Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Fotovoltaika a její využití

21.11.2003  |  128× přečteno      vytisknout článek

Sluneční energii je možno využívat mnoha různými způsoby. Rozlišujeme mezi přímými a nepřímými formami. Fotovoltaická technologie, tedy přeměna sluneční energie pomocí fotovoltaických solárních článků na elektrický proud, patří k přímým formám přeměny.

Základním elementem celého systému je solární fotovoltaický článek. Většina se jich dnes, skládá z vysoce čistého krystalického křemíku. Rozlišují se monokrystalické solární články, vyrobené z jediného krystalu s pravidelnou krystalickou mřížkou, a polykrystalické články, skládající se z mnoha různě orientovaných krystalů. Standardní fotovoltaický článek z krystalického křemíku má rozměr 125 x 125 mm a je v rozích zakulacen diagonálou 135 nebo 150 mm (nověji se užívá rozměr 150 x 150 mm), tloušťky jsou mezi 200 a 400 mm s trendem ke snižování. Tato velkoplošná dioda má při ploše asi 100 cm2 charakteristický výkon 1,5 W, napětí naprázdno 0,6 V, zkratový proud 3,4 A a účinnost přeměny slunečního záření 15 % (za standardních testovacích podmínek - 1000 W.m-2, spektrum slunečního záření AM 1,5 G a teplota 25 °C).

Existují také tzv. tenkovrstvé solární články z amorfního křemíku, kdy se na skleněný substrát napařuje křemík a vhodně se dotuje - označují se také jako amorfní solární články. Nacházejí použití zejména v malých aplikacích, např. v kapesních kalkulačkách atd. Nevýhodou těchto článků je, že dochází k degradaci (stárnutí), čímž se snižuje výkonnost. Výhodou je však podstatně nižší spotřeba vysoce čistého křemíku a jednodušší výrobní proces.

Solární panely

Fotovoltaický solární článek je velmi pevný, ale značně křehký, proto je nutné jej zapouzdřit do pevnějšího obalu, který jej chrání před vnějšími vlivy a poškozením. Pouzdřením vzniká fotovoltaický solární panel. V naprosté většině případů jsou články, respektive jejich řezy v panelech, spojovány do sérioparalelních struktur s cílem dosáhnout určitého napětí, proudu, výkonu, případně tvaru. Zvětšováním plochy panelů pro velké instalace se sleduje snižování nákladů na jednotku výkonu.

Solární články se zpravidla vkládají do etylenvinylacetátové (EVA) fólie. Jejich přední strana se navíc chrání vysoce průhledným, speciálně tvrzeným sklem před větrem, deštěm, krupobitím a jinými vlivy. Současně má sklo propouštět na článek co nejvíce slunečního světla. Zadní strana se uzavře vícevrstvou, vysoce pevnou fólií z umělé hmoty nebo druhou skleněnou destičkou a prostor mezi skly se utěsní. Většina modulů se pro zajištění dlouhodobé stability výkonu a lepší manipulaci opatřuje kovovým rámem z eloxovaného duralu nebo ušlechtilé oceli.

V poslední době se ve větší míře začínají používat bezrámové moduly (tzv. lamináty), protože se dají racionálněji montovat a kromě toho je vynecháním rámu možno ušetřit materiál, snížit spotřebu energie při výrobě, a tím i náklady. Díky takovému zpracování je dnes trvanlivost solárních modulů natolik dobrá, že výrobci mohou dávat záruky na zachování výkonu až 25 let a životnost je minimálně 50 let. Sledování ekologické myšlenky v tomto případě dokazuje i fakt, že veškeré materiály použité při konstrukci panelu jsou velmi dobře recyklovatelné.

Samostaný energetický zdroj

První zkušenosti s užitím fotovoltaických článků byly učiněny v kosmickém výzkumu. V současné době nachází tato metoda přeměny sluneční energie na elektrickou již také široké \"pozemské\" uplatnění. Stále více získávají na oblibě tzv. ostrovní systémy, u kterých fotovoltaika zastává funkci samostatného energetického zdroje.

Články se aplikují přímo do spotřebičů (kalkulačky, dobíječe baterií, hračky či větší zařízení, jako např. zahradní lampy, sekačky či drobné nářadí). Stejným způsobem lze také zajistit dodávky elektrického proudu v objektech mimo dosah standardní elektrické sítě (chaty, zahradní domky, sklady, telekomunikační zařízení, parkovací automaty, karavany, jachty, elektrické ohradníky či vodní a oběhová čerpadla). Namísto složitého a finančně náročného budování elektrické přípojky se na objektu nainstaluje samostatná fotovoltaická elektrárna. Principem těchto systémů je spojení panelů, které dodávají energii přes regulátor napětí do akumulátoru a z něj, nebo častěji přes regulátor hlubokého vybití, probíhá vlastní spotřeba.

Instalace systému

Fotovoltaické panely lze umístit na téměř jakékoliv nestíněné místo. Nejideálnější je plochá nebo šikmá střecha objektu, případně fasáda či přilehlé prostranství. Systém se uchycuje nejčastěji pomocí jednoduché hliníkové konstrukce. Důležitý je náklon panelů (ideální je 45°) a jejich orientace do světových stran. Aby systém jako celek pracoval s maximálním výkonem, volí se nejvhodnější komponenty a doplňky. Velmi příjemné je, že fotovoltaiku lze skládat a rozšiřovat jako stavebnici - jednotlivé komponenty lze doplňovat podle potřeby. Fotovoltaické elektrárny jsou prakticky bezúdržbové, spolehlivé, bezhlučné, při provozu nevznikají žádné škodlivé či odpadní látky a jejich dlouhá životnost, trend zvyšující se efektivnosti a snižujících se pořizovacích cen zajišťuje efektivní investici.

Kombinované zdroje

Avšak objekty používající běžnou elektrickou síť mohou velmi účelně využívat i fotovoltaiku. Tento systém lze totiž díky velmi vyspělým technologiím připojit ke stávající elektrické síti, kde funguje jako samostatný dodavatel elektřiny. Kvalitní měniče napětí dokáží přeměnit vstupní stejnosměrnou fotovoltaickou elektřinu na napětí 230 V a sfázovat je automaticky se sítí. Energie se v tomto případě neukládá, ale přímo spotřebovává v objektu. Střídače zajišťují samozřejmě také absolutní elektrickou ochranu a případné odpojení a připojení systému v případě výpadku sítě.

Takto je možné dobře vyrovnávat letní elektrické špičky např. v souvislosti s napájením klimatizace (příklady známé např. z Kalifornie), posilovat koncové větve veřejné elektrické sítě (Itálie, Španělsko, USA) a také zálohovat dodávky elektřiny ze sítě. Objekt s takovýmto síťovým fotovoltaickým systémem se stává více či méně nezávislý na standardní elektřině. A nejen to. Postupně je fotovoltaická elektřina stále více podporována formou dotací či pomocí odkupu. V současné době existuje možnost využití státní dotace na fotovoltaický systém pro fyzické a právnické osoby až 30 % (pro školy díky speciálnímu programu až 100 %) a odkupní sazba pro následující roky by se měla přiblížit sazbě evropské ve výši asi 14 až 25 Kč za 1 kWh.

Fotovoltaiku lze také velmi dobře kombinovat s ostatními druhy alternativních zdrojů energií a využít tak veškerý potenciál přírodních sil pro následování současného trendu rozvíjení udržitelného života na naší planetě.

AUTOR: KRISTÝNA GROFOVÁ, DiS
ZDROJ: STAVITEL


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist