Další možností jak omezit ná-
klady především elektrickou tepel-
nou energii provoz domu vyrovna-
né energetické bilanci výroby spotřeby
elektrické energie ostrovním provozu
s akumulací energií, tedy nezávisle na
napájení veřejné distribuční sítě. využitím SMART
systému bude optimalizováno připojení
jednotlivé spotřeby rodinného domu na
základě informací predikované hod-
notě energie fotovoltaické větrné
elektrárny, solární elektrárny tepel-
ných čerpadel, dále základě defi-
novaných priorit připojení jednotlivých
zátěží základě aktuální hodnoty
kapacity akumulačních zařízení. Část zdrojů elektrické te-
pelné energie bude přitom tvořit větrná
elektrárna, fotovoltaická elektrárna, pří-
padně kogenerační jednotka, dále pak
tepelná čerpadla solární kolektory.
S využitím zmíněných obnovitelných
zdrojů elektrické energie SMART sys-
tému řízení spotřeby tak bude možné
provozovat dům definovanou spo-
třebou běžné domácnosti nezávisle na
napájení veřejné distribuční sítě tzv. Katedra elektroenergetiky, VŠB TUO
Hybridní systémy
pro napájení
rodinných domů
▷
. Lukáš Prokop, Ph.
Klíčová slova
Větrná elektrárna, fotovoltaická elek-
trárna, akumulace, monitoring, systém
řízení, fyzikální model, rodinný dům
Úvod
V době postupně zvyšujících
nákladů provoz domácností do
popředí zájmu dostávají tzv. Struktura celého fyzikálního mo-
delu uvedena obr.
Cílem vybudování tohoto fyzikál-
ního modelu bylo získat technickou
platformu pro testování sofistikované-
ho systému řízení, který umožňoval
bez zásahu uživatele samostatně řídit
energetický provoz typického rodinné-
ho domu.D.
Řízení toků energií mezi jednotlivý-
mi komponenty energetické koncepce
bude realizováno využitím řídícího
SMART systému.
V tomto článku jsou prezentovány
základní informace hybridním systé-
mu, který budován areálu VŠB-TU
Ostrava. „energeticky so-
běstačný“., Ing. 1.
Cílem vytvoření energetické kon-
cepce pro napájení rodinného domu
tak, aby celková spotřeba tepelné
i elektrické energie byla dotována
z obnovitelných zdrojů elektrické ener-
gie dům tak byl tzv. Podrobnější informace
o dimenzování akumulačního systému
a zdrojů byly publikovány [2] [3]. Výstavba ostrovního
systému, který simulovat napájení
rodinného domu, vycházela analýzy
spotřeby běžného rodinného domu.
Na základě této analýzy byl následně
dimenzován akumulační systém ohle-
dem požadavky výkonu, ale také
s respektováním velikosti prvotní in-
vestice doby návratnosti celé energe-
tické jednotky. Stanislav Mišák, Ph.
Zdroje, které celý systém napájejí, byly
voleny nejen ohledem napájení mo-
delového rodinného domu, ale také tak,
aby mohly být využity výuce dalšímu
výzkumu.
ostrovním provozu. Ing.
Jako akumulační zařízení předpoklá-
dáno využít akumulátorové baterie pro
pokrytí dlouhodobého časového hori-
zontu spotřeby, dále superkapacitory
pro pokrytí odběru zdrojů strmou
charakteristikou proudového zatížení.
Popis hybridního systému
V areálu VŠB Ostrava byl před
několika lety vybudován rámci vý-
zkumu obnovitelných zdrojů elektrické
energie první mikro ostrovní systém,
který slouží napájení veřejného osvět-
lení [1].
Solární, větrná fotovoltaická elek-
trárna, tepelná čerpadla, tedy obno-
vitelné ekologické zdroje, byly vybrány
pro napájení spotřeby elektrické tepel-
né energie ostrovním provozu záměr-
ně, jelikož jedná zdroje, které jsou
vzájemně sobě nezávislé, mohou
tak pokrýt spotřebu energií rámci ce-
loročního provozu spotřeby rodinného
domu.EvP
21
▷▶▷ Příloha: Obnovitelné zdroje energie
Abstrakt
V poslední době jsou čím dál tím více
využívány obnovitelné zdroje pro napá-
jení rodinných domů, nicméně masověj-
ší rozšíření využití obnovitelných zdrojů
naráží chybějící komplexní systém
řízení, který umožňoval provoz pl-
ném ostrovním režimu bez nutnosti zři-
zovat připojení distribuční síti. Popisovaný hybridní systém
slouží jako fyzikální model napájení ro-
dinného domu provozovaného ostrov-
ním režimu.
Energetická koncepce využívaná pro
řízení toku energie ostrovním systému
napájející spotřebu elektrické teple-
Doc.
Na základě zkušeností při budování
a provozu tohoto systému byl vybudo-
ván druhý ostrovní systém podstat-
ně vyšším instalovaném výkonu, který
slouží jako fyzikální model napájení
rodinného domu. nízkoener-
getické pasivní domy, kde snížena
spotřeba elektrické tepelné energie na
minimum. Zdrojem elektrické energie
jsou dvě fotovoltaické jedna větrná
elektrárna, které jsou doplněny akumu-
lačním systémem, včetně komplexního
monitoringu.
Část tepelné energie bude dále aku-
mulována využitím výměníků tepla
a může být taktéž použita pro zefektiv-
nění tepelného cyklu tepelných čerpa-
del expanzí tepla.D
