Důležitým rozhodnutím také
určení, jaké spotřebiče energetický
systém napájet.
▷
. Klesne-li vstupní napětí
pod nastavenou mez nebo stanovené
limity horní dolní meze, systém au-
tomaticky vypne. Variant mnoho, ale
základní stanovení, zda budou na-
pájeny pouze běžné spotřebiče, je
počítáno napájením elektrického vy-
tápění.
Stěžejní prvotní částí při návrhu
napájení rodinného domu předpoklá-
daným ostrovním režimem provozu je
analýza spotřeby energií analyzovaného
domu. Polohovací jednotka svůj vlastní senzor (anemometr
peed sensor) rychlosti větru důvodu dostatečné bezpečnosti při velmi silném větru. Pro konverzi větrné elektrickou energii využita větrná elektrárna
hronním generátorem permanentními magnety instalovaném výkonu kV∙A (VTE). Polohovací jednotka svůj vlastní senzor (anemometr
Wind speed sensor) rychlosti větru důvodu dostatečné bezpečnosti při velmi silném větru. Větrná natáčecí fotovoltaická
elektrárna. Pro zvýšení účinnosti fotovoltaické elektrárny
FVE1 byl vybudován natáčecí systém, který umožňuje natáčení plochy fotovoltaickými panely dvou
osách (viz. Při plně nabitých
bateriích nízké spotřebě proudu ome-
zuje výrobu energie systému. obr. Rovněž
určuje optimální strategii nabíjení bate-
rií, čímž prodlužuje jejich životnost. Konkrétně
se jedná zdroje využívající energii větru slunce, což, jak již bylo zmíněno úvodní části, představuje
optimální skladbu obnovitelných zdrojů pro případ potřeby napájení spotřeby enegiií rodinného domu
v průběhu jeho celoročního provozu.
zdrojové části
á část ostrovního systému obsahuje dva základní zástupce obnovitelných zdrojů energie. Jako další
ektrické energie, tentokrát využívající energii slunečního záření, použita fotovoltaická elektrárnu
krystalickými panely špičkovém instalovaném výkonu (FVE1) fotovoltaická elektrárna
ystalickými panely špičkovém výkonu 2kWp (FVE2). Bě-
hem provozu neustále monitoruje DC
vstupní napětí. Jako další
zdroj elektrické energie, tentokrát využívající energii slunečního záření, použita fotovoltaická elektrárnu
s monokrystalickými panely špičkovém instalovaném výkonu (FVE1) fotovoltaická elektrárna
s polykrystalickými panely špičkovém výkonu 2kWp (FVE2). Pro zvýšení účinnosti fotovoltaické elektrárny
yl vybudován natáčecí systém, který umožňuje natáčení plochy fotovoltaickými panely dvou
viz. průběhu příštího
roku 2013 počítáno instalací tepel-
ného čerpadla (vzduch vzduch), jako
dalšího zdroje tepelné energie. Větrná natáčecí fotovoltaická elektrárna
Řídící jednotka natáčecího systému spojení speciální senzorovou hlavou zajišťuje jak precizní
nastavení polohy, tak maximální využití slunečního záření při oblačném počasí). Schéma fyzikálního modelu energetické jednotky. Konkrétně
á zdroje využívající energii větru slunce, což, jak již bylo zmíněno úvodní části, představuje
ní skladbu obnovitelných zdrojů pro případ potřeby napájení spotřeby enegiií rodinného domu
hu jeho celoročního provozu. případě vybi-
tí baterií nebo vysoké spotřeby proudu
může střídač Sunny Island případně od-
pojit zátěže spotřeby.
Pro analýzu toku tepelné energie bylo
vyvinuto prostředí, které umožňu-
je pravidelných intervalech definovat
výtěžnost systému.
Jako zdroj tepelné energie byl pro
energetickou koncepci napájení rodin-
ného domu rámci projektu instalován
solární kolektor COSMOSOL celko-
vou plochou pro osvit 2,53 m2
, přičemž
solárním kolektorem pomocí systému
řízení COSMO ohřívána voda tepel-
ném zásobníku TUV zásobující labora-
toř simulující spotřebu tepelné energie
běžné domácnosti rodinného domu. Dojde-li k
překročení rychlosti větru nad m∙s
-1
dá řídící elektronika pokyn motorům sklopení funkční plochy do
vodorovné polohy. Schéma fyzikálního modelu energetické jednotky. Akumulační systém je
tvořen bateriovými články Varta 6OPzS,
které jsou uzavřené, větrané baterie
s tekutým elektrolytem. Dojde-li k
-1
ĚTRNÁ
TRÁRNA FOTOVOLTAICKÝ
SYSTÉM 2
DATABÁZOVÝ
SYSTÉM
KONVERTOR
1f, Hz, 230 TN-C-S
LADNÍ
STÉM
ZENÍ
SYSTÉM
AKUMULACE
ZÁTĚŽ
KONVERTOR
SOLÁRNÍ
KOLEKTOR
TEPELNÉ
ČERPADLO
VZDUCH-
VZDUCH
ZÁTĚŽ
FOTOVOLTAICKÝ
SYSTÉM 1
▷▶▷ Příloha: Obnovitelné zdroje energie
▲ Obr. 3).
Popis akumulace
Charakter výroby elektrické energie
větrné fotovoltaické elektrárny vyža-
duje pro zajištění ostrovního provozu
doplnění celého systému akumulaci
elektrické, ale také tepelné energie. Pro
typický rodinný dům při respektování
ceny jednotlivých možností sou-
časné době jeví jako nejvhodnější vari-
anta využití akumulátorových baterií pro
akumulaci elektrické energie akumu-
lace tepla vodě pro tepelnou energii.
rná natáčecí fotovoltaická elektrárna
ednotka natáčecího systému spojení speciální senzorovou hlavou zajišťuje jak precizní
ní polohy, tak maximální využití slunečního záření při oblačném počasí). Polohovací jednotka
může být řízena pomocí senzorů manuálně. obr. Ne-
obr. 3).
Popis zdrojové části
Zdrojová část ostrovního systému obsahuje dva základní zástupce obnovitelných zdrojů energie. Tato odlišnost přímý dopad
na velikost následného instalovaného
výkonu. této ostrovní síti pří-
mo připojují jak spotřebiče, tak gene-
rátory.
obr. Jako tvůrce
sítě zodpovídá vybudování stabilní
ostrovní sítě, přičemž udržuje napětí
a frekvenci sítě neustále přípust-
ných mezích.
Vzhledem charakteru některých
spotřebičů možné tento základní kon-
cept akumulace některých případech
doplnit například superkapacitor, kte-
rý umožňuje krátkodobé pokrytí spotře-
by elektrické energie pro spotřebiče se
strmým nárůstem proudového zatížení.EvP
23
ké spotřebiče generátory.
▼ Obr. Díky optimalizovanému systému
řízení baterií vždy zná přesný stav nabití
a základě své řídicí funkce systému
činí další rozhodnutí.
Pro aplikace energetické koncepce
vyvinuté VŠB Ostrava byl zvo-
len běžný rodinný dům prostorové
dispozici 5+1 půdorysu cca obdélníku
o rozměrech 20x10m, jehož energetic-
ká ztráta kalkulována kW. řídící jednotky přicházejí signály světelných senzorů jednotky pro měření síly
VĚTRNÁ
ELEKTRÁRNA FOTOVOLTAICKÝ
SYSTÉM 2
DATABÁZOVÝ
SYSTÉM
KONVERTOR
1f, Hz, 230 TN-C-S
ZÁKLADNÍ
SYSTÉM
ŘÍZENÍ
SYSTÉM
AKUMULACE
ZÁTĚŽ
KONVERTOR
SOLÁRNÍ
KOLEKTOR
TEPELNÉ
ČERPADLO
VZDUCH-
VZDUCH
ZÁTĚŽ
FOTOVOLTAICKÝ
SYSTÉM 1
éma fyzikálního modelu energetické jednotky. Polohovací jednotka
ýt řízena pomocí senzorů manuálně. Pro konverzi větrné elektrickou energii využita větrná elektrárna
se synchronním generátorem permanentními magnety instalovaném výkonu kV∙A (VTE)
