Zelenú architektúru dopĺňa zelená energia

Strecha fotovoltického pola hybridnej 3-fázovej elektrárne s výkonom 17 kWpi, použité prémiové polykryštalické panely 245 Wpi

Väčšina stavebných projektov zaoberajúcich sa zelenou architektúrou a ekologicky a energeticky úspornými technologickými systémami v nich integrovanými sa opiera o základný predpoklad prítomnosti známych inžinierskych sietí ako elektrina, voda, plyn. Majiteľ energeticky úsporného domu investuje veľa času a finančných prostriedkov na elimináciu spotreby vstupných médií. Všetky vyššie spomenuté médiá vieme v dnešnej dobe nahradiť alternatívami dodávok respektíve inými zdrojmi. Až na elektrickú energiu. Pritom táto najčistejšia a najuniverzálnejšia forma energie je v dnešnej dobe už pomerne ľahko získateľná z vlastných zdrojov a vie nemalou formou prispieť aj k energeticky aktívnej stavbe.

V dnešnej dobe vieme fotovoltický systém integrovať do rôznych stavebných častí objektu ako je strecha, okná, fasáda. Okná, fasádu alebo presklenú strechu vieme nahradiť za fotovoltický systém, ktorý okrem svojej primárnej funkcie zaskliť, izolovať dokáže aj vyrobiť nie malé množstvo elektrickej energie potrebnej pre chod domácnosti či prevádzky. Uvedené systémy sú vyrobené vo farebných odtieňoch ladiacich s exteriérom objektu. Takéto vyhotovenie nepripomína klasickú modrú mriežku fotovoltického panela. Vyrobenú elektrickú energiu aktívnej stavby vie objekt priamo spotrebovať, alebo uložiť do batériových blokov na obdobie noci a zamračených dní.

V roku 2012 spoločnosť CWF,s.r.o. navrhla, realizovala a sprevádzkovali prvú hybridnú 3-fázovú fotovoltickú elektráreň s akumuláciou do batériových blokov na Slovensku. S odstupom času máme dostatok reálne preukázateľných meraní a rôznych variant prevádzky.

Fotovoltická elektráreň s celkovým inštalovaným výkonom 17 kWpi je prevádzkovaná v nasledovných režimoch:

1.) výroba elektriny z fotovoltických panelov s dodávkou do vnútornej siete NN objektu a priamou spotrebou bez prítomnosti vonkajšej distribučnej siete NN. Nespotrebovaná energia sa ukladá do batériových blokov na neskoršie obdobie noci a bez slnečného svitu.

Akumulácia prebytkov do trakčných batérií 24x2V s kapacitou 800 Ah.

2.) výroba elektriny z fotovoltických panelov s dodávkou do vnútornej site NN objektu, kde sa priamo spotrebúva. Ak je výroba z fotovoltických panelov nižšia ako je aktuálna spotreba objektu, systém si zvyšnú energiu berie z batérií, alebo z prítomnej vonkajšej distribučnej siete NN. Všetko prebieha bez nutnosti obsluhy a bez výpadku vnútornej siete NN.

Technológia hybridných striedačov 3x6 kW s MPPT tracker a nabíjaním batérií

Technológia hybridných striedačov 3×6 kW s MPPT tracker a nabíjaním batérií

3.) posledný režim je kombinácia režimu č.2 doplnený o ďalší zdroj elektrickej energie ako je napr. veterná turbína, alebo benzínový agregát.

Celý systém hybridnej fotovoltickej elektrárne pozostáva z nasledovných technologických celkov:

fotovoltické pole inštalované na šikmej streche z prémiových polykryštalických panelov s 10 ročnou produktovou zárukou. Tak isto je možné použiť aj integrované okenné systémy, studené fasádne systémy, ktoré sa dajú vhodne farebne doladiť. Ich výkon vyrobenej elektrickej energie je nižší, ale už len predpoklad, že nám fasáda, okno, presklená plocha, skleník vyrába elektrinu a plnú si svoju funkciu je veľkým benefitom.
hybridný striedač s nabíjačom batérií, ktorý pracuje pre každú fázu elektrického rozvodu zvlášť. Striedače sú variabilne rozšíriteľné až do výkonu 72 kW s možnosťou pripojenia ďalšieho zdroja elektrickej energie ako veterná turbína.
akumulácia vyrobenej a nespotrebovanej elektrickej energie do batériových blokov s celkovou uloženou kapacitou 800 Ah. Ako batérie sú použité olovené trakčné 2V články s dôrazom na možné preťaženie, spustenie 3-fázového elektromotora. Batérie sú bezúdržbové, bez nutnosti budovať vetranie a kanalizáciu. Životnosť batérií je 20 rokov pri 80% vybití. Po skončení životnosti sú recyklovateľné.

S takto navrhnutým a prevádzkovaným systémom fotovoltickej elektrárne máte istotu, že neprídete o vyrobenú elektrickú energiu, ktorú by ste bezodplatne odovzdali do distribučnej siete. Celý systém spĺňa požiadavky na ochranu a bezpečnosť distribučnej siete, pokiaľ je na ňu pripojený. Pri výpadku vonkajšej distribučnej siete NN máte objekt bezpečne napájaný s vlastnou elektrickou energiou.

Skúsenosti po necelom dvojročnom prevádzkovaná takého systému, ktorý bol testovaný v rôznych režimoch prevádzky sú nad očakávania výborné. Celkové vyrobené množstvo elektrickej elektriny za rok (14,5 MWh) vie pokryť celoročnú spotrebu elektriny v rodinnom dome, kde sú prevádzkované aj 3-fázové spotrebiče ako vírivá vaňa (8 kW na 3-fázy), indukčný panel na varenie (2-fázy po 3,5 kW) a pod.

VÝHODY SYSTÉMU:

vyrobená elektrická energia je spotrebovaná alebo uskladnená na mieste inštalácie.
vhodné aj do lokalít kde je distribučná sieť vybudovaná, kde sú problémy s napájaním, alebo sa zákazník rozhodne po čase distribučnú sieť nevyužívať vôbec.
výstupná kvalita elektrickej energie z hybridných meničov má tvar čistej sínusovky bez podpätí a prepätí, ktoré či chceme, alebo nie, z distribučnej siete k nám “tečú” a spôsobujú nám škody na elektronických zariadeniach.
zákazník je majiteľom čistej formy elektrickej energie, ktorá už naďalej nezaťažuje životné prostredie, je nehlučná a vie ju podľa svojich potrieb kontrolovať.

Fotovoltické systémy sú investícia, ktorá sa vyplatí všade na svete kde svieti slnko a sú určené do bežných podmienok každodenného života. Preto sme presvedčený o tom, že fotovoltická elektráreň by mala byť súčasťou každej novej budovy, nie len ekologicky zmýšľajúcej ako autonómny zdroj energie. Náš svet je plný energie, stačí ju len rozumne využívať. Našim hlavným kritériom pri návrhu a inštalácii zelenej fotovoltickej elektrárne je dosiahnutie elektrickej sebestačnosti s minimálnym nákupom elektrickej energie z distribučnej siete. Nespoliehajme sa na dotácie a aickú prítomnosť energie od niekoho.

Každý nami navrhovaný systém zelenej elektrárne je jedinečný. Pred jeho samotnou realizáciou je veľmi dôležité venovať čas na projektovú prípravu. Ideálne je celý systém riešiť už pri projektovaní samotného stavebného objektu, jeho situovanie podľa svetových strán, vhodný výber materiálov (okná, presklené plochy, strechy), ktoré sa dajú doplniť o “funkciu” výroby elektrickej energie. Treba zvoliť vhodnú kombináciu kúrenia, ohrevu TÚV a varenia, aby sme maximálne využili vyrobenú elektrickú energiu našim domom, ale zároveň aj zohľadnili reálne možnosti, ktoré nám náš dom ponúka pri samotnej výrobe elektrickej energie. Neznamená to, že všetky systémy budú využívať ako primárny zdroj elektrickú energiu. Často sa stretávame, že zákazník chce ostrovný elektrický systém (bez prítomnej vonkajšej siete NN), objekt nemá stavebný potenciál na veľký fotovoltický výkon a všetky systémy chce na elektrinu: tepelné čerpadlo, varenie, ohrev TÚV a pod. Takto to nebude nikdy spoľahlivo fungovať.

Veľa ekologických a ekonomicky úsporných systémov je aj o zmene myslenia, ako sa k energii chovať. Nestačí mať len úsporné spotrebiče, svietenie, ale treba vnímať prírodu, jej zmeny a pohyb slnka. Dnes vieme napríklad pranie, umývanie riadu a pod. spúšťať oneskorene vtedy, keď máme dostatok svojej energie, či už priamo vyrobenej, alebo akumulované prebytky. Vhodným doplnkom pre akumuláciu vyrobenej a nespotrebovanej energie je rozvíjajúca sa elektromobilita. Prístrešok pre auto, ktorého strecha je vyhotovená z fotovoltických článkov s možnosťou priameho dobíjania elektromobilu.

cwf_logo