorů umožňuje práci se systémy 12 V nebo 24 V s automatickou volbou. Regulátor při prvním zapnutí změří baterii a sám nastaví potřebné parametry. Proto musí být baterie při připojení nabité.

2) Připojit fotovoltaické panely. Doporučujeme připojit nejprve k regulátoru.

3) Připojit případné spotřebiče na výstup regulátoru.

Při odpojování se postupuje v opačném pořadí.

U většiny baterií uvádíme počet cyklů při vybití na 50 %. Obecně se nedoporučuje vybíjet olověné baterie pod tuto hranici, protože se tím rychle opotřebovávají a počet cyklů se výrazně snižuje.

Vaše elektrárna má aktivovaný algoritmus „BatteryLife“, který se stará o optimální kondici baterie.

V obdobích s nedostatkem slunečního záření zvyšuje algoritmus hranici vybíjení baterie, aby byla chráněna.

Baterie jsou kompatibilní, ale obecně se nedoporučuje kombinovat baterie s různými kapacitami, protože to může způsobit nerovnoměrné opotřebení a snížení životnosti.

Životnost fotovoltaického systému závisí na kvalitě použitých komponent a profesionálním provedení instalace.

**On-grid (síťové) systémy**

Při našich On-grid instalacích upřednostňujeme technologii od značky Huawei. Důvodem je, že měniče Huawei představují nejkvalitnější a nejspolehlivější řešení, k němuž jsme dospěli za roky praxe (záruka na měnič 10 let, možnost rozšíření až na 20 let).

Měnič má předpřípravu na baterie (konkrétně LUNA 2000), takže při další investici do baterie není nutné kupovat nový měnič.

**Hybridní systémy**

U hybridních instalací používáme holandské měniče značky Victron, které z technologického hlediska považujeme za bezkonkurenční. Záruka na zařízení je 5 let, ale produkty se vyznačují robustností a dlouhou životností.

Pro místa, kde budou baterie vybíjeny denně, doporučujeme výhradně lithiovou technologii.

Doporučujeme řešení od značky Pylontech, která je na trhu dobře etablovaná. Základní záruka je 7 let s možností rozšíření na 10 let.

Životnost panelů se počítá na desítky let, základní záruka na produkt a provedení je 10 až 12 let. Záruky na výkon se pohybují od 20 do 25 let, přičemž panel i po této době poskytuje 80 % původního výkonu.

V zimních měsících jsou zisky z FV elektrárny čtyřikrát menší. Je to způsobeno délkou dne a polohou slunce nad horizontem. Navíc v oblastech s častým sněžením mohou panely zasněžit a být zcela nefunkční.

Jako řešení používáme hybridní FV systémy, do kterých zákazníci mohou v zimě připojit elektrocentrálu a během dne dobít baterie z tohoto zdroje. Večer pak elektrocentrála neběží a energie se čerpá z baterií. Takové dobíjení prospívá i bateriím, které by mohly být delší dobu bez nabíjení.

Podle mnoha zdrojů končí více než 80 % všech olověných akumulátorů svou životnost kvůli sulfataci. Důvodem je proces, při kterém při vybíjení olověné baterie vzniká síran olovnatý, který se usazuje na elektrodách baterie. Pokud po vybití baterie nedojde k jejímu okamžitému nabití, začne síran olovnatý na elektrodách krystalizovat, což postupně snižuje kapacitu baterie.

Krystalizovaný síran olovnatý lze rozpustit pomocí desulfátoru. Tento proces je potřeba provádět pravidelně, minimálně jednou za 6 měsíců.

Desulfátor není potřeba připojovat ke gelovým bateriím, protože na nich nemá stejný účinek jako na olověných bateriích.

Ano, při použití více identických měničů MultiPlus nebo Quattro od značky Victron je možné vytvořit dvou- nebo třífázové zapojení.

Důležité je, aby byly dané měniče stejného typu a firmware.

Pro propojení jednotlivých měničů se používá síťový kabel RJ45.

Nastavení vícefázového systému se provádí v počítači pomocí programu VE.Bus System Configurator. Pro propojení měničů s počítačem slouží rozhraní MK3.

Základní rozdíl mezi těmito nastaveními je, že nastavení Sealed je určeno pro bezúdržbové baterie a Flooded pro údržbové baterie.

Údržbová baterie je taková, do které je potřeba dolévat elektrolyt (destilovanou vodu).

Symetrický měnič rozděluje výkon rovnoměrně (symetricky) mezi všechny tři fáze bez ohledu na spotřebu na jednotlivých fázích.

Asymetrický měnič dokáže rozdělovat svůj výkon mezi jednotlivé fáze nerovnoměrně (asymetricky).