Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]

DOPORUČUJEME:

Ceny Energie

Najdeme nejlevnějšího dodavatele!

Partneři sekce

Ostrovní systémy: Nezávislost na elektrické síti

Ostrovní systémy byly prvními typy fotovoltaických systémů, které se v České republice začaly při nástupu fotovoltaiky využívat. Co to jsou ostrovní systémy a jak fungují? Kde se nejlépe uplatní? Z jakých druhů ostrovních systémů si dnes můžete vybrat a co je potřeba k jejich instalaci?

15. 10. 2010 | Komerční sdělení

Ve zkratce:

Ostrovní systémy jsou fotovoltaické elektrárny fungující nezávisle na rozvodné elektrické síti. Využívají se v místech bez elektrického vedení a přípojky (např. na samotách či na chalupách), neboť si samy vyrobí energii pro svou spotřebu. Ostrovní systémy lze různě nastavit podle intenzity slunečního záření nebo požadovaného výkonu.

Fotovoltaika je způsob získávání elektřiny z obnovitelného zdroje energie, v tomto případě ze slunečního záření. Existují dva základní způsoby užití fotovoltaiky v praxi: systémy nezávislé na rozvodné síti (grid-off), kterým se také říká ostrovní systémy, a systémy připojené k síti (grid-on). Na počátku vývoje fotovoltaických systémů v ČR stojí malé ostrovní systémy, které se využívaly v místech bez připojení k rozvodné síti (pro rekreační chaty či drobné elektrické spotřebiče např. k napájení měřících a komunikačních zařízení).

„Ke stavbě solární elektrárny je ideální sedlová střecha orientovaná na jih s možným odklonem na východ či západ cca 10–15 % a sklonem střechy 35–45 %.“

Ostrovní systémy jsou druhem fotovoltaické elektrárny, která není propojena s distribuční elektrickou sítí. Ostrovní provoz se využívá zejména na odlehlých místech, kam nevede elektrické vedení, nebo by zde zavedení elektrické přípojky bylo složité a ekonomicky náročné – často náročnější než pořízení samotné sluneční elektrárny – případně v mobilních instalacích (samoty, rodinné domky mimo inženýrské sítě, chalupy, karavany, jachty, horské chaty apod.).

Taková solární elektrárna funguje samostatně bez vnější elektrické sítě a vyrábí energii pouze pro spotřebu svého majitele. Čeho je zapotřebí k její instalaci? Kromě instalace fotovoltaických panelů (které převádějí sluneční energii na stejnosměrný elektrický proud) a regulátoru dobíjení, lze podle individuálních požadavků kladených na ostrovní systém nainstalovat další komponenty: akumulátory (ve variantách s akumulací), střídač (ve variantě vyrábějící  střídavé napětí 230 V). Protože žádná ze součástí elektrárny neobsahuje pohyblivé části, je taková fotovoltaická elektrárna prakticky bezúdržbová a její životnost se počítá na několik desítek let.

Ostrovní systémy nejsou propojeny s distribuční elektrickou sítí, fungují totiž samostatně
Ostrovní systémy nejsou propojeny s distribuční elektrickou sítí, fungují totiž samostatně

Ke stavbě solární elektrárny se využívají především vhodné střešní plochy. Instalace na střeše je nejvýhodnější i po stránce bezpečnosti, protože odpadají náklady na ostrahu elektrárny. Ideální je sedlová střecha orientovaná na jih s možným odklonem na východ či západ cca 10–15 % a sklonem střechy 35–45 %, avšak i elektrárna orientovaná na západ či východ se vyplatí. Vyrobí jen o 20 % méně energie než elektrárna orientovaná na jih.

Ostrovní systémy: Různé možnosti zapojení

V závislosti na tom, co od ostrovního systému očekáváte a potřebujete, existuje několik typů zapojení. Asi největší problém je rozdílná účinnost při různém osvitu slunce. U instalací připojených do sítě se tento problém řešit nemusí (vzhledem k prodeji přebytků), ale u ostrovních systémů nepřipojených do sítě je třeba volit tzv. střední cestu v poměru výkon – cena.

Z hlediska poměru výkon – cena mohou nastat dva případy:

1. den – noc: Řešením přebytku elektřiny je její akumulace do baterie.
2. léto – zima: Elektrárna se buď naprojektuje na letní osvit a tím se sníží její cena, avšak v zimě nebudete moci využít všechna zařízení co v létě (v některých případech to ani není potřebné, např. letní chaty, jachty apod.). A nebo se naprojektuje na zimní osvit, což radikálně navýší instalovaný výkon, který však v létě nebude využitý. A navýší také pořizovací náklady, neboť s rostoucím výkonem roste i cena.

Následující graf ukazuje závislost roční doby na výkonu:

 
Růžová – předpoklad výroby podle PV GIS na zkušební elektrárně
Zelená – skutečná výroba v roce 2009 na zkušební elektrárně

Typy ostrovních systémů

Ostrovní systémy lze instalovat v širokém rozmezí výkonů od malých instalací na zahradních chatkách až po velké instalace pro velké rodiné domy. Mohou být koncipovány na 12 nebo 24 V stejnosměrného napětí nebo na 230 V střídavého napětí.

Ostrovní systémy se tak dělí do následujících kategorií:

a) s přímým napájením (12/24 V) = nejlevnější a nejjednodušší systémy
Používají se tam, kde je potřeba mít funkční zařízení jen po dobu dostatečné intenzity slunečního záření. Jedná se pouze o propojení solárního modulu a spotřebiče; spotřebič pak funguje pouze v době dostatečného slunečního osvitu. Tento ostrovní systém se využívá např. pro čerpadlo na zavlažování, napájení ventilátorů k odvětrání uzavřených prostor atd. Fotovoltaický panel je zapojený přes regulátor napětí přímo na spotřebič 12/24 V.

 

b) s akumulací energie do baterie (12/24 V)
Používají se tam, kde je elektřina potřebná i v době bez slunečního osvitu Z tohoto důvodu mají tyto ostrovní systémy speciální akumulátorové baterie, konstruované pro pomalé nabíjení i vybíjení. Baterie skladuje elektrickou energii na dobu bez slunečního svitu. Optimální dobíjení a vybíjení baterie je zajištěno elektronickým regulátorem. Cena se v tomto případě navyšuje o akumulátory, ale tato varianta nabízí daleko větší komfort. Vzhledem k tomu, že v podstatě všechny domácí spotřebiče se dělají i ve variantě na 12/24 V (TV, lednička, vařič, varná konvice atd.), toto řešení zajistí poměrně vysoký komfort za rozumnou cenu.

 

c) s akumulací (230 V/50 Hz)
Podobná varianta jako předchozí, ale obsahuje navíc střídač. Cena se navýší právě o tento střídač. Střídač upraví stejnosměrný elektrický proud, vzniklý při fotovoltaickém jevu, na běžný střídavý proud s kmitočtem 50 Hz k napájení běžných síťových spotřebičů. Pokud je objekt vybaven elektrickými spotřebiči na 230 V, jeví se tato varianta jako rozumnější. Navíc může kombinovat napětí 12/24 V a 230 V.

Výběr a projektování ostrovního systému

Při výběru vhodného ostrovního systému je třeba především správně propočíst, kolik energie budete pro svoje spotřebiče potřebovat a podle toho dimenzovat kapacitu akumulátorů a počet použitých panelů. Velkou výhodou je, že na rozdíl od fotovoltaických elektráren zapojených do sítě lze ostrovní systémy prakticky libovolně v čase rozšiřovat a doplňovat (pokud je k dispozici dostatečná plocha pro fotovoltaické panely).

Při projektování a dimenzování výkonu ostrovního systému je tedy nutné vzít v potaz, kolik spotřebičů o jakém celkovém příkonu budete používat, kolik hodin denně a ve kterou roční dobu. Důležité jsou dvě hodnoty:
1. maximální příkon všech spotřebičů
2. celková denní spotřeba

Modelový příklad dimenzování potřebného výkonu

Spotřebič
Příkon [W]
Kusů
Doba provozu denně [hod]
Zářivkové svítidlo
16
2
2
LED svítidlo
1
1
3
TV 32 cm
50
1
3
Rádio
20
1
4

Celkový maximální příkon: 103 W
Celková denní spotřeba: 297 Wh

Doba provozu roční:
Výkon sluneční elektrárny spočítáte podle toho, zda bude provozována celý rok, či jen v létě. Jelikož doba osvitu v zimě klesá, musí se navýšit celkový výkon systému.

Doba provozu denní:
Někdy (zejména u chat) je požadován pouze víkendový provoz. V takovém případě může být nižší výkon panelů, ale větší akumulační kapacita baterií.

Ceny ostrovních systémů závisí na požadovaném výkonu a kapacitě akumulátorů. Na chatě, kde chcete o víkendech svítit a sledovat televizi 3 hodiny denně, vám může stačit systém v ceně kolem 20 000 Kč bez DPH. Systém pro velký rodinný dům může stát několik set tisíc.

O společnosti JOYCE ČR, s.r.o.

Firma JOYCE ČR, s.r.o., byla založena v roce 1996. Její divize JOYCE Energie se zaměřuje na pokročilé využívání energie slunečního záření s nasazením nejmodernějších dostupných technologií. Je autorizovaným distributorem špičkových fotovoltaických panelů značky ASEC pro Českou republiku a Slovensko. Navrhne vhodný grid-off (ostrovní) fotovoltaický systém s ideálním výkonem vzhledem k jeho časovému využití. Provádí instalace ostrovních systémů všech velikostí na klíč za použití kvalitních panelů ASEC s vysokou účinností a garancí na požadovaný výkon. Vyřídí také veškerou administrativu. Na realizacích spolupracuje se svými prověřenými partnery s působností po celém území ČR a SR. JOYCE ČR, s.r.o., divize JOYCE Energie, zajišťuje i komplexní realizace grid-on solárních elektráren, zejména střešní instalace různých velikostí, od rodinných domků po velké výrobní haly. Dosud zrealizovala a dodala komponenty pro fotovoltaické elektrárny o celkovém výkonu více než 12 MWp.

Více informací najdete na stránkách www.joyce-energie.cz

Tagy: Energie, Solární energie, Fotovoltaika, Bydlení, Domácnost

Nazeleno.cz - vše o úsporách energií

Katalog firem

E.ON Česká republika, s.r.o.

Energetické společnosti působící pod značkou E.ON dodávají elektřinu, zemní plyn a související služby…

<!-- -->
Bosch Termotechnika s.r.o. – obchodní divize BUDERUS

Buderus s produktovým portfoliem zahrnujícím plynové průtokové ohřívače teplé vody,závěsné i stacionární…

<!-- -->
Prefa Aluminiumprodukte s.r.o.

Prodej a technický servis hliníkových střešních, okapových a fasádních systémů Prefa. Solární systém Prefa…

<!-- -->
Prefa Aluminiumprodukte s.r.o.

Prodej a technický servis hliníkových střešních, okapových a fasádních systémů Prefa. Solární systém Prefa…

<!-- -->
Chcete být na tomto místě? Zvolte zvýhodněný zápis!