Každý, kdo uvažoval o přidání solárních panelů do svého domova, kanceláře nebo jakéhokoli jiného místa, také zvažoval peníze, které by mohl ušetřit. Vzhledem k tomu, že existují různé typy solárních panelů, výběr toho nejlepšího pro vaše použití je velmi důležitý. Abychom vám pomohli při hledání solárních panelů, níže je kompletní průvodce, který se zaměřuje na porovnání přenosných a střešních řešení, stejně jako na jejich základní technologie a parametry.
Co jsou solární panely a jejich aplikace?
Solární panely jsou souborem solárních článků používaných k výrobě elektřiny. Tyto solární články, také známé jako fotovoltaické články, jsou uspořádány do mřížkového vzoru. Existují různé typy solárních panelů, které se používají v různých aplikacích, ať už se jedná o obytné nebo komerční. Používají se například pro solární vytápění budov, solární čerpání, vaření, výrobu elektrické a tepelné energie a mnoho dalších.
Dnes jsou solární panely většinou rozděleny do tří různých kategorií: monokrystalické solární panely, polykrystalické solární panely a tenkovrstvé (amorfní) solární panely. Každý má jiné vlastnosti; proto jsou vhodné pro různé situace.
Monokrystalické solární panely
- Nejčastěji se používají jako střešní solární panely.
- Jejich vzhled je sytě černý nebo tmavě hnědý.
- Pokud jde o účinnost, monokrystalické solární panely mají účinnost od 17 % do 22 %, v některých případech dosahují až 25 %. Jsou proto považovány za nejúčinnější solární panely.
- Z hlediska životnosti jsou monokrystalické panely známé především svou odolností a dlouhou životností, obvykle se dodávají se zárukou v rozmezí 25 až 30 let a jejich výkon zůstává v průběhu času poměrně stabilní.
- Tyto panely potřebují ke svému fungování co nejlepší světelné podmínky, je tedy velice důležité jejich správné umístění.
Polykrystalické solární panely
- Polykrystalické panely jsou cenově dostupné a jsou jedním z nejlepších typů solárních panelů, které jsou oblíbené mezi majiteli domů.
- Mají modrý, mramorovaný vzhled a ve struktuře bývají vidět jednotlivé krystaly (připomínají ledové květy na skle).
- Pokud jde o účinnost, jejich účinnost se pohybuje od 15 % do 17 %.
- Pokud jde o životnost, polykrystalické panely si zachovávají stejnou životnost jako monokrystalické panely, běžně se pohybuje od 25 do 30 let.
- Tyto zhoršené podmínky mnohem lépe snáší panely vyrobené z polykrystalického křemíku.
Tenkovrstvé (amorfní) solární panely
- Tenkovrstvé solární články se používají ve velkém měřítku, jako je instalace průmyslových solárních panelů, nebo na střechy o velké ploše.
- Vyrábějí se ukládáním fotovoltaického materiálu do pevné látky.
- Mají nízkou účinnost, která se obecně pohybuje v rozmezí 10-13 %. Účinnost je zhruba poloviční oproti monokrystalickým a polykrystalickým panelům.
- Tyto panely mají čistý černý vzhled.
- Jsou citlivé i na rozptýlené světlo a jejich účinnost neklesá tak rychle s teplotou jako u předchozích dvou technologií panelů. Udává se, že při porovnání dvou solárních elektráren o stejném instalovaném výkonu vyrobí ta s amorfními panely ročně o 10-30% více energie.
- Díky tenkému profilu mají nízkou hmotnost a snadno se vrství.
Bifaciální panely
Kromě výše zmíněných tří základních typů, mezi kterými budete vybírat, můžete narazit také na označení bifaciální panely. Jedná se o oboustranné solární panely, které dokáží přeměňovat sluneční svit na elektřinu z horní i spodní části. Horní část zachytává přímé sluneční záření, ta spodní pak světlo proudící z okolního prostředí.
Rozdíl mezi jednotlivými typy solárních panelů
| Parametry | Monokrystalický | Polykrystalický | Tenký film |
|---|---|---|---|
| Účinnost | Vysoká (17-25%) | Střední (15-17%) | Nízká (10-13%) |
| Cena | Vysoká | Střední | Nižší |
| Vzhled | Tmavá nebo černá barva s osmihranným tvarem | Modrá barva | Matně černá, různé varianty |
| Výhody | Tepelně odolný, vysoká účinnost | Výhodná cena | Lehké, nižší náklady na instalaci, citlivost na rozptýlené světlo |
| Nevýhody | Může být drahý, potřeba dobrých světelných podmínek | Nízká tepelná odolnost, účinnost klesá rychleji | Nízká účinnost, potřeba větší plochy |
Solární záření a výkon panelů
Pokud se máme bavit o solárním systému, je nutné začít u té nejpodstatnější věci - u slunečního záření. Parametry panelů se měří v laboratorních podmínkách a to nejčastěji při intenzitě záření 1000W/m2. Tato hodnota je dohodnutá jako referenční a slouží k tomu, aby se panely daly porovnávat snadno mezi sebou. Pro provoz panelů je zajímavé to, jaké hodnoty bude mít intenzita záření v reálu. Maximální výkon udaný na panelu na území ČR pravděpodobně nikdy nedosáhnete. Je nutné s tím počítat.
Čtěte také: Výhody střešního SolarVenti
Parametry solárních panelů
Pro správné sestavení celého systému jsou důležité elektrické vlastnosti panelu. Podívejme se blíže, co znamená který z parametrů, které naleznete v technických listech:
- Pnom (Nominal power = nominální výkon, někdy značen také Wp): Udává maximální výkon, který panel dodá při referenční intenzitě.
- DPnom (Tolerance of Pnom = tolerance nominálního výkonu): Udává, že nový panel bude mít maximální výkon v rozsahu 125-130W.
- h (Module efficiency = účinnost panelu): Energetická účinnost panelů se udává v procentech. Tento parametr nám říká, jak velkou část přijatého slunečního svitu dokáže FV panel přeměnit na elektrickou energii.
- Voc (Open-circuit voltage = napětí naprázdno): Je napětí, které bude mít panel naprázdno bez odběru. Je důležité pro volbu regulátoru.
- Isc (Short-circuit current = proud do zkratu): Je zkratový proud, který je panel schopen dodat.
- Vmpp (Voltage at mpp = napětí v bodě nejvyššího výkonu): Napětí při nejvyšším dodávaném výkonu.
- Impp (Current at mpp = proud v bodě nejvyššího výkonu): Proud při nejvyšším dodávaném výkonu.
- Ir (Limiting reverse cur. = maximální reverzní proud): Proud, který může panelem protékat v reverzním směru.
Sestavení systému
Při sestavování solárního systému je třeba zvážit několik klíčových faktorů, které ovlivní jeho celkovou účinnost a životnost.
Spojování solárních panelů
Panely se dají spojovat sériově (za sebe), přičemž se sčítá jejich napětí. Druhou možností je spojení paralelně (vedle sebe), kdy se sčítá jejich proud. Případně je možno oba způsoby kombinovat (např. 2x2 panely). Sériové spojení je často využíváno u FV elektráren a panely mívají od výrobce integrovanou bypass (přemosťovací) diodu. Paralelní zapojení by mělo být doplněno ochrannými diodami sériově k panelům. Osobně se doporučují jen kombinace stejných panelů.
Solární regulátory
Regulátor v sobě kombinuje několik funkcí. Prvořadá je regulace napětí do systému, v případě automobilové instalace to bude 12V nebo 24V. S tím se pojí funkce dobíjení baterie a ochrany před mezními stavy. Výběr regulátoru výrazně ovlivní, jak bude systém efektivní.
- PWM solární regulátory: Levnější varianta, která umí jen omezit napětí z panelů na velikost potřebnou v systému. Nedoporučuje se pro maximální výkon.
- MPPT solární regulátory: Složitější, ale také mnohem dokonalejší. Dokáže zajistit, aby panel v každém okamžiku dodával maximální možný výkon. Pro instalace na autech, kde je velmi omezený prostor pro panely, je to logická volba.
Baterie
Pro použití v systému, kde dochází k opakovanému vybíjení a nabíjení velké části kapacity baterie, je nutné použít trakční baterii. Trakční baterie lze ještě rozdělit podle technologie (WET, AGM, gelové). Dnes jsou lithiové baterie stále častěji využívanou volbou, jsou efektivnější a mají menší rozměry a hmotnost s delší životností.
Čtěte také: Vlastnosti střešních krytin
Péče o solární panely
Pokud umístíte solární panely na střechu ve správném úhlu, získají určitou míru samočisticí funkce. I přesto by se neměla pravidelná údržba panelů podceňovat. Doporučuje se mýt solární panely zhruba 1 - 2krát za rok. Do běžné údržby byste měli zařadit také péči o přidružené technologie - tedy zkontrolovat, zda vše funguje tak, jak má. Solární panely je nutné průběžně monitorovat, abyste měli jistotu, že fungují správně.
Typy solárních panelů a jejich využití
Střešní solární panely
Solární panely na střechu se prodávají v různých velikostech a o různých hmotnostech. Větší solární panely vyrobí více energie, menší méně. Na výšku mohou dosahovat až 2 300 mm, na šířku zhruba 1 100 mm. Menší panely jsou pak přibližně o polovinu menší. Je důležité promyslet, kam panely umístíte. Doporučuje se umístění na jižní stranu a sklon v rozmezí od 20 do 50°, za nejefektivnější se pak považuje 35 - 45°.
Příkladem je sada solárních panelů EcoFlow, která nalezne své využití jako řešení pro trvalé instalace na karavany, dodávky nebo střechy chat. Dva pevné panely po 100 W poskytují celkový výkon 200 W při mimořádně vysoké účinnosti 23 %.
Solární šindele (fotovoltaika ve střeše)
Fotovoltaické panely ve střeše jsou nový trend ve využívání solární energie k výrobě elektřiny. Aktuálně stále více výrobců přichází s novými střešními krytinami, které mají ve své struktuře zabudované fotovoltaické panely. Solární šindele, také známé jako solární střešní tašky, jsou inovativní střešní materiály navržené k bezproblémové integraci solární energie do konstrukce budovy. Mají účinnost 10 % až 20 %. Solární šindele dokonaleji ladí s tradičními střešními materiály a zvyšují estetiku domova.
Výhody fotovoltaiky ve střeše: Ušetří každý měsíc náklady na energie, elegantní vzhled, vydrží trojnásobně více v tlaku než "obyčejné" střešní krytiny, dlouhá životnost, nízké nároky na údržbu a jsou 100% nepromokavé a vodotěsné. Solární tašky se díky svému jednodílnému provedení nejlépe hodí pro novostavby nebo výměny střech, pro stávající střechy jsou tedy méně vhodné.
Čtěte také: Volba oken: plast nebo dřevo?
Přenosné solární panely
Pro tenkost a přenosnost jsou tenkovrstvé panely tenčí než jiné typy, protože články jsou asi 350krát tenčí než destičky používané v jiných panelech.
Příkladem je solární panel Viking LVP200, který lze využít pro mobilní nabíjení během kempování, pobytu na chatě nebo v karavanu. Skladná konstrukce umožňuje snadný transport a instalaci kdekoli potřebujete. Speciální ETFE fólie s laminováním zlepšuje absorpci světla a dodává panelu samočistící vlastnosti.
Off-grid systémy
Off-grid energetický systém je systém, který není závislý na připojení k elektrické síti pro jeho dodávku energie. Skladování energie ve formě baterií nebo bateriových bank je často součástí off-grid systému. Pokud chcete vytvořit off-grid systém, musíte provést správný výpočet s ohledem na kapacitu výroby a skladování energie. Tyto 2 věci jsou velmi důležité, abyste zajistili, že vaši spotřebitelé (připojené elektrické spotřebiče) budou i nadále fungovat tak, jak chcete.
- Vypočítejte celkovou denní spotřebu energie vašeho systému.
- Vypočítejte maximální nepřetržitou spotřebu energie vašeho systému.
- Vypočítejte maximální špičkový výkon vašeho systému.
- Poté vyberte správný invertor pro váš systém.
- Určete, jak dlouho chcete, aby systém běžel nezávisle bez výroby energie.
- Poté spočítejte kapacitu vaší baterie, abyste to podpořili.
- A pak spočítejte, jak generujete dostatek energie, abyste tomuto systému a baterii poskytli dostatek energie.
Dotační programy
Na solární panely se vztahuje dotační program nazvaný Nová zelená úsporám. Žádat o něj mohou ti majitelé rodinných domů, kteří se chystají využívat solární panely k tvorbě elektřiny a pro ohřev vody. V tomto případě je nutné, aby byla solární elektrárna připojená k distribuční síti a její celkový výkon nepřekračoval 10 kW. O dotaci můžete žádat pro rozestavěný i již postavený dům. Celková plocha domu nesmí přesahovat 350 m2. Osoba žádající o dotace prokazuje bezdlužnost vůči státu. Před podáním žádosti se zpracovává projektová dokumentace a posuzuje se energetická náročnost dané nemovitosti.
tags: #porovnání #přenosných #a #střešních #solárních #panelů