Tato tiskovina slouží pro zvýšení informovanosti široké veřejnosti. Fotovoltaika a solární tepelné kolektory - porovnání. Ochrana fotovoltaických zdrojů před bleskem a přepětím. Fotovoltaika a solární tepelné kolektory - porovnání. Různě orientované fotovoltaické systémy s jedním MPP trackerem. JAKA JE NEJLEPSÍ ORIENTACE PANELU STŘEŠNÍ FOTOVOLTAICKÉ ELEKTRÁRNY?
Výrobci solárních
tepelných kolektorů udávají životnost 30
let, žádná garance však obvykle
m uto údaji nevztahuje.escr. Účin
nost fotovoltaických panelů pohybuje
od tenkovrstvých tém %
u onokrystalických panelů.
Ostatní technické param etry (cena,
hm otnost .
.
Cena fotovoltaických panelů součas
nosti pohybuje kolem Kč/Wp, neboli
od 1500 Kč/m2 (amorfní) 5000 Kč/m2
(krystalické). Výnos energie jednotlivých měsí
cích při ohřevu vody °C
- -Všechny články byly redakčně zkráceny, jejich plnou, nezkrácenou podobu najdete www.cz/FVE.
V praxi však intenzita slunečního záření
dosahuje úrovně 1000 2jen zcela vý
jim ečně. Existují kom presory širokým
rozsahem napájecího napětí do
cca které ožno napájet přímo
z fotovoltaického panelu. Nižší
hm otnost ohou vakuové trubkové
kolektory, nelze však použít pro vytvo
ření střešní krytiny (výjim kou jsou kolek
tory, které mají celoplošný reflektor).
Cena solárních tepelných kolektorů se
pohybuje nejčastěji 4500 6000 Kč/
m2, případě vakuových trubkových ko
lektorů podstatně výše. těchto podm ínek
je účinnost dnes nejrozšířenějších solár
ních term ických kolektorů selektiv
ním absorberem několikanásobně vyšší
než účinnost nejlepších fotovoltaických
panelů při ohřevu vody tep nad
60 °C. Závislost účinnosti teplotě mé
dia při teplotě okolí intenzitě záření
400 m2
V zimě jsou však obvyklejší intenzity slu
nečního záření kolem 100 nižší,
při teplotách pod bodem mrazu. Pro fasádní systémy mož
no použít panely barevnými články, kte
ré ohou dotvářet architektonický výraz
stavby.
Výnos solárních term ických kolektorů
bude nejhorším případě (vysoká
lota teplonosné kapaliny, vysoké solární
pokrytí) inim álně 250 h/m 2. pohledu tedy nižší
účinnost výhodou stejnou cenu lze
získat větší plochu.
Plošná otnost solárních termických
kolektorů včetně teplonosné kapa
liny pohybuje kg/m výše.
Standardní testovací podm ínky (STC), za
nichž jsou zkoušeny fotovoltaické pane
ly, jsou: teplota okolí teplota pa
nelu), intenzita záření 1000 spekt
rum 1,5 global.. Výnos energie fotovoltaických
panelů takovém případě 200
kW h/m ročně. Vekou výhodou fotovoltaiky ab
sence teplonosné kapaliny jednodušší
přenos vyrobené energie místa užití.
Příkony tepelných čerpadel pro ohřev
teplé vody pohybují kolem 500 nej
výše kW.
Plošná otnost (plošné zatížení) fo-
tovoltaických panelů závisí především
na použité technologii tloušťce
použitého skla. těch
to podm ínek solární tepelné kolektory
v podstatě nefungují. Obvyklejší jsou hodnoty kolem
800 poledne, kdy sluneční záření
dopadá plochu kolektoru tém kol
mo závislosti roční době sklonu
kolektoru). Protože plocha stře
chy nebude orientována vždy ideálně,
je ožno počítat přibližnou hodnotou
1000 h/m dopadajícího slunečního
záření. Zkusme si
tato dvě zařízení porovnat.
Účinnost solárních term ických kolekto
rů silně závisí teplotním rozdílu mezi
teplonosnou kapalinou okolím.
V obou případech existují řešení zcela
nahrazující střešní krytinu. zimním období
jsou fotovoltaické panely výhodnější
i při teplotách ohřívaného média pod
40 °C. Ploché
kolektory selektivním povrchem za
těchto podm ínek nejsou schopny ohřát
vodu °C, dokonce účinnost vaku
ových kolektorů blíží nule. Na
rozdíl fotovoltaických panelů pro
to účinnost při nízkých teplotách okolí
klesá.) jsou vcelku srovnatelné . Technologií výroby barevných
článků zvýšenou účinností zabývá
vývojové pracoviště firm Solartec.Fotovoltaika solární
tepelné kolektory porovnání
Sluneční záření lze využít dvěma základ
ními způsoby..
Při podrobnějším rozboru ukazuje,
že při ohřevu média nad 100
voltaika výhodnější než solární termické
kolektory. těchto podm ínek však
teplota fotovoltaických panelů obvykle
pohybuje kolem °C, což snižuje jejich
účinnost Pokles účinnosti so
lárních term ických kolektorů důsledku
nižší intenzity záření rovněž přibližně
10 %.
Ohřtv vody *C
vwnoOMn*
■ •
I 1}
M+M
Obr.
Životnost (fyzická) fotovoltaických pa
nelů odhadována let, vý
robci vesměs garantují axim ální pokles
účinnosti letech provozu.
Elektřinu fotovoltaických panelů lze
použít ohřevu teplé vody přímo, nebo
pom ocí tepelného čerpadla.
Vyrobená elektřina takovém případě
čistý bonus. 1:Závislostúčinnosti teplotě média
při standardních podmínkách pro testová
ní fotovoltaických panelů (teplota okolí25
°C, intenzita záření 1000 Wm2
Roční výnos energie závisí množství
dopadajícího slunečního záření na
prům ěrné roční účinnosti konverze slu
nečního záření užitečnou energii. Nahrazují-li panely střešní
krytinu, ožno této ceny odečíst
cenu ušetřené krytiny (od cca 300 Kč/
m2 výše).
Elektřinu lze rovněž využít všestranněji
než teplo. závislosti
na teplotě účinnost snižuje 0,2 až
0,5 při zvýšení tep panelu jeden
stupeň Celsia.
Z hlediska plošné otnosti, životnos
ti, současnosti ceny, jsou solární
tepelné kolektory srovnatelné běžně
dostupným fotovoltaickým panely. Topný faktor
a odpovídající tepelný výkon závisí na
rozdílu teplot, malých tepelných čerpa
del obvykle při rozdílu -25 °C/55
°C zhruba dvakrát vyšší než elektrický
příkon. Ekvi
valentní intenzita kolm dopadajícího
záření pohybuje kolem 400 Za
těchto podm ínek účinnost fotovolta-
ických panelů srovnatelná účinností
vakuových trubkových kolektorů při
lotě °C. této souvislosti
je nutno upozornit, při intenzitách zá
ření pod 100 výrazně klesá rovněž
účinnost fotovoltaických panelů. Ceny posled
ních letech víceméně stagnují, zatímco
ceny fotovoltaických panelů výrazně
klesly. Fotovoltaické panely
se těchto podm ínek ohřívají vlivem
slunečního záření jen nepatrně, takže
jich účinnost blíží účinnosti nom inální
(účinnost při nižší intenzitě záření zhruba
do 200 2mírně klesá, při ještě nižších
intenzitách pokles výraznější).
V létě při zatažené obloze intenzita slu
nečního záření klesá pod 200 Tep
loty takovém případě obvykle pohy
bují kolem °C. rozsahu běžných však
účinnost solárních tepelných kolektorů
až několikanásobně vyšší než účinnost
fotovoltaických panelů.
V České republice dopadá ti
málně skloněné plochy 950 1150 kWh
slunečního záření. Celý systém
se oproti fotovoltaickým elektrárnám
výrazně zlevní, protože odpadne in
vestičně náročný invertor. Intenzita záření však
i nejlepších podm ínek výrazně nižší
než létě, krom toho sluneční záření
dopadá plochu kolektorů šikmo.
Roční výnos energie však solárních
tepelných kolektorů díky vyšší účinnos
ti přibližně dvojnásobný srovnání
s nejkvalitnějším fotovoltaickým panely
s články onokrystalického křemíku. panelů, které jsou ze
zadní strany kryty plastovým fóliem i
(technologie sklo-plast) plošná ot
nost pohybuje kolem kg/m panelů
oboustranně krytých sklem (technologie
sklo-sklo) otnost pohybuje kolem
20 kg/m Uvedené rozpětí odpovídá
krytině vláknocem entových šablon
nebo vlnovek.
Obr.
M polední hodiny úroveň dopada
jícího slunečního záření nižší, důsledku
toho solárních term ických kolektorů
klesá účinnost, naopak fotovoltaických
panelů roste, protože méně zahřívají.
Účinnost parametr, který určuje, kolik
lze plochy střechy získat energie.
Křivky účinnosti
Obr.
Zajímavé hlediska investičních nákla
dů použití fotovoltaických panelů kom
binaci luxusními ateriály fasádách
adm inistrativních budov, kde plošná
cena fotovoltaických panelů stejné
úrovni cenami obkladových materiálů.
V letním bdobí jsou fotovoltaické pa
nely výhodnější než solární term ické
kolektory při ohřevu pracovní látky na
teploty nad 100 °C.
V zim ním období době intenzivního
slunečního svitu tep obvykle pohy
bují kolem nuly.
Nejstarší fotovoltaické elektrárny jsou
v provozu kolem let, pokles účinnosti
je často výrazně nižší než Jedná se
obvykle instalace monokrystalických
křemíkových článků. Bud' získávat teplo so
lárních term ických kolektorech, nebo
elektřinu fotovoltaických panelech
