Fotovoltaika
Historie solární energie:
Fotovolotaika je přeměna světla na elektrickou energii. Prapůvod slova pochází ze dvou řeckých slov „foto“ - světlo a „volt“ - jednotka elektrického napětí. Historie sahá až do roku 1839, kdy za objevem stál francouzský fyzik Alexandre Edmond Becquerel. Trvalo více než 100 let do výroby prvního solárního článku v Bell laboratořích. Účinnost tehdejších solárních panelů se nedá srovnávat s účinností dnešních, které dosahují až 17%. V laboratorních podmínkách jsou dosahovány hodnoty u monokrystalických článků až 24%.
Princip fungování fotovoltaiky:
Principem je přeměna dopadajícího slunečního záření v elektrickou energii. K tomu dochází v fotovoltaických článcích, které dělíme na tyto základní druhy:
- Amorfní
- Polykrystalické
- Monokrystalické
Další typy článků — běžně nepoužívané:
- CIS (CuInSe2)
- z teluridu kademnatého (CdTe)
- z galiumarsenidu (GaAs)
- Vícepřechodové struktury
- Organické fotovoltaické
Amorfní články:
Základem je napařovaná křemíková vrstva. Účinnost těchto článku se pohybuje v rozmezí 4 až 8%. Tyto typy článků jsou nejlevnější a jsou využívány v místech, kde není omezení prostorem.
Polykrystalické články:
Základem je křemíková podložka. Články se skládají z většího počtu menších polykrystalů. Účinnost se pohybuje v rozmezí 10 až 14%. Jejich výroba je levnější a rychlejší než monokrystalických.
Monokrystalické články:
Základem je podobně jako u polykrastalických článků křemíková podložka. Krystaly jsou větší než 10 cm a vyrábí se tažením roztaveného křemíku ve formě tyčí o průměru až 300 mm. Ty se poté rozřežou na tenké plátky (podložky). Účinnost těchto článků se pohybuje v rozmezí 13 až 17%.
Solární panely jsou složeny z výše popsaných typů článků. Panel tvoří matice článků, které jsou spojeny letovanými spoji. Články chrání ze spodu pevná deska (TEDLAR) a z vrchu tvrzené leštěné sklo. Svým zpracováním jsou schopny odolat i nestandardním klimatickým podmínkám jako je například krupobití. Na trhu je mnoho výrobců solárních panelů. V principu se panely liší rozměry, účinností a samozřejmě cenou.
Měniče:
Měnič slouží k přeměně velmi nízkého stejnosměrného napětí získaného z panelu na nízké střídavé napětí 230 V. Na trhu je mnoho výrobců měničů, které se liší hlavně účinností, komfortem a cenou. Účinnost měniče dosahuje až 96% přeměněné energie.
Fotovoltaická elektrárna:
Fotovoltaická elektrárna je zařízení sloužící k výrobě elektrické energie 230 V za účelem prodeje do distribuční sítě nebo k vlastní spotřebě. Základem jsou solární (fotovoltaické) panely, které se vzájemně vhodně propojí. Elektřina získaná z těchto panelů je vedena do měniče napětí, který ji transformuje na síťové napětí 230 V. Transformované napětí je připojené do distribuční sítě přes elektroměr, který slouží k měření vyprodukované energie.
Typy instalací:
Rozlišujeme celkem 4 základní typu instalací panelů:
- Pevná/Fixní
- Jedno-osé polohování
- Dvou-osé polohování
- Tzv. super traxle
Pevná instalace je nepohyblivé uchycení panelů na nosné konstrukci pod fixním úhlem. Roční produkce v našich podmínkách je 1000 pracovních hodin v plném výkonu při úhlu 35°.
Jedno-osá polohovací jednotka je sestava panelů na nosné konstrukci instalované pod optimálním 35° s se sledovačem polohy slunce v jedná ose – východ – západ. Roční produkce je v našich podmínkách cca 1250 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.
Dvou-osé polohování je natáčení panelů konstrukcí za sluncem tak, aby bylo dosaženo kolmého dopadu paprsku. Tzn. že slunce je sledováno v azimutu i výšce. Roční produkce je v našich podmínkách cca 1370 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.
Super traxle je jedno-osá polohovací jednotka s násobičem (zrcadlem) světelného toku. Výrobce udává odhad roční produkce v našich podmínkách cca 1370 pracovních hodin v plném výkonu. Většinou nelze instalovat na střechy – z důvodu statiky.
