Zdroj:  pexels.com/ Los Muertos Crew

Systém, ktorý mení výrobu a používanie elektriny, potrebuje na fungovanie v podstate len slnečnú energiu. Na to, aby sa ekologická a ekonomická energia dala používať, však potrebuje okrem slnka aj iné komponenty. Zistite, ako funguje fotovoltika a z akých druhov fotovoltických systémov si môžete vyberať.

Ako funguje fotovoltika v praxi?

Fotovoltikaje technológia, ktorá premieňa slnečnú energiu na elektrickú. Deje sa tak vďaka fotovoltickým článkom, z ktorých sú zložené solárne panely.

Celý fotovoltický systém funguje na princípe fotovoltického javu, ktorý sa skladá hneď z niekoľkých krokov.  

1. Zachytenie slnečného svetla

Aby mohli fotovoltické systémy elektrinu vyrobiť, musia najprv zachytiť slnečné svetlo. Ako to dokážu?

Pomôžu im fotovoltické články, ktoré obsahujú polovodičový materiál, napríklad kremík. Z týchto článkov sa skladajú solárne panely, ktoré máte umiestnené napríklad na streche. Slnečné žiarenie dopadne na povrch bunky a absorbuje fotóny.

2. Premena na elektrický prúd

Zachytené fotóny však ešte nie sú elektrinou. Dodávajú energiu elektrónom vo vnútri polovodiča, čo spôsobuje, že sa niektoré elektróny stávajú voľnými. Pohybujú sa po polovodiči a tým vytvárajú elektrický prúd. 

3. Usmernenie prúdu

Voľné elektróny sú zatiaľ len v polovodiči. Na to, aby sa dostali až do vašich spotrebičov, sú zhromaždené a usmerňované vodičmi v bunke, čím vytvárajú elektrický obvod.

Dochádza tak k premene jednosmerného prúdu na striedavý. Prúd môžete následne použiť na napájanie rôznych zariadení alebo nabíjanie batérií.
Fotovoltické panely na rodinnom dome
Zdroj: freepik.com

Z akých komponentov sa skladá fotovoltická elektráreň?

1. Fotovoltické panely

Pri fotovoltických paneloch máte na výber z niekoľkých typov, pričom každý má svoje výhody a nevýhody. 
  • Monokryštalické fotovoltické panely:Ich články sú vyrezané z jedného kusu kremíka. Majú preto jednotnú čiernu farbu. Skvelo fungujú aj v prostrediach, kde je vyššia teplota a nižší prísun slnečného svetla. Sú drahšie na výrobu, preto by ste pri nich mali počítať s vyššími nákladmi.
  • Polokryštalické fotovoltické panely:Ich články sa takisto vyrábajú z kremíka, no z viacerých kryštálov. Menšie kusy kremíka tvoria jeden článok panelu.To vedie k ich charekteristickej mozaikovej štruktúre a modrej farbe. Sú cenovo dostupnejšou alternatívou monokryštalických panelov, pretože ich výroba nie je tak zložitá.
  • Tenkofilmové fotovoltické panely:Majú články vyrobené z tenkých vrstiev kremíka alebo iných polovodičových materiálov. Sú ohybné, preto môžu byť použité aj v kombinácii s inými materiálmi, alebo ako prenosné solárne nabíjačky (napríklad na dodávke). 
  • CIGS fotovoltické panely:Môžu mať články vyrobené z rôznych prvkov ako meď, indium, gallium a selenid. Sú zložené z tenkých vrstiev týchto materiálov, vďaka čomu sú pružné. 
  • Organické fotovoltické panely:Tieto panely majú články vyrobené z organických polymérov a iných organických materiálov. Sú najflexibilnejšie a najlacnejšie. Majú však nižšiu účinnosť a kratšiu životnosť ako iné typy panelov.

Výber panelov závisí nielen od vášho rozpočtu, ale aj od výkonu, ktorý potrebujete. Možno vaša domácnosť potrebuje len jeden menší a výkonnejší panel namiesto pokrytia celej strechy menej výkonnými. Nechajte si pri výbereporadiť našimi odborníkmi.
 

2. Montážne konštrukcie

Montážne konštrukcie slúžia na upevnenie fotovoltických panelov. Mysleli ste si, žefotovoltikamôže byť upevnená iba na streche vášho domu? 

V skutočnosti máte viacero možností. Aj keď strechy sú najpopulárnejším miestom na montáž fotovoltiky, fungovať bude aj pri montáži priamo na stenu domu. Niekedy sa montuje aj na zem, no v tomto prípade už ide o veľkoplošné inštalácie, ktoré sa využívajú na výrobu solárnej energie vo veľkých množstvách. Tie sa potom distribujú do miestnych komunít alebo pridávajú do elektrickej siete.

3. Invertor

Inventor je zariadenie, ktoré je pri používaní fotovoltiky nenahraditeľné. Transformuje jednosmerný prúd, ktorý produkujú fotovoltické panely, na striedavý, ktorý je vhodný na použitie v domácnosti. 

Umiestniť by ste ho mali čo najbližšie k fotovoltickým panelom alebo k montážnej konštrukcii. Čím kratšie káble vedú od panelov k invertoru, tým menej energie stratíte. 

Pri inštalácii máte na výber medzi centrálnymi a mikroinvertormi. Tie sú inštalované priamo na každom fotovoltickom paneli. Sú menšie a ľahšie na montáž, no môžu byť drahšie ako jeden centrálny invertor.

4. Káblová súprava a ochranné prvky

Celý systém fotovoltiky vám bude montovať odbornik. Súprava zahŕňa káble, konektory a iné súčasti potrebné na pripojenie fotovoltických panelov k invertoru a ďalším komponentom systému. 

Samozrejmosťou k systému sú aj ochranné prvky ako prepäťové ochrany a ističe, ktoré chránia vašu fotovoltiku pred poškodením.

5. Monitorovací systém

Monitorovací systém sleduje výkon fotovoltickej elektrárne a umožňuje vám monitorovať produkciu elektrickej energie, ktorú vašefotovoltické systémytvoria. Na zmenu vás môže upozorniť aj pomocou aplikácie vo vašom smartfóne. Rýchlo si všimnete, ak sa niečo na fotovoltike pokazí a nebude počas slnečných dní produkovať rovnaké množstvo energie ako zvyčajne.

Niektoré monitorovacie systémy ponúkajú aj riadiace funkcie na optimalizáciu výkonu. Napríklad dokážu panely natočiť tak, aby čo najlepšie využili slnečné žiarenie počas celého dňa a zvýšili produkciu energie.

Systém neustále monitoruje stav každého panelu a rozpozná, ak je niekde zatienený, znečistený alebo má poruchu. 

Systém batérií

Batériový systém nie je nevyhnutný pre fungovanie fotovoltiky. Elektrický prúd však bude vyrábať len počas slnečných dní. Cez noc alebo sychravé počasie budete musieť čerpať energiu zo siete. S tým vám vie pomôcť batériový systém, ktorý nadbytočnú energiu uchová na neskoršie použitie.  

Batéria môže byť aj virtuálna. Elektrickú energiu, ktorú vyprodukujú vaše panely odvedie do distribučnej sústavy. Tu bude uskladnená kým ju nebudete potrebovať. Oproti systému batérii jevirtuálna batériavýhodná najmä preto, že je zadarmo a nezaberie žiadne miesto.
Fotovoltické systémy
Zdroj: freepik.com

Aké typy fotovoltických systémov poznáme?

Princíp fotovoltiky môžeme rozdeliť aj na základe toho, ako je napojená na elektrickú sieť. Poznáme tri typy: 

1. On-grid

Fotovoltický systém je pripojený k verejnej elektrickej sieti alebo k sieti dodávateľa. Ak vyprodukuje viac elektrickej energie, ako je vaša spotreba, dodáva ju späť do verejnej siete za účelom finančnej kompenzácie. Tú dostanete väčšinou vo forme kreditov.

2. Off-grid

Fotovoltika nie je pripojená k verejnej sieti. Často sa preto používa najmä v odľahlých oblastiach, kde nie je dostupná verejná alebo elektrická sieť, napríklad na chate alebo v rekreačnej dodávke.

Pri takomto fotovoltickom zariadení je potrebný batériový systém. S ním si môžete na chate užívať svoju vlastnú elektrinu počas celého pobytu. 

3. Hybridný spôsob napojenia

Systém kombinuje prvky on-grid a off-grid fotovoltiky. Je napojený na sieť a zároveň má aj batériový systém. Hybridný spôsob zapojenia je vhodný, ak žijete v oblasti s nestabilným zdrojom elektrickej energie, alebo ak chcete flexibilitu medzi pripojením k sieti a nezávislým fungovaním.