Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Podobné dokumenty
Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Fotovoltaické solární systémy

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie

Fotovoltaické systémy

Historie. Fotovoltaické elektrárny

Energetika v ČR XVIII. Solární energie

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Technologie solárních panelů. M. Simandl (i4wifi a.s.)

Fotovoltaické. systémy na budovách

Návrh FV systémů. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Ušetřete za elektřinu

CPV (Concentrated Photovoltaics) - Vývoj fotovoltaických panelů nové generace v Elceram a TTS

Lehký topný olej. 0 t CO 2 /MWh výhřevnosti paliva. 1,17 t CO 2 /MWh elektřiny

Obnovitelné zdroje elektrické energie fotovoltaické elektrárny

1/64 Fotovoltaika - základy

ČVUT v Praze. Fakulta stavební Thákurova 7, Praha 6 kamil.stanek@fsv.cvut.cz BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE

Střešní fotovoltaický systém

VITOVOLT. Fotovoltaické systémy Vitovolt 100 Vitovolt 200

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

OBSAH. 1. Energie Slunce, solární článek 2. Historie FV a trendy 3. Rozdělení FVS 4. Sluneční podmínky v ČR, PVGIS

Fotovoltaika - základy

Srovnání a výhody tenkovrstvých technologií ve fotovoltaice

FOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY úvod do problematiky

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Elektřina ze slunce. Jiří TOUŠEK

OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE SYSTÉMY ŘEŠENÍ TECHNOLOGIE. Tepelná čerpadla Akumulace Servis. Fotovoltaika

Článek FVE Varnsdorf. Fotovoltaické demonstrační zařízení Varnsdorf

Slunce # Energie budoucnosti

Střešní instalace fotovoltaických systémů výroba v místě spotřeby. 29. listopadu 2012 Martin Šťastný

VÝKONNÝ. na míru. SOLÁRNÍ ZDROJ elektrické energie. do extrémních podnebních podmínek. POUŠŤ HORY Džungle MOŘE

FOTOVOLTAICKÁ ELEKTRÁRNA V PLAMENECH

Energetická bilance fotovoltaických instalací pro aktuální dotační tituly

Základní typy článků:

Provozní podmínky fotovoltaických systémů

Projekt osvětlení Téryho chaty elektřinou ze slunce

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti

Fotovoltaická Elektrárna Varnsdorf

Petr Klimek , Rusava

Fotovoltaika - legislativa. Ing. Stanislav Bock 24. května 2011

Dobrá investice. do fotovoltaických solárních systémů zaručuje o 42 % vyšší zisk

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU

Speciální aplikace FV systémů. Tomáš Matuška RP2 Energetické systémy budov Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze

Vozítko na solární pohon. Hung Pham Huy, Le Dinh Tuan, Jan Novák 7.A Gymnázium Cheb Nerudova 7

Traxle Solar sro. Vladislav Poulek. Fotovoltaické panely pro extrémní klimatické podmínky.

Výtěžnost [MWh/kWp/rok] FV technologií na 1 instalovaný kwp (STC), Brno, PV*SOL, azimut= 0. CIGS CdTe a-si/µc-si a-si pc-si mc-si

Návrh energetických opatření a uplatnění OZE při rekonstrukci objektu Matematicko-fyzikální fakulty UK v Praze

Energetické systémy pro budovy s vysokou mírou soběstačnosti

FOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY úvod do problematiky

Návrh solárního fotovoltaického systému s přímou výrobou a akumulací do baterií.

Návrh solárního fotovoltaického systému s přímou výrobou a akumulací do vody.

Vlastní vývoj a výzkum. Životnost 25 let. Vysoké výnosy. Rychlá amortizace. Kvalitní rakouská výrobky. Prvotřídní péče o zákazníky

Perspektivy využití tenkovrstvých technologií

Návrh solárního ostrovního fotovoltaického systému pro ohřev teplé vody.

Návrh solárního fotovoltaického systému s přímou výrobou a akumulací do baterií.

PV01 Fotovoltaické panely na střeše (PV 01)

Porovnání solárního fototermického a fotovoltaického ohřevu vody

NECHTE VAŠÍ STŘECHU PRACOVAT PRO VÁS SOLÁRNÍ STŘECHA OD PREFY

Manuál k solárním modulům Solar-2, Solar-10 V1.4

ENERGETICKÉ ZDROJE PRO 21. STOLETÍ

2.3 Elektrický proud v polovodičích

Dodejte vaší fasádě energii s architektonicky působivým panelem Liberta Solar, který je určený pro zabudované fotovoltaické panelové systémy.

ENERGIE SLUNCE - VÝROBA ELEKTŘINY

Stavební integrace. fotovoltaických systémů

Fotovoltaika. nejčistší výroba elektřiny. Fotovoltaika

Systémy pro využití sluneční energie

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

Fotovoltaika v ČR. Radim Sroka, Bronislav Bechník Czech RE Agency. Fotovoltaika současnost, vývoj a trendy, Envi A, Ostrava

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

FOTOVOLTAICKÁ ELEKTRÁRNA

Mikroměnič Nová fotovoltaická technologie

Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma

SOUČASNÉ TRENDY VE FOTOVOLTAICE

Elektrický proud v polovodičích

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie

SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY. BEZ KOMPROMISU.

SOLYNDRA. SOLYNDRA Solar Fotovoltaický systém pro ploché střechy. Nová forma fotovoltaiky.

ZDROJE A PŘEMĚNY. JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

Výstavba fotovoltaických elektráren společností Qnet CZ s.r.o.

Alternativní zdroje energie

Bilance fotovoltaických instalací pro aktuální dotační tituly

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan

Solární pouliční osvětlení

Fotovoltaika. nejčistší výroba elektřiny. Fotovoltaika

Výstavba fotovoltaických elektráren společností Qnet CZ s.r.o.

HomeGrid. Energetická nezávislost ve vašich rukou

ÚVOD... 4 OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE... 5 ENERGIE ZE SLUNCE...

SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY. BEZ KOMPROMISU.

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

48 P. Vydáno dne: 12. prosince 2012 Stran: 5

MPPT REGULÁTOR PRO FOTOVOLTAICKÝ OHŘEV TEPLÉ VODY

Základní typy článků:

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti

Příklad návrhu střešní

Trimo EcoSolutions Trimo EcoSolar PV Integrovaný fotovoltaický systém

č. 475/2005 Sb. VYHLÁŠKA kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Ve znění: Předpis č.

Zpracování dokumentace zdolávání požáru (DZP) FotoVoltaickýchElektráren pro jednotky PO

Solární tepelné kolektory a jejich integrace do střech. Bořivoj Šourek, Tomáš Matuška Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

RENARDS Aktuální dotační možnosti v oblasti obnovitelné energie, akumulace a elektromobility

Transkript:

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Pracovní materiály pro výuku předmětu. 1 Fotovoltaické solární systémy 2 1

Fotovoltaické systémy (FV) Přímé využití solární energie Rozšířené využití v zařízeních s malým odběrem elektrické energie (kalkulačky) nebo na odlehlých místech (osvětlení, doprava) Větší uplatnění cena fotovoltaických panelů Dotace instalace pilotních, demonstračních zařízení pokles ceny a ukončení dotací instalace s ohledem na návratnost Princip: www.viessmann.cz Křemíkový krystalický článek Fotovoltaické systémy Dopadem světelného záření se vlivem předávání energie z fotonů na atomy krystalické mřížky uvolňují elektrony, které díky přechodu PN nemohou přecházet do vrstvy typu P a hromadí se ve vrstvě typu N. Stejně tak se v oblasti typu P hromadí díry. Tato nerovnoměrnost rozdělení nosičů náboje vytváří elektrický potenciál (cca 0.6 V). Připojí-li se na elektrody článku elektrický obvod se spotřebičem, začnou elektrony procházet vodičem z N vrstvy, kde je jich přebytek, do vrstvy P. PN přechod umožňuje snadnější přechod volných elektronů z vrstvy P do vrstvy N. 2

Fotovoltaické systémy Fotovoltaický článek - pevný, ale křehký Fotovoltaický panel - složen ze článků, nosné a ochranné konstrukce www.solarhaus.cz Monokrystalické články Fotovoltaické systémy dlouhá životnost vysoké výrobní náklady hl. monokrystalické články z křemíku Si (arzenid galia GaAs - kosmický program) účinnost laboratorní až 24 %, reálná 14-16 % využití především přímého solárního záření, difuzní záření jen omezeně (problémy se stíněním) použití koncentrátorů (až 30%) www.solarchoice.net.au www.solarchoice.net.au 3

Fotovoltaické systémy Polykrystalické články použití Si nižší výrobní náklady, nižší účinnost laboratorně 18 %, v praxi 11-15 %. pokles parametrů během životnosti větší schopnost zachytit difuzní záření opticky rozlišitelné dle struktury (ledové květy) www.solarfeeds.com www.thegreenhome.co.uk Vícevrstvé články Fotovoltaické systémy účinnosti až 40 % (laboratorní) perspektivní trend vysoká degradace možnost integrace do střešního pláště, folie, šindele CdTd, CIGS, a-si,.. www.nrel.gov 4

Organické články Fotovoltaické systémy tekuté články (Graetzelovi, barvocitlivé, polymerové) schopnost pracovat i s menším množstvím světla levné materiály, možnost nátěru,tisku výhodnější ekologie výroby předpokládána nižší cena barevnost, průhlednost účinnost do 10% New Mexico State University, University of California - Los Angeles www.sigmaaldrich.com Konstrukce panelů Solární články jsou zataveny ve speciální průhledné fólii EVA, zakryté pod vysoce průhledným a tvrzeným sklem Panel je vytvořen montážním rámem z hliníku Životnost kvalitně vyrobeného panelu dosahuje 25 let a více. EVA=ethylen vinyl acetát - folie pro průmyslové vrstvené sklo s dobrou průhledností a vynikající odolností www.hqline.com 5

Umístění panelů FV panely Jih+15, sklon 25-40% Schopny využívat i difúzní záření Fasádní systémy-využití svislých ploch, jinak energeticky neaktivních Nutné chlazení vzduchem proti přehřívání (nad 80 C klesá účinnost) Vlastnosti panelů typ konstrukce panelu, provedení teplotní koeficienty napěťové parametry bypass diody, konektory certifikace pro EU, IEC 61646 záruka výrobce, pokles výkonu v čase reference výrobce, světové zkušenosti časová dostupnost panelů cena forma plnění záručních podmínek Fotovoltaika Volt-Ampérová charakteristika článku Isc-proud nakrátko Uoc- napětí naprázdno V-A charakteristika panelu Základní parametr špičkový výkon ve wattech, uváděný s označením Wp, ( watt-peak) 6

AM AM0 spektrum solárního záření na hranici atmosféry AM1 = 1 atmosféra AM1,5 spektrum vhodné pro testování solárních systémů. Představuje roční průměr pro střední zeměpisnou šířku (zenitový úhel 48,2 ) AM2-3 používáno pro solární systém ve vyšších zeměpisných šířkách AM38 spektrum při zenitovém úhlu 90, horizontála. http://en.wikipedia.org/wiki/am1.5 http://www.nrel.gov/ 7

Vícepřechodové články Dosahují nejvyšší účinnosti (laboratorně 43,5%) Nejpokrokovější technologie solárních článků Potenciál odhadován na 50% Výrobní cena 100x nižší než křemíkových Vhodné pro koncentrační systémy (celková účinnost laboratorně 36% - křemíkové 18%) Upevnění panelů 8

Systémy koncentrátorů CPV Concentrated photovoltaic Využívá se optických prvků - zrcadel nebo čoček Koncentrace funguje pouze pro přímé sluneční záření musí tomu odpovídat lokalita Přímá výroba elektřiny ze solárního záření Vyžadováno je aktivní natáčení vzhledem k poloze slunce Koncentrátory mohou zvýšit produkci energie o přibližně 30 % Malá (2-100 x) - není nutné aktivní chlazení, ekonomické řešení, použití běžných nebo upravených silikonových článků, většinou nutné natáčení Střední (100-300x) - nutné dvouosé natáčení, chlazení Velká koncentrace (>1000 x) talířové reflektory, Fresnelovy čočky, nutné výkonné pasivní chlazení Problém mohou představovat nízké úhly dopadajícího záření CST Concentrated solar power Tepelné systémy konkurence fotovoltaiky Natáčecí zařízení-sledovače slunce kdmegatech.en.ec21.com www.civicsolar.com Použitý typ na základě velikosti FV systému a požadavků na vlastnosti natáčení 9

Fotovoltaické systémy Autonomní ostrovní systém ( grid-off ) 12/24V nebo 230V Spotřebiče s nízkou spotřebou Fotovoltaické systémy Zapojení do sítě ( grid-on ) vyžadují měnič (střídač) pro přeměnu stejnosměrného proudu na střídavý 10

Skutečný výkon FVE na RD (5,88kWp) Plocha 43m2 Roční výroba 5400kWh Ing. Jakub Ulč Vykurovanie 2009 FV elektrárny Údržba pozemku Údržba FV systému Řešení likvidace po končení životnosti Nutné zabezpečení proti krádeži Označení panelů Obvod pozemku střežen buď infračervenými čidly, nebo detekčním kabelem nataženým v plotu http://fotovoltaicke-elektrarny.revamont.cz/ http://www.solartechnika.sk/ 11

Fotovoltaika integrovaná do budov Building Integrated Photovoltaics (BIPV) architektonická variabilita vztah k životnímu prostředí ekonomický přínos www.dynamicsolartech.com http://www.greentechmedia.com/ http://www.solar-fabrik.de/ Hašení požárů FV panelů prvotním úkolem jednotek požární ochrany je chránit životy a zdraví (v extrémním případě dojít i na situaci, kdy velitel rozhodne o ukončení hasebních prací z důvodu ohrožení zasahujících hasičů) hasiči při požáru vždy zajišťují vypnutí proudu (u FVE jsou různá zapojení) při samotném požáru nehoří přímo panel, ale především kabeláž a rozvody výrobu elektřiny v panelu nelze zastavit jinak, než jeho přikrytím fotovoltaický panel může vytvářet stejnosměrné napětí mezi 30 40 V (bezpečné napětí) panely jsou zapojeny do série, jejíž výsledné napětí se může pohybovat v rozsahu 500 1000 V a proud mezi 6 8 A (životu nebezpečné) nestejnoměrné zatížení střešní konstrukce může v případě požáru zapříčinit její pád 12