Plánovanie fotovoltického systému – čo je dôležité

Fotovoltický systém využíva energiu slnečného žiarenia na výrobu elektrickej energie, ktorá sa môže potom spotrebovať vo vlastnom dome. Takéto zariadenia šetria nielen peňaženku svojich majiteľov, ale aj životné prostredie. Aby bola výroba elektrickej energie s použitím solárnej technológie ekonomicky rentabilná, je dôležité, aby bol fotovoltický systém navrhnutý odborne. Ako sa to robí a čo je pri tom dôležité, vysvetlíme v tomto príspevku.

Prehľad jednotlivých tém:

1. Čo treba vo všeobecnosti naplánovať
2. Návrh kolektorov
3. Návrh akumulátorov

Ktoré prvky je potrebné naprojektovať pri fotovoltickom systéme?

Fotovoltický systém (skrátene FV systém) vyrába čistú elektrickú energiu z bezplatnej slnečnej energie. Kolektory zachytávajú slnečné žiarenie a pomocou fotoelektrického javu ho premieňajú na jednosmerný prúd. Keďže jednosmerný prúd sa nedá využiť ani v dome, musí sa pomocou striedača premeniť na striedavý prúd.

Ak sa pozrieme na ponuku a dopyt po slnečnej energii, zistíme, že najväčšie množstvo elektrickej energie je potrebné v ranných a večerných hodinách – teda vtedy, keď slnko vôbec nesvieti. Keďže najväčšie úspory sa dosahujú pri vysokej vlastnej spotrebe elektrickej energie, je potrebné použiť akumulátor. Vyrobená elektrická energia sa počas dňa ukladá do akumulátora a potom je k dispozícii od večera až do skorých ranných hodín.

Ak sa majitelia rodinných domov rozhodnú, že si nechajú navrhnúť fotovoltický systém, záleží predovšetkým na týchto prvkoch:

• kolektory fotovoltického systému,
• akumulátor,
• striedač/menič.

Návrh fotovoltického systému: Kolektory

Pri návrhu fotovoltického systému spočíva ťažisko na kolektoroch alebo solárnych moduloch. Pretože ich úlohou je zachytiť slnečnú energiu a premeniť ju na využiteľnú elektrickú energiu.

Základné podmienky pre navrhovanie modulov

Fotovoltická elektráreň pre obytný dom by mala byť navrhnutá tak, aby jej energetický zisk zodpovedal vlastnej spotrebe. V štvorčlennej domácnosti by mala teda fotovoltická elektráreň vyrobiť 4000 až 4500 kilowatthodín za rok. Aké veľké kolektory by mali byť navrhnuté, to závisí od rôznych ovplyvňujúcich faktorov, ako sú:

• región, v ktorom vlastník rodinného domu plánuje vybudovať fotovoltický systém,
• orientácia strechy, na ktorú sa majú umiestniť fotovoltické panely,
• sklon strechy, na ktorej sa uvažuje s inštaláciou panelov,
• stupeň zatienenia inými stavbami alebo stromami.

Výkon a veľkosť solárnych kolektorov

Zatiaľ čo región a stupeň zatienenia sa pri navrhovaní fotovoltických systémov dajú len sotva ovplyvniť, majitelia rodinných domov by mali dbať hlavne na orientáciu a sklon strechy. Pri rovnakej ploche strechy sa dosiahne maximálny energetický zisk vždy vtedy, ak sú moduly orientované pod uhlom 30 až 35 stupňov smerom na juh. Pri odklonení sa od týchto hodnôt treba navrhnúť väčší systém. To znamená, že systém musí dosiahnuť vyšší špičkový výkon (kWp) buď použitím kvalitnejších modulov, alebo zväčšením plochy.

Ako s orientačnou hodnotou pre fotovoltickú elektráreň rodinného domu je možné počítať so špičkovým výkonom 4 až 5 kilowatt-peak (kWp). V závislosti od toho, aký typ panelov sa použije, vznikne potreba plochy 25 až 35 metrov štvorcových. Pri návrhu fotovoltického systému presne na daný dom a potreby jeho používateľa pomôže okrem tohto približného výpočtu aj detailná simulácia.

Návrh fotovoltického systému: Akumulátor

Okrem strešných modulov sa pre fotovoltický systém často oplatí naplánovať aj akumulátor. V akumulátore sa ukladá elektrická energia, keď svieti slnko, a zostáva tu uložená dovtedy, kým nebude potrebná v dome. Pri navrhovaní fotovoltického systému pre typický rodinný dom sa spravidla odporúča akumulátor s kapacitou dvoch kilowatthodín na jeden kilowatt špičkového výkonu strešných modulov. Pre FV systém so špičkovým výkonom 4 kilowatt-peaky je teda vhodný akumulátor s kapacitou 8 kilowatthodín.