Fotovoltaické moduly a systémy pro budovy

Transkript

1 Fotovoltaické moduly a systémy pro budovy Radim Bařinka Příležitosti využití solární energetiky na střechách v Jihomoravském kraji: potenciál výroby elektřiny ze slunce výzkum - konkrétní řešení včetně akumulace 15. září 2016 Rektorát VUT v Brně, Antonínská 1, Brno

2 Fill Factory s.r.o. Založeno v roce 2014 bývalými zaměstnanci společnosti Solartec s.r.o. Sídlo Rožnov pod Radhoštěm Fotovoltaika a energetické systémy Výroba zákaznických solárních článků a FV modulů FV systémy - projekce / instalace / diagnostika / servis Vývoj, výroba a servis procesních a diagnostických zařízení Vlastní výzkum a vývoj 2

3 FV moduly pro budovy Míra integrace do pláště budovy Konstrukce FV modulů Vzhledová kvalita Integrace do střechy Semitransparentní fotovoltaika Izolační dvojsklo FV skla pro zimní zahrady FV skleněné zábradlí FV Art 3

4 Střešní FV systémy

5 Standardní FV moduly na střechách 5

6 Vzhledové přizpůsobení 6

7 Integrované střešní FV moduly/systémy Kappa, Mounting Systems Solrif system, Schweizer p-typový Si Schweizer Mounting Systems Schletter Renusol... 7

8 Integrované střešní FV moduly/systémy 8

9 Integrované střešní FV moduly/systémy 9

10 Soltech FV střešní tašky 10

11 Smartroof FV střešní tašky 11

12 Smartroof FV střešní tašky 12

13 Integrované střešní FV moduly/systémy 13

14 PdF Masarykova universita v Brně - 40 kwp PV Enlargement EC Project Solartec;

15 FV moduly na fasádě

16 Fasádní FV moduly Rozčlenění fasády na jednotlivé typové segmenty Vhodné respektovat násobky rozměru stnd SČ (125 a 156 mm) se započítáním mezer a technologických okrajů Specifikace struktury FVM Skladba Vzhled Struktura předního povrchu Hrany FVM Elektrické vývody přípojná krabička a kabely Kotvící prvky Hranové Strukturální lepení v ploše Vrtané otvory Definice kotvení z hlediska: Snadné instalace Statické i dynamické odolnosti Snadné výměny FVM Nevytváření tepelných mostů Odolnost proti povětrnostním podmínkám p-typový Si Definice elektrických vlastností jednotlivých typů FVM Stanovení topologie elektrického zapojení 16

17 p-typový Si 17 ČVUT v Praze - realizace Solartec s.r.o.

18 25,5 kwp Museu de la Ciencia i de la Técnica de Catalunya, Barcelona, Spain Solartec s.r.o. 18

19 JRC v Ispře (Itálie)

20 Praha Ukázkový fasádní skleněný modul Solartec s.r.o.; 2015

21 Fill Factory s.r.o.; 2015 ČVUT UCEEB Buštěhrad Nadokenní FV moduly na experimentálním fasádním modulu

22 Swissinso; 2015 Basel Fasádní moduly s barevným matným sklem

23 Připravovaný projekt FV fasády FillFactory; 2016

24 FV zasklení semitransparentní fotovoltaika

25 FV zasklení semitransparentní fotovoltaika Dvou a vícekomorové zasklení se semitransparentním FV modulem v exteriérové pozici Vhodné pro semitransparentní fasády a prosklené střechy Variabilní míra prostupnosti světla Zákaznický design dle požadavků Konstrukce modulů je optimalizována dle typu a rozsahu celé FV instalace FV skla musí splňovat normu ČSN EN Sklo ve stavebnictví Semitransparentnost mezery mezi články semitransparentní články

26 Semitransparentní fotovoltaika

27 Semitransparentní fotovoltaika

28 Ukázková zimní zahrada BVV Brno ukázkové centrum Solartec s.r.o./ Izolační skla a.s.

29 Izolační skla Exteriérové sklo Dvě kalená skla spojená laminačními fóliemi se solárními články mezi nimi Extra čiré přední sklo(nízký obsah železa) Zadní sklo opět kalené, ale v různých provedeních opak, probarvené Laminace může být provedena i s barevnými fóliemi Interiérové sklo Lepené bezpečnostní sklo (EN12543) pro zasklení Různé struktury izolačních skel Např. folie HeatMirror místo prostředního skla

30 Izolační sklo N2P meeting, Prague 30

31 Aquacity Poprad FV semitransparentní fasáda Archstudio Brno, Ing. Arch. Kučera Solartec FV projekt. Dokumentace Schűco - realizace N2P meeting, 31 Prague

32 Aquacity Poprad FV semitransparentní fasáda Archstudio Brno, Ing. Arch. Kučera Solartec s.r.o. FV projekt. Dokumentace Schűco - realizace N2P meeting, Prague 32

33 Aquacity Poprad FV semitransparentní fasáda Archstudio Brno, Ing. Arch. Kučera Solartec FV projekt. Dokumentace N2P meeting, Prague Schűco - realizace 33

34 RD Francie 4 kwp FV semitransparentní střecha Solartec s.r.o.; 2012

35 RD Francie 4 kwp FV semitransparentní střecha Solartec; 2012

36 RD Francie 4 kwp FV semitransparentní střecha Solartec; 2012

37 RD Francie FV semitransparentní střecha Archimedes

38 Universita Komenského v Bratislavě FV semitransparentní fasáda Solartec s.r.o.; 2013

39 ČVUT v Praze 4 kwp Semintransparentní moduly v proskleném atriu Fill Factory; 2015

40 ČVUT v Praze 4 kwp Semintransparentní moduly v proskleném atriu Fill Factory; 2015

41 Praha 4,5 kwp Semintransparentní moduly v proskleném přístřešku pro vozidla připravovaný projekt

42 FV mozaiky

43 FV mozaiky 43

44 Vytváření grafických objektů 1, Rastrová mozaika LR = 14/19 = 0, LR = 14/19 = 0,71 2, Mozaiky s vícebarevnými články , Mozaiky s články s různým tvarem 44

45 Mozaiky barevné možnosti 45

46 Aplikace mimo budovy

47 Solární osvětlení 47

48 Městský mobiliář 48

49 Solární články

50 Substráty Struktura krystalických křemíkových substrátů Monokrystalický křemík (mono Si) Czochralkého tažení, FZ Multikrystalický křemík (mcsi) - DS Mono-like, cast mono, pseudo mono,... Dopování substrátů p-type (B), n-type (P) Základní tvary Mono kruhové, pseudočtvercové Multi čtvercové, Základní velikosti 4 102,5 x 102,5 mm x 125 mm x 156 mm 50

51 Morfologie povrchu Lesklý povrch Texturovaný povrch - pyramidy Texturovaný povrch - sametový Povrch článků je upraven chemickým leptáním 51

52 Morfologie povrchu Lesklý povrch Nezapouzdřené SČ Sametový povrch Zalaminované SČ Světle modrá Tmavě modrá Světle modrá Tmavě modrá

53 Solární články s barevným vzhledem Základní barevná škála jedna vrstva Účinnost SČ...18,5% monokrystalické křemíkové solární články matný texturovaný povrch tmavě modrý vzhled nm Stříbrná (30nm)...0,73 Hnědá (50nm)...0,86 Tmavě modrá (75nm)...0,93 Světle modrá (110nm)... 0,87 Zlatá (155nm)....0,78 Fialová (190nm)... 0,77 Zelená (240nm)... 0,79 Procesy - CVD, PVD

54

55

56 Metalizace Přední strana: H motiv (prsty & busbary) 2 busbary pro 5 a 6 3 busbary pro 6 pouze motiv prstů pouze pro vodivé lepení (bez busbarů) zákaznický motiv více busbarů pro specifické řezy,... metalizace pro články MWT bez metalizace zadní kontakty metalizace pro koncentrátorové články Zadní strana: struktura Al + AgAl H motiv (bifaciální články) Oba kontakty na zadní straně MWT IBC 56

57 Typy solárních článků Solární články s oboustrannými kontakty Zadní kontakty (BJBC, IBC, MWT, EWT) Přední kontakty ve tvaru H, pouze prsty, zákaznický design Solární články pro osvětlení z obou stran (bifacial) Semitransparentní solární články Koncentrátorové solární články (CPV) solární článek Sunpower

58 FV moduly

59 Anatomie standardního FV modulu struktura sklo/zadní fólie solární články: mono/multi rozměr článků: 5 nebo 6 počet článků: 60 nebo 72 mezery 2 3mm barva SČ: modrá až černá sklo hladké nebo strukturované 3,2 4mm bílá zadní krycí fólie typický rozměr: x 1000mm jeden sériový řetězec tři části řetězce s bypass diodami hliníkový rám s výškou 35 50mm jedna přípojná krabička s připojovacími kabely a konektory hmotnost až 21kg p-typový Si 59

60 Základní typy solárních panelů - Aplikace laminačních fólií - S oboustranným zasklením - Transparentní panel v izolačním dvojskle - Aplikace zalévacích hmot - zadní stranou z netransparentního materiálu ( plech, Eternit) 60

61 Rozměry modulů a rozmístění článků FV moduly do maximálního rozměru 2000 x 3000mm Volitelný poměr stran (max 1:6) Případně jsou možné i libovolné tvary modulů

62 round shape c-si solar cells half cut N2P meeting, 62 Prague Monokrystalické SC

63 Přední plocha Zpravidla sklo (2 4mm), ale mohou být i polymerní vrstvy Přední sklo je vždy extra čiré s propustností větší než 91% Variace povrchových struktur hladké, strukturované, leptané, pískované,... Broušení hran, případně vrtání otvorů Skla musí být vždy kalená (ESG) Alternativní krytí přední strany Transparentní fólie Polymerní zalévací hmoty p-typový Si 63

64 Povrch skla p-typový Si 64

65 Povrch skla p-typový Si 65

66 Povrch skla p-typový Si 66

67 Propojovací pásky p-typový Si 67

68 Standardně - zadní krycí fólie Sklo Zadní strana stnd bílá, černá a transparentní alternativně barevné float, matovaní, probarvení, strukturovaní, smaltovaní, povlakovaní,... broušení hran a kalení stejná tloušťka jako sklo přední Alternativní materiály plech Cembrit kompozitní materiály p-typový Si 68

69 Další aspekty instalace FV modulů na budovy Způsoby propojení článků Oboustranné kontakty Cu pásky (pájení, lepení) Zadní kontakty vodivé strukturované zadní fólie Vyvedení kabelů Instalační krabičky na zadní straně Vyvedení z hrany Způsob instalace modulů Přichycení za hranu Uložení ve fasádních profilech Přes vyvrtané otvory (sklo/sklo) Lepení kotvících prvků na zadní straně (strukturální lepidla) Způsob propojení FV modulů p-typový Si Vedení kabeláže Připojení na střídače modulové střídače, výkonové optimizéry 69

70 Fill Factory s.r.o. Televizní Rožnov pod Radhoštěm Czech Republic Phone: info@fillfactory.cz