Fotovoltaické moduly a systémy pro budovy

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

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

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

Střešní FV systémy

Standardní FV moduly na střechách 5

Vzhledové přizpůsobení 6

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

Integrované střešní FV moduly/systémy 8

Integrované střešní FV moduly/systémy 9

Soltech FV střešní tašky 10

Smartroof FV střešní tašky 11

Smartroof FV střešní tašky 12

Integrované střešní FV moduly/systémy http://zonenco.nl/referentie/zonnepanelen-oost-west/ 13

PdF Masarykova universita v Brně - 40 kwp PV Enlargement EC Project Solartec; 2003 14

FV moduly na fasádě

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

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

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

JRC v Ispře (Itálie)

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

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

Swissinso; 2015 Basel Fasádní moduly s barevným matným sklem

Připravovaný projekt FV fasády FillFactory; 2016

FV zasklení semitransparentní fotovoltaika

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 1279 - Sklo ve stavebnictví Semitransparentnost mezery mezi články semitransparentní články

Semitransparentní fotovoltaika

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

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

Izolační sklo N2P meeting, Prague 30

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

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

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

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

RD Francie 4 kwp FV semitransparentní střecha Solartec; 2012

RD Francie FV semitransparentní střecha Archimedes

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

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

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

FV mozaiky

FV mozaiky 43

Vytváření grafických objektů 1, Rastrová mozaika 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 LR = 14/19 = 0,71 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 LR = 14/19 = 0,71 2, Mozaiky s vícebarevnými články 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3, Mozaiky s články s různým tvarem 44

Mozaiky barevné možnosti 45

Aplikace mimo budovy

Solární osvětlení 47

Městský mobiliář 48

Solární články

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 5 125 x 125 mm 6 156 x 156 mm 50

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

Morfologie povrchu Lesklý povrch Nezapouzdřené SČ Sametový povrch Zalaminované SČ Světle modrá Tmavě modrá Světle modrá Tmavě modrá 18.09.16 52

Solární články s barevným vzhledem Základní barevná škála jedna vrstva Účinnost SČ...18,5% monokrystalické křemíkové solární články matný texturovaný povrch tmavě modrý vzhled 50 100 150 190 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

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

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

FV moduly

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: 1600-1800 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

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

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

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

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

Povrch skla p-typový Si 64

Propojovací pásky p-typový Si 67

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

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

Fill Factory s.r.o. Televizní 2618 756 61 Rožnov pod Radhoštěm Czech Republic Phone: + 420 724104385 info@fillfactory.cz www.fillfactory.cz www.solartec.eu