- Fotovoltaika: kako deluje
- Nadzor delovanja pretvornika
- Fotovoltaika: dodatni števec energije
- Fotovoltaika doma: regulator za nadzor ogrevanja vode
- Fotovoltaika in nadzor toplotne črpalke
Kako deluje pametna fotovoltaika? Odvečna električna energija iz fotonapetostne napeljave se lahko vrne v javno omrežje in se nato iz njega zbira. Vendar pa to prispeva k podaljšanju dobe vračila. Zato se splača uporabiti sodobne rešitve, ki vam omogočajo boljše upravljanje z energijo lastne sončne mikro elektrarne.
V fotovoltaiko vlaga vse več lastnikov enodružinskih hiš, ki iščejo načine za znižanje računov za energijo. To stanje je povezano z nedavno uvedenimi podpornimi programi in prednostnimi posojili.Zahvaljujoč njim lahko tudi zmerno premožni investitorji izkoristijo fotovoltaično revolucijo in financirajo lastno elektrarno s prihranki na računih za elektriko. Predvideno zvišanje cen energije in alarmi za smog spodbujajo ljudi k vlaganju v fotovoltaiko, kar prepričuje v boj za kakovost zraka.
Fotovoltaika je vrsta investicije z dokaj hitro vračilno dobo, ki se giblje od 5 do 7 let, odvisno od instalirane moči. Pogoj za to je nakup učinkovitih in zanesljivih naprav, uporaba obstoječih sistemov za podporo tovrstnim investicijam in možnost obračunavanja s prodajalci energije po preferenčnih pogojih (sistem popustov).
Fotovoltaika: kako deluje
Moč fotonapetostne instalacije je opredeljena kot produkt nazivne moči vseh uporabljenih PV modulov. Na njegovi podlagi lahko določite količino energije, ki jo proizvede. To je približno 1.000 kWh na leto na kilovat moči, vendar pod optimalnimi pogoji.Za oceno količine energije, ki jo proizvede fotovoltaika glede na lokacijo, kot naklona ali azimut polja fotovoltaičnega modula, lahko uporabite brezplačna orodja, na primer podatkovno bazo PV-GIS (https://bit.ly/2W3OFUf) . Pravilno zasnovana fotovoltaika lahko med letom proizvede toliko energije, da v celoti pokrije njeno porabo v stavbi. Pogosto pa je problem neusklajenosti med profilom proizvodnje energije in profilom porabe.
Fotovoltaični sistem med letom proizvaja energijo predvsem poleti, pozno spomladi in zgodaj jeseni. V zimskih mesecih (december-januar) elektrarna proizvede le 4-5 % celotne letne proizvodnje. Nasprotno pa je domača poraba energije v tem času običajno največja. Dnevi so krajši, pogosteje uporabljamo razsvetljavo, tudi za ogrevanje uporabljamo elektriko.
Čez dan proizvodnja energije doseže vrhunec okoli poldneva. V tem času so člani gospodinjstva običajno zdoma, zato se večina proizvedene energije ne porabi in jo je treba prenesti v električno omrežje.Samozadostnost hiše, to je količina proizvedene energije, ki se porabi neposredno za zadovoljevanje lastnih energetskih potreb, je takrat 20-30 %. Preostalih 70-80 % energije se vrne v omrežje in nato ponovno zbere, npr. ponoči.
Dajanje odvečne neporabljene energije omrežju je povezano s finančnimi izgubami. Pri fotonapetostni napeljavi lahko iz omrežja »povrnemo« le del oddane energije skupaj s stroški njene distribucije (80 % pri napeljavah do 10 kW oziroma 70 % z večja zmogljivost - do 50 kW). Zato je vredno poskrbeti za povečanje stopnje samooskrbe stavbe. To lahko storimo s spremembo navad uporabnikov in ročnim, časovnim ali inteligentnim vklopom električnih naprav v urah največje proizvodnje energije sonca. Na ta način je mogoče doseči stopnjo samooskrbe do 50 %.
Z uporabo sodobnih rešitev, namenjenih fotovoltaiki, lahko presežek proizvedene energije namesto vračanja v omrežje upravljamo na inteligenten način.S tem lahko dodatno povečate stopnjo samooskrbe in minimizirate izgube, povezane z vračanjem proizvedene energije v javno elektroenergetsko omrežje. Ko fotovoltaična instalacija proizvede več energije, kot je trenutno porabljena, lahko njen presežek usmerimo na primer v grelnik, sušilnik ali drug sprejemnik energije, ki ga določi uporabnik. Zahvaljujoč temu se lahko električna energija, ki jo proizvedejo PV celice, neposredno uporabi do 100 odstotkov.
Nadzor delovanja pretvornika
Za največjo učinkovitost vaše namestitve je bistvenega pomena nadzor nad delovanjem sistema. Spremljanje energije, proizvedene s fotovoltaiko, vam omogoča, da izračunate stopnjo izrabe energije za lastne potrebe in uporabite rešitve, ki vam bodo omogočile optimalno upravljanje z energijo. Najenostavnejši način spremljanja delovanja pretvornika je branje vrednosti na LCD zaslonu. To pa zahteva fizično prisotnost lastnika napeljave, ki jo mora redno in pogosto pregledovati.V nasprotnem primeru se morda ne zaveda, da naprava proizvaja manj ali nič energije.
Da bi lahko brez pretiranega vpletanja nadzorovali delovanje fotovoltaične napeljave, se splača uporabiti dodaten sistem, t.i. Fronius Datamanager, ki omogoča spremljanje, beleženje in shranjevanje vhodnih in izhodnih parametrov pretvornika (kot so moč, napetost in tok) ter vam omogoča njihov ogled na daljavo – preko spletne strani ali mobilne aplikacije. Uporabnik ima dostop do vseh najpomembnejših parametrov inštalacije, predvsem pa do trenutne moči, ki jo proizvaja razsmernik. Lahko analizira dnevne, mesečne in letne profile proizvodnje energije in ustvari poročila.
Spremljanje je pomembno tudi z vidika tekočega vzdrževanja. Podatke o morebitnih motečih dogodkih in okvarah nemudoma posredujemo servisu, zahvaljujoč čemur morebitne nepravilnosti v delovanju fotovoltaične napeljave takoj lociramo in po potrebi odpravimo.Vendar samo spremljanje delovanja razsmernika ne omogoča ugotovitve, kaj se dogaja s proizvedeno energijo. Tu je treba uporabiti dodatno napravo, to je pametni števec. Lastniku daje dodatno možnost opazovanja energetske bilance v stavbi (njene proizvodnje in porabe) ter pametnega nadzora nad njeno porabo. V sodelovanju s kartico Fronius Datamanager vam omogoča primerjavo profilov proizvodnje električne energije v fotovoltaični napeljavi in njene porabe v stavbi. Zahvaljujoč temu lahko enostavno izračunate stopnjo lastne porabe energije in tudi finančne koristi namestitve fotovoltaike.
Fotovoltaika: dodatni števec energije
Inteligentni merilnik energije služi za natančno merjenje trenutne vrednosti trenutne moči na priključku objekta na električno omrežje in to vrednost preko Datamanagerja prenese na regulator Fronius Ohmpilot, ki skrbi za nadzor moči.Zahvaljujoč temu se presežek proizvedene energije ne odvaja v električno omrežje, temveč se porabi na primer za pripravo tople vode. Ker je regulacija gladka, se energija v danem trenutku niti ne sprošča niti ne porablja (trenutna moč je takrat enaka 0 W). Z natančnim poznavanjem trenutne bilance električne energije v hiši lahko programirate vklop naprav glede na vrednost prenesene moči v omrežje in njihov izklop – ko je energija odvzeta iz omrežja. Komunikacija med kartico Datamanager in regulatorjem lahko poteka preko žične povezave in brezžičnega lokalnega omrežja WiFi.

Fotovoltaika doma: regulator za nadzor ogrevanja vode
Za izrabo presežkov proizvedene energije je treba uporabiti še en element fotovoltaične instalacije, to je regulator porabe energije. Zahvaljujoč možnosti gladke regulacije omogoča učinkovito izrabo odvečne fotovoltaične energije in njeno oddajanje izbranim sprejemnikom v gospodinjstvu.To omogoča na primer delovanje infrardečih grelnikov ali sušilnikov za brisače.
Ena od možnosti izrabe presežkov energije, proizvedene iz fotovoltaike, je ogrevanje vode, npr. v bojlerjih in hranilnikih. V primeru enodružinske hiše s povprečno porabo vode je za ogrevanje v obdobju od aprila do oktobra dovolj le sončna energija. Ko fotovoltaična instalacija proizvede več energije, kot jo trenutno porabi, regulator razpoložljive presežke usmeri na grelno telo ali drug sprejemnik, ki ga izbere uporabnik. To omogoča največjo samooskrbo, zmanjšane emisije CO2 v gospodinjstvu in zmanjšano porabo energije v glavnem sistemu za oskrbo s toploto stavbe v poletnih mesecih. Prispeva tudi k podaljšanju njegove življenjske dobe – to velja predvsem za kotle na trda goriva (pelete, eko grahovo premog), ki so po uporabi električnega grelnika vode z regulatorjem skoraj pol leta izklopljeni.Ne smemo pozabiti, da so tovrstne kurilne naprave negospodarne, če se uporabljajo samo za ogrevanje sanitarne vode.

Pri sodobnih, toplotno izoliranih hranilnikih tople vode trenutek pridobivanja energije za ogrevanje vode ni pomemben, saj se pridobljena temperatura vzdržuje več deset ur. Doseganje nastavljene temperature nadzira regulator s temperaturnim senzorjem. Celoten sistem se lahko uporablja tudi za redno segrevanje vode na temperaturo nad 70°C, to je termična dezinfekcija, ki se izvaja v toplovodnem sistemu za boj proti bakterijam legionelam v njem.
Regulator dodatno ščiti električno napeljavo - zahvaljujoč nemotenemu in zanesljivemu zagonu sprejemnikov. Njegova namestitev in konfiguracija ni zapletena. To lahko storite preko spletne strani.
Fotovoltaika in nadzor toplotne črpalke
Drug primer uporabe presežne energije je napajanje toplotne črpalke. Pri energijsko varčnih, dobro izoliranih hišah se lahko vklop toplotne črpalke za ogrevanje ali hlajenje prostorov odloži. Te naprave so zato idealne za krmiljenje in s tem - inteligentno shranjevanje ustvarjene energije v obliki toplote (ali hladu). Pri toplotni črpalki je zelo pomembno, da se njen kompresor ne vklaplja in ugaša prepogosto. Takšen parameter lahko nastavite v napravi Datamanager prek vmesnika, ki je na voljo na nivoju spletnega brskalnika. Pripravo tople sanitarne vode lahko nastavite tudi kot prednostno ob določenih urah, tako da jo lahko porabite, npr. po vrnitvi iz službe. Fronius Datamanager bo krmilil grelnik sanitarne vode. odvisno od razpoložljivega presežka proizvedene energije, in če je v oblačnih dneh premalo - vnaprej vklopi ogrevanje vode.