Princip výroby energie

Napsal dne 26. 10. 2009

Technický obor, jenž se zabývá přeměnou slunečního záření na elektrickou energii, se nazývá Fotovoltaika  (název je odvozen od slova foto = světlo, volt = jednotka elektrického napětí). Konkrétní proces přeměny energie probíhá v tzv. fotovoltaickém článku.

Elektrickou energii získáváme díky procesu fotovoltaického jevu, při kterém dochází dopadem fotonů na polovodičový PN přechod k uvolňování a hromadění volných elektronů. Pokud je PN přechod doplněn o dvě elektrody (anoda a katoda), začne fotovoltaickým článkem protékat elektrický proud.

fotovoltaický solární článek a jeho činnost

Fotovoltaický panel

Monokrystalické solární panely se častěji využívané, než panely polykrystalické. Ačkoli monokrystalické panely mají větší účinnost, není využití jejich plochy tak dokonalé. V konečném výsledku mají oba typy vyváženou výkonnost.

Účinnost fotovoltaických solárních panelů:

  • Polykrystalický panel (modul)  - 12-14%.
  • Monokrystalický panel (modul) - 12-16%.

Fotovoltaický panel je schopen vyrábět elektrickou energii i bez přímého osvícení na základě difúzního záření, které je v ČR převládající.

Fotovoltaický panel - monokrystalický článek

monokrystalický článek

fotovoltaický panel

fotovoltaický panel složený ze 72ks článků

Střídač

Jak jsme již zmínili, ve fotovoltaický panelech se procesem přeměny sluneční energie vyrábí stejnosměrný proud, který je potřeba přeměnit na střídavý (230V / 400V, 50Hz), abychom jej mohli dodávat do distribuční sítě. Tento proces se odehrává v zařízení, které se nazývá střídač (také měnič nebo investor). Přístroj je kromě základní funkce přeměny schopen podávat informace o vyrobené energii a provozních stavech např. pomocí GSM, nebo internetu.

Střídač musí mít co nejvyšší výkon. To je zajištěno především odstraněním transformátoru s následným snížením tepelných ztrát a užitím zařízení pro sledování bodu max.výkonu (MPP), které změnou vstupního odporu zajišťuje optimální chod střídače. Připojení energie z panelů do sítě) je plně automatizováno.

Střídač může být vybavený displejem, který ukazuje aktuální údaje o činnosti systému, okamžitý výkon, napětí, energii vyprodukovanou systémem ve sledovaný den, celkovou vyprodukovanou energii, dobu práce systému, případně poruchu a příčinu poruchy.

Záruční doba střídačů se pohybuje v rozmezí 5-20let, přičemž na celková délku životnosti zařízení má mimo jiné vliv i speciální konstrukční řešení - chlazení přirozenou cirkulací vzduchu bez použití ventilátoru. Záruka střídačů se pohybuje v rozmezí 5-20let.

Střídač

 

Elektroměr energie prodané do sítě

Elektroměr měří energii Vámi dodanou do distribuční sítě. Za každou kWh, která projde tímto elektroměrem účtujete distributorovi 12,89 Kč - cena r.2009 pro instalace s výkonem do 30 kWp (naprostá většina běžných domácích instalací).

Elektroměr vlastní spotřeby

Elektroměr měří energii, kterou spotřebujete a za kterou nic neplatíte. Navíc dostáváte odměny za ekologicky vyrobenou energii ve formě zeleného bonusu - 11,91 Kč za 1kWh - cena r.2009 pro instalace s výkonem do 30 kWp (naprostá většina běžných domácích instalací).

Trochu historie

Fotovoltaický jev byl poprvé popsán v r. 1887 Heinrichem Hertzem, jenž pozoroval chování (v tehdejší době nevysvětlitelné) elektromagnetického vlnění při dopadu na povrch kovu. Kvantové vysvětlení poskytnul až Albert Einstein, jenž za svůj přínos k teoretické fyzice dostal v roce 1921 Nobelovu cenu.

V roce 1958 se poprvé použilo fotovoltaických článků pro výrobu energie v kosmických programech a od té doby se staly jejich nedílnou součástí.



Novinky