Ako funguje inteligentná fotovoltaika? Prebytočnú elektrinu z fotovoltaickej inštalácie je možné vrátiť do verejnej siete a následne z nej odobrať. To však prispieva k predĺženiu doby návratnosti. Preto sa oplatí využívať moderné riešenia, ktoré vám umožnia lepšie riadiť energiu z vlastnej solárnej mikroelektrárne.

Stále viac majiteľov rodinných domov, ktorí hľadajú spôsoby, ako znížiť účty za energie, investuje do fotovoltaiky. Táto situácia súvisí s nedávno spustenými podpornými programami a zvýhodnenými úvermi.Vďaka nim môžu z fotovoltaickej revolúcie profitovať aj stredne bohatí investori, ktorí si financujú vlastnú elektráreň úsporami z účtov za elektrinu. Predpokladané zvýšenie cien energií a smogové alarmy povzbudzujú ľudí, aby investovali do fotovoltaiky, čo presviedča, aby bojovali za kvalitu ovzdušia.

Fotovoltaika je typ investície s pomerne rýchlou dobou návratnosti, ktorá sa pohybuje od 5 do 7 rokov v závislosti od inštalovaného výkonu. Podmienkou toho je nákup výkonných a spoľahlivých zariadení, využitie existujúcich systémov na podporu takýchto investícií a možnosť zúčtovania s predajcami energií za zvýhodnených podmienok (zľavový systém).

Fotovoltaika: ako to funguje

Výkon fotovoltaickej inštalácie je definovaný ako súčin nominálneho výkonu všetkých použitých FV modulov. Na jeho základe môžete určiť množstvo energie, ktorú produkuje. To je zhruba 1 000 kWh za rok na kilowatt výkonu, ale za optimálnych podmienok.Na odhadnutie množstva energie vyrobenej fotovoltaikou v závislosti od polohy, uhla sklonu alebo azimutu poľa FV modulov môžete využiť bezplatné nástroje, napríklad databázu PV-GIS (https://bit.ly/2W3OFUf) . Správne navrhnutá fotovoltika dokáže počas roka vyprodukovať dostatok energie na plné pokrytie jej spotreby v budove. Často sa však vyskytuje problém nesúladu medzi profilom výroby energie a profilom spotreby.

V priebehu roka fotovoltický systém vyrába energiu najmä v lete, koncom jari a začiatkom jesene. V zimných mesiacoch (december-január) elektráreň vyrába len 4-5% z celkového ročného výkonu. Naopak, spotreba energie v domácnosti je zvyčajne v tomto období najvyššia. Dni sú kratšie, osvetlenie používame častejšie, kúrime aj elektrinou.

Počas dňa produkcia energie vrcholí okolo poludnia. Počas tejto doby sú členovia domácnosti zvyčajne mimo domova, takže väčšina vyrobenej energie sa nespotrebuje a musí byť odovzdaná do elektrickej siete.Sebestačnosť domu, teda množstvo vyrobenej energie, ktorá sa priamo spotrebuje na uspokojovanie vlastných energetických potrieb, je potom 20-30%. Zvyšných 70 – 80 % energie sa vracia do siete a potom sa opäť zbiera, napríklad v noci.

Odovzdávanie prebytočnej nevyužitej energie do siete je spojené s finančnými stratami. V prípade fotovoltaickej inštalácie zo siete vieme „spätne získať“ len časť danej energie spolu s nákladmi na jej distribúciu (80 % v prípade inštalácií do výkonu 10 kW alebo 70 % s vyšší výkon - do 50 kW). Preto sa oplatí postarať sa o zvýšenie stupňa sebestačnosti budovy. Dá sa to urobiť zmenou návykov používateľov a manuálnym, taktovaným alebo inteligentným zapínaním elektrických zariadení počas hodín najvyššej produkcie energie zo slnka. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť mieru sebestačnosti až 50 %.

Použitím moderných riešení venovaných fotovoltaike namiesto vrátenia prebytku vyrobenej energie do siete je možné ju inteligentne riadiť.To umožňuje ďalej zvyšovať mieru sebestačnosti a minimalizovať straty spojené s vracaním vyrobenej energie do verejnej elektrickej siete. Keď fotovoltaická inštalácia generuje viac energie, ako je aktuálne spotrebovaná, jej prebytok môže byť nasmerovaný napríklad do ohrievača, sušičky alebo iného prijímača akumulujúceho energiu podľa užívateľa. Vďaka tomu môže byť elektrina vyrobená z FV článkov priamo využitá až na 100 percent.

Monitorovanie prevádzky meniča

Na dosiahnutie maximálnej účinnosti vašej inštalácie je nevyhnutné kontrolovať prevádzku systému. Monitorovanie energie generovanej fotovoltaikou vám umožňuje vypočítať mieru využitia energie pre vaše vlastné potreby a aplikovať riešenia, ktoré vám umožnia optimálne hospodáriť s energiou. Najjednoduchším spôsobom sledovania činnosti meniča je čítanie hodnôt na LCD displeji. To si však vyžaduje fyzickú prítomnosť majiteľa inštalácie, ktorý ju musí pravidelne a často kontrolovať.V opačnom prípade si možno neuvedomí, že inštalácia produkuje menej alebo žiadnu energiu.

Aby bolo možné dohliadať na prevádzku fotovoltaického zariadenia bez nadmerného zapojenia, oplatí sa využiť doplnkový systém, tzv. Fronius Datamanager, ktorý zabezpečuje monitorovanie, zaznamenávanie a ukladanie vstupných a výstupných parametrov meniča (ako je výkon, napätie a prúd) a umožňuje vám ich prezerať na diaľku – prostredníctvom webovej stránky alebo mobilnej aplikácie. Používateľ má prístup ku všetkým najdôležitejším parametrom inštalácie a predovšetkým k výkonu aktuálne generovanému meničom. Dokáže analyzovať denné, mesačné a ročné profily výroby energie a generovať správy.

Monitoring je dôležitý aj z pohľadu priebežnej údržby. Informácie o akýchkoľvek rušivých udalostiach a poruchách sú okamžite zasielané do servisu, vďaka čomu je možné okamžite lokalizovať a v prípade potreby odstrániť akékoľvek nezrovnalosti v prevádzke fotovoltaickej inštalácie.Samotné sledovanie prevádzky meniča však neumožňuje zistiť, čo sa deje s vyrobenou energiou. Tu by sa malo použiť prídavné zariadenie, ktorým je inteligentný merač. Majiteľovi dáva ďalšiu možnosť sledovať energetickú bilanciu v budove (jej výrobu a spotrebu), ako aj inteligentne riadiť jej využitie. V spolupráci s kartou Fronius Datamanager umožňuje porovnávať profily výroby elektriny vo fotovoltaickej inštalácii a jej spotreby v budove. Vďaka tomu si ľahko spočítate mieru vlastnej spotreby energie, ako aj finančný prínos inštalácie fotovoltaiky.

Fotovoltaika: prídavný merač energie

Inteligentný merač energie slúži na presné meranie aktuálnej hodnoty okamžitého výkonu pri pripojení budovy k elektrickej sieti a túto hodnotu prenáša cez Datamanager do regulátora Fronius Ohmpilot, ktorý sa zaoberá reguláciou výkonu.Vďaka tomu sa vyrobená prebytočná energia neodvádza do elektrickej siete, ale využíva sa napríklad na prípravu teplej vody. Keďže regulácia je plynulá, energia sa v danom čase ani neuvoľňuje, ani nespotrebováva (okamžitý výkon sa potom rovná 0 W). S presnými znalosťami o aktuálnej bilancii elektriny v dome môžete naprogramovať zapínanie zariadení na základe hodnoty výkonu odovzdaného do siete a ich vypínanie - pri odbere energie zo siete. Komunikácia medzi kartou Datamanager a regulátorom môže prebiehať ako prostredníctvom káblového pripojenia, tak aj bezdrôtovej lokálnej siete WiFi.

Fotovoltaika doma: regulátor ovládajúci ohrev vody

Pre využitie prebytku vyrobenej energie je potrebné využiť ďalší prvok fotovoltaickej inštalácie, ktorým je regulátor spotreby energie. Vďaka možnosti plynulej regulácie umožňuje efektívne využitie prebytočnej fotovoltaickej energie a jej posielanie do vybraných prijímačov v domácnosti.To umožňuje napríklad spustiť infračervené ohrievače alebo sušiče uterákov.

Jednou z možností využitia prebytočnej energie vyrobenej z fotovoltaiky je ohrev vody napríklad v bojleroch a vyrovnávacích nádržiach. V prípade rodinného domu s priemernou úrovňou spotreby vody stačí na jeho vykurovanie v období od apríla do októbra iba slnečná energia. Keď fotovoltaická inštalácia generuje viac energie, ako je aktuálne spotrebovaná, regulátor nasmeruje dostupný prebytok do vykurovacieho telesa alebo iného prijímača zvoleného používateľom. To umožňuje maximálnu sebestačnosť, zníženie emisií CO2 domácnosti a zníženie spotreby energie v hlavnom systéme zásobovania teplom budovy počas letných mesiacov. Prispieva aj k predĺženiu jeho životnosti - týka sa to predovšetkým kotlov na tuhé palivá (pelety, eko-uhlie), ktoré sa po použití elektrického ohrievača vody s regulátorom dajú vypnúť takmer pol roka.Je potrebné pripomenúť, že tento typ vykurovacích zariadení je neekonomický, ak sa používajú len na ohrev úžitkovej vody.

V moderných, tepelne izolovaných zásobníkoch teplej vody nie je dôležitý okamih získania energie na ohrev vody, pretože získaná teplota sa udržiava niekoľko desiatok hodín. Na dosiahnutie nastavenej teploty dohliada regulátor s teplotným senzorom. Celý systém je možné využiť aj na pravidelný ohrev vody na teplotu nad 70°C, t.j. tepelnú dezinfekciu, ktorá sa vykonáva v horúcovodnom systéme proti baktériám legionella v ňom.

Regulátor dodatočne chráni elektroinštaláciu - vďaka neprerušovanému a spoľahlivému spusteniu prijímačov. Jeho inštalácia a konfigurácia nie je zložitá. Dá sa to urobiť cez webovú stránku.

Ovládanie fotovoltaiky a tepelného čerpadla

Ďalším príkladom využitia prebytočnej energie je napájanie tepelného čerpadla. V prípade energeticky efektívnych, dobre izolovaných domov môže byť aktivácia tepelného čerpadla na vykurovanie alebo chladenie odložená. Tieto zariadenia sú preto ideálne na ovládanie, a teda – inteligentné ukladanie vygenerovanej energie vo forme tepla (alebo chladu). V prípade tepelného čerpadla je veľmi dôležité, aby sa jeho kompresor nezapínal a nevypínal príliš často. Takýto parameter je možné nastaviť v zariadení Datamanager cez rozhranie dostupné z úrovne webového prehliadača. Prípravu teplej úžitkovej vody si môžete nastaviť aj ako prioritu v určitých časoch, aby sa dala použiť napríklad po návrate z práce. Fronius Datamanager bude ovládať ohrev TÚV. v závislosti od dostupného prebytku vyrobenej energie a ak je v zamračených dňoch nedostatočný - zapne ohrev vody vopred.

Kategórie:

Rekonštrukcia