Malá domácí elektrárna – solární ostrov (doplněn větrným generátorem)

Ostrovní fotovoltaická elektrárna

Ostrovní domácí elektrárna je variantou řešení v situacích, kdy není možné pro odběr elektrické energie využít distribuční síť, nebo by vybudovaná elektrická přípojka byla neúměrně nákladná (chaty, chalupy, pastviny zvířat..). Tento systém tedy není napojen na veřejný rozvod elektrické energie. Jedinou nevýhodou tohoto systému se jeví kapacita baterií v době, kdy energie potřebujeme nejvíce, tedy v zimě. Pro sezonní využití energie na chalupách kde není elektřina, je tento systém úspěšně využíván.

Známe 2 základní provedení jak může být řešen ostrovnísolární systém

Ostrovní fotovoltaické systémy s přímým napájením

Jedná se pouze o propojení solárních panelů a spotřebičů přes regulátor napětí. Připojené elektrické zařízení  funguje pouze po dobu dostatečného slunečního záření. Příkladem využití takovéhoto systému může být např. nabíjení akumulátorů malých přístrojů (mobil, notebook), případně napájení oběhových čerpadýlek solárního systému pro přípravu teplé vody..

Tento systém je nejméně efektivní a v podstatě má smysl jen pro zde uvedené využití.

Ostrovní solární systém s akumulací elektrické energie

Díky řešení, kdy je využit solární akumulátor, jehož optimální nabíjení a vybíjení zajišťuje solární regulátor dobíjení, umožňuje takový ostrovní solární systém využití elektřiny i v době bez slunečního záření. Ostrovní systémy a solární elektrárny všeobecně, lze využívat jak pro spotřebiče napájené stejnosměrným napětím 12V, tak i k běžným síťovým spotřebičům 230V napájeným přes napěťový střídač.

Plánování výkonu malé domácí elektrárny

Pro správné nadimenzování výkonu pro ostrovní elektrárnu je třeba znát počet, typ a výkon spotřebičů, a zároveň režim jejich používání v rámci dne, týdne, měsíce a roku. Systém je nutné dimenzovat s určitou rezervou, v případě celoročního provozu také pro zimní provoz, kdy je výroba energie nižší.

Solární akumulátor

Ostrovní solární systémy využívají speciální akumulátorové baterie, které mají dlouhou dobu nabíjení i vybíjení. Tyto akumulátory musí mít zvýšenou odolnost proti hlubokému vybití, nízký minimální nabíjecí proud, nízké samovybíjení, odolnost proti nestálosti nabíjecích podmínek, minimální nároky na údržbu a vysoký počet pracovních cyklů (prodlužuje životnost baterie). Životnost akumulátoru s takovýmito vlastnostmi by měla být 10-12 let.

Celková kapacita solární baterie by měla být cca o 20% vyšší než je nutná pro běžný provoz. Rezerva umožňuje případné připojení dalších spotřebičů, a navíc prodlužuje životnost solárního akumulátoru. Akumulátorový soubor tvoří propojené akumulátory stejného typu a stáří, se stejnou kapacitou a aktuálním stupněm vybití.

Solární regulátor

Regulátor je zapojen mezi fotovoltaickými panely a akumulátory. Měří stupeň nabití akumulátorů a chrání je tak proti přebíjení, nebo hlubokému vybití. V případě optimálního dobití akumulátorů odpojí fotovoltaické panely, aby nedocházelo k přebíjení solárního akumulátoru. Regulátor zároveň hlídá i odběr energie a v případě, že baterii by již hrozilo poškození totálním vybitím, odpojí a vypne tím všechny spotřebiče. Jakmile začne být dostatek energie uložené v baterii, rozvod sám zase zpět připojí. Regulátor musí odpovídat pracovnímu napětí solárního systému, podle proudového výkonu fotovoltaických panelů a typu akumulátoru.

Měnič napětí

Pro ostrovní fotovoltaické systémy se používají speciální měniče napětí, jelikož jsou připojeny na akumulátor  a střídavý proud (230V) vyrábí z relativně stálého napětí 12/24V. Měnič pro OFS se dimenzuje na základě maximálního výkonu spotřebičů, s určitou rezervou pro eventuálně přidávané spotřebiče do budoucna.

Malá domácí elektrárna, tedy tzv. ,,solární ostrov“ má obrovskou budoucnost a jejich potenciál je teprve na samém začátku. Oficiální vyjádření energetického regulačního úřadu je, že do pěti let se začnou domácnosti houfně odpojovat od rozvodné sítě a vyrábět si energii pro svou potřebu samy.

One thought on “Malá domácí elektrárna – solární ostrov (doplněn větrným generátorem)

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *