Domovská stránka Fotovoltaika TypyOstrovní systémy

Ostrovní fotovoltaické systémy

Ostrovní fotovoltaické systémy jsou řešením v situacích, kdy není možné využívat el. energii z distribuční sítě nebo by vybudování přípojky bylo neúměrně nákladné (odlehlé chaty, chalupy). Tento systém není spojen s elektroinstalační soustavou. Hlavní nevýhodou tohoto systému je malá kapacita baterií v době, kdy energii nejvíce potřebujeme, tedy v zimě. Pro sezoní využítí energie na chalupách, kde není elektřina, může být tento systém úspěšně využíván.

3 základní ostrovní systémy

S přímým napájení

Jedná se pouze o propojení fotovoltaických panelů a spotřebiče přes regulátor napětí. Připojené el. zařízení je funkční pouze po dobu dostatečné intenzity slunečního záření. Příkladem využití takovéhoto systému může být nabíjení akumulátorů malých přístrojů (mobil, notebook), případně napájení oběhových čerpadel sol. systému pro přípravu TUV.

S akumulací elektrické energie

Díky speciálním akumulátorovým bateriím, jejichž optimální nabíjení a vybíjení zajišťuje regulátor dobíjení, umožňují takové ostrovní solární systémy využívání el. energie i v době bez slunečního záření. Ostrovní systrémy lze připojovat jak ke spotřebičům napájených stejnosměrným proudem (12/24V), tak i k běžným síťovým spotřebičům (230V) napájených přes napěťový střídač.

Hybridní solární ostrovní systémy

Tyto systémy jsou oproti ostrovnímu solárnímu systému s akumulací el. energie rozšířené o doplňkový zdroj elektřiny (elektrocentrála, kogenerační jednotka). Tento zdroj pokryje potřebu el. energie v obdobích s nedostatečným slunečním svitem nebo při provozu zařízení s vysokým příkonem. Takovéto ostrovní fotovoltaické elektrárny jsou vhodné pro objekty, kde se předpokládá celoroční (zimní) provoz.

Podívat se na schéma

Dimenzování výkonu fotovoltaického systému

Pro správné nadimenzování výkonu ostrovníh fotovoltaické elektrárny je třeba znát počet, typ a výkon spotřebičů, stejně jako 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.

Akumulátory

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.

Dimenzování kapacity akumulátorového souboru

Celková akumulátorová kapacita by měla být cca o 20% vyšší než je nutná pro bezproblémový provoz. Kapacitní rezerva umožňuje do budoucna eventuální připojování dalších spotřebičů, navíc prodlužuje životnost akumulátorů. Akumulátorový soubor tvoří propojené akumulátory stejného typu a stáří, se stejnou kapacitou a aktuálním stupněm vybití. Aby při paralelním propojení souborů nedošlo k jejich poškození v důsledku velkých vyrovnávacích proudů, je nutné každý akumulátorový soubor opatřit pojistkou.

Regulátor dobíjení

Regulátor je zapojen do série s 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 , nebo je propojí nakrátko. Regulátor je nutné zvolit podle pracovního napětí systému, podle proudového výkonu fotovoltaických panelů, podle typu akumulátorů a s ohledem na teplotní pracovní podmínky.

Měnič napětí

Pro ostrovní fotovoltaické systémy se používají odlišné měniče napětí než pro systémy připojené na síť, jelikož jsou připojeny na svorkovnice akumulátorů a střídavý proud (230V) vyrábí z relativně stálého napětí 12/24V. Měnič se dimenzuje na základě maximálního výkonu spotřebičů, s určitou rezervou pro eventuálně přidávané spotřebiče do budoucna. Měniče vhodné pro OFS musí mít vysokou účinnost i při nízké zátěži a zároveň nízkou vlastní spotřebu el. energie. Musí být odolné vůči krátkodobému přetížení a umožňovat krátkodobé vysoké hodnoty rozběhového proudu.