Wp je menovitý (špičkový) výkon solárneho panela meraný v ideálnych laboratórnych podmienkach. Udáva, aký maximálny výkon dokáže panel vyrobiť pri štandardných testovacích podmienkach (STC). Wp nie je reálny výkon v prevádzke, ale porovnávací parameter medzi panelmi.
STC (Standard Test Conditions) sú laboratórne podmienky definované normou: slnečné žiarenie 1000 W/m², teplota článku 25 °C a spektrum žiarenia AM 1.5. Tieto podmienky sa v reálnej prevádzke takmer nikdy nevyskytujú naraz.
AM (Air Mass) vyjadruje, akú hrubú vrstvu atmosféry musí slnečné žiarenie prejsť, kým dopadne na panel. AM 1.5 zodpovedá Slnku približne 35° nad obzorom a je štandardná hodnota používaná v normách.
V reálnych podmienkach sa panel zahrieva (často 50–70 °C), intenzita žiarenia kolíše, mení sa uhol dopadu lúčov a vznikajú straty na kábloch a meniči. Reálny výkon je preto nižší než Wp hodnota a mení sa počas dňa.
kWp (kilowatt-peak) je súčet výkonov všetkých panelov v elektrárni. Príklad: 22 panelov × 450 Wp = 9,9 kWp. kWp slúži ako základný parameter na porovnávanie veľkosti elektrární.
kWh (kilowatthodina) je vyrobená alebo spotrebovaná energia. Výkon (kW) je okamžitá hodnota, energia (kWh) je výkon × čas. Fotovoltická elektráreň s výkonom 10 kWp nevyrába 10 kWh za hodinu stále, ale len pri vhodných podmienkach.
Ročná výroba udáva, koľko kWh elektriny elektráreň vyrobí za celý rok. Závisí od lokality, orientácie a sklonu strechy, tienenia, teploty a typu panelov. Rovnaká elektráreň môže mať rôznu výrobu v rôznych obciach.
Solárna radiácia je množstvo slnečnej energie dopadajúcej na jednotku plochy, zvyčajne v kWh/m²/rok. Je to základný vstupný údaj pre výpočet výroby fotovoltiky. Pri výpočtoch fotovoltiky sa rozlišujú tieto základné druhy solárnej radiácie:
Azimut udáva, ktorým smerom je strecha otočená vzhľadom na juh, ktorý sa používa ako nulový smer.
Orientácia na juh (0°) poskytuje najvyššiu ročnú výrobu. Východná a západná orientácia znižujú celkový ročný výnos, ale rozkladajú výrobu rovnomernejšie počas dňa. Presnú orientáciu vášho domu zistíte pomocou kalkulačky Môj dom
Sklon je uhol strechy voči horizontále: plochá strecha 0–10°, šikmá strecha 20–45°. Optimálny sklon pre Slovensko je približne 30–40°, pričom rozdiely v ročnej výrobe sú menšie, než sa často tvrdí. Sklon strechy a jej vplyv na ročný výkon na vašom dome zistíte jednoducho pomocou 3D kalkulačky Môj dom
Tienenie je čiastočné alebo úplné zatienenie panelov stromami, komínmi alebo okolitými budovami. Aj krátkodobý tieň môže znížiť výkon celého stringu a skresliť očakávanú výrobu, preto je analýza tienenia kľúčová pri návrhu. Podrobnejšie informácie nájdete v tomto článku.
String je séria fotovoltických panelov zapojených za sebou do jedného vstupu meniča (MPPT). Panely v stringu pracujú ako jeden celok a majú rovnaký prúd.
Ak je čo i len jeden panel v stringu zatienený alebo má nižší výkon, ovplyvní to výkon celého stringu. Preto je správne rozdelenie panelov do stringov a ich priradenie k MPPT zásadné najmä pri rôznych orientáciách alebo čiastočnom tienení.
Menič, nazývaný aj invertor alebo striedač, premieňa jednosmerný prúd (DC) z fotovoltických panelov na striedavý prúd (AC) použiteľný v domácnosti a v distribučnej sieti.
Okrem samotnej premeny elektriny menič riadi celý systém – sleduje výrobu, optimalizuje výkon pomocou MPPT, zabezpečuje ochrany a komunikuje so sieťou. Z tohto dôvodu je menič považovaný za riadiaci mozog fotovoltickej elektrárne.
MPPT (Maximum Power Point Tracker) je obvod v meniči, ktorý neustále hľadá bod maximálneho výkonu panelov. Viac MPPT znamená lepšie riešenie rôznych orientácií a vyššiu efektivitu pri členitej streche.
Príklad zapojenia východ – západ:
Panely orientované na východ sú pripojené na MPPT 1 a panely orientované na západ na MPPT 2. Každá skupina panelov sa riadi samostatne, takže menič dokáže optimalizovať výkon ráno aj popoludní bez vzájomného ovplyvňovania.
On-grid je systém bez batérie viazaný na sieť. Hybridný systém umožňuje pripojenie batérie. Ostrovný systém je úplne bez siete a používa sa zriedkavo. Pre rodinné domy je dnes najčastejší hybridný systém.
Virtuálna batéria nie je fyzické zariadenie v dome. Ide o účtovnú službu dodávateľa elektriny, pri ktorej sa prebytky vyrobenej elektriny odovzdávajú do distribučnej siete a evidujú sa ako kredit. Tento kredit si môže domácnosť neskôr „vybrať“ vo forme odberu elektriny zo siete.
Ide o podiel vyrobenej energie, ktorý okamžite alebo cez batériu spotrebujete sami, na rozdiel od pretokov do siete. Vyššia samospotreba znamená lepšiu návratnosť.
Návratnosť závisí najmä od výroby v konkrétnej lokalite, spotreby domácnosti, ceny elektriny a spôsobu využitia energie. Rozhodujúca nie je obstarávacia cena, ale návrh systému - drahšia, správne nadimenzovaná elektráreň môže dosiahnuť lepšiu návratnosť než lacné riešenie v nevhodných podmienkach.
Častým omylom je predstava, že fotovoltika je jednoduchá stavebnica, ktorú stačí „nejako“ zapojiť. V skutočnosti ide o vyhradené technické elektrické zariadenie, ktoré podlieha legislatívnym, bezpečnostným a technickým pravidlám.
Inštalácia bez kvalitného projektu a odborného inžinieringu (či už svojpomocná alebo od nekvalifikovanej firmy) so sebou prináša viacero rizík:
Záver: Fotovoltiku možno zapojiť tak, aby „svietila kontrolka“, ale rozdiel medzi funkčným a skutočne efektívnym systémom robí práve kvalitný projekt a odborný návrh. Fotovoltika bez inžinieringu je krátkodobé riešenie s dlhodobými následkami.
Hoci technicky je možné na rodinný dom nainštalovať aj 20 kW menič, v praxi sa drvivá väčšina inštalácií zastaví na výkone 10 kW. Dôvodom nie je len spotreba domu, ale predovšetkým legislatívne a technické limity distribučných sústav.
Hranica „malého zdroja“ do 10 kW:
Podľa zákona o energetike je proces pripojenia zdroja do 10 kW (vrátane) výrazne zjednodušený. Pri prekročení tejto hranice už systém nespadá pod kategóriu malého zdroja, čo prináša násobne zložitejšiu administratívu, prísnejšie revízie a často aj povinnosť inštalovať drahé sieťové ochrany.
Pochopenie základných pojmov je najlepšia ochrana pred zlým návrhom. Fotovoltika nie je o univerzálnych tabuľkách, ale o konkrétnom dome, streche a spotrebe. Ak poznáte pojmy ako Wp, kWp, kWh, azimut, sklon či samospotreba, viete čítať ponuky a pýtať sa správne otázky.