Sonce – neizčrpen brezplačen vir energije

Sonce je bilo in bo neizčrpen vir obnovljive energije. Tehnologija, ki pretvarja energijo sonca v električno energijo, nam ob danes veljavni zakonodaji v določenih segmentih lahko zagotovi večji del električne energije za potrebe delovanja električnih porabnikov v gospodinjstvih, kot tudi širok spekter možnosti ekološkega ogrevanja stavb. Izračuni nam hitro pokažejo, da se investicija v izrabo sončne energije kmalu povrne in v garancijskih dobah opreme prinaša ekonomsko donosnost. Zakaj potem ne bi izkoriščali brezplačne energije sonca?

Zalog nafte kot neobnovljivega/fosilnega energetskega vira je vsak dan manj in posledično lahko pričakujemo, da bo vse dražja. Prehod s fosilnih na obnovljive vire energije zahtevajo tudi zaveze večine držav sveta zaradi vedno večjih podnebnih sprememb, saj se z rabo fosilnih goriv v ozračje spuščajo tako toplogredni plini, ki škodujejo našemu okolju. Zaveza Evropske Unije je do konca leta 2050 postati ogljično nevtralna. Zato je edina pot za dosego tega cilja uporaba obnovljivih virov energije.
Prehod s fosilnih na obnovljive vire energije se spodbuja tako na ravni EU kot tudi na ravni posamezne države članice. Pri nas se uporaba obnovljivih virov spodbuja s subvencioniranjem s strani Eko sklada (možno pridobiti nepovratne subvencije ali ugodne kredite za različne ukrepe), Ministrstva za infrastrukturo (kohezijska sredstva) in Agencije za energijo (podporna shema).
Razpisi na Eko skladu so odprti do porabe sredstev (potrebno spremljanje, saj se večkrat spremenijo ali pa se odpre kakšen nov poziv), na ostalih dveh ustanovah pa so razpisi enkrat do dvakrat letno, v krajšem časovnem obdobju. Višine subvencij in ostali pogoji za pridobitev sredstev so predpisane v objavljenih javnih pozivih.
Danes so med zanimivejšimi projekti gradnje malih sončnih elektrarn, fotonapetostnih naprav za samooskrbo (v nadaljevanju FN naprava za samooskrbo), ki so namenjene za gospodinjstva in male poslovne odjemnike. Prav tako na naš trg prihajajo tudi večji industrijski sistemi, ki pa so še vedno namenjeni zagotavljanju električne energije za delovne procese v času sončne proizvodnje in ne v prvi vrsti za prodajo energije na trgu, se pa viški vseeno prodajo dobavitelju energije, s katerim se sklene odkupna pogodba.
Nepovratna sredstva pridobljena na Eko skladu se lahko koristijo samo za sisteme, ki so vgrajeni na strehah stavb ali pomožnih objektih (nadstreški, garaže, itd). Gradnje prostostoječih elektrarn na zemljišču v Sloveniji trenutno niso v porastu in se ne izvajajo v velikem obsegu.
Prav tako so na Eko skladu subvencionirane vgradnje sončnih sistemov za pripravo sanitarne vode in pomoč pri ogrevanju objektov. Sistemi so zelo dobro razviti, vendar pa zaradi prodora fotonapetostnih sistemov in njihovih prednosti počasi tonejo v pozabo.
Poleg subvencij Eko sklada za vgradnje sistemov in okolju prijazne naložbe, le-ta nudi tudi posebej ugodno kreditiranje z obrestno mero trimesečni EURIBOR +1,3% z odplačilno dobo največ 10 let. Kreditiranje ne izključuje subvencije in s tem si lahko še dodatno znižamo stroške naložb v izrabo obnovljivih virov.

Pridobivanje električne energije iz energije sonca

Napredek fotonapetostne tehnologije je v zadnjih letih izreden, kar se seveda pozna tudi na učinkovitosti takšnih naprav. Solarni sistemi za pridobivanje električne energije spadajo med tehnologije z največjim tehnološkim in komercialnim potencialom. Strokovnjaki s tega področja napovedujejo, da bomo tudi v naslednjih letih še vedno priča visokemu porastu tehnologije in vgradnje le-teh v naše okolje. Svetovni porast tovrstnih solarnih naprav je v zadnjih letih v povprečju 50% letno. Žal v Sloveniji rast ni tako velika, zagotovo pa smo lahko zadovoljni, da se vgradnje naprav premikajo v pravo smer.

Samooskrba z električno energijo

Skladno z veljavno zakonodajo iz začetka leta 2016 se v Sloveniji uporablja Uredba o samooskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov energije. Ta omogoča hišnim gospodinjstvom in malim poslovnim odjemalcem (MPO), da lahko z domačo FN (fotonapetostno) napravo za samooskrbo z izrabo energije sonca pridelajo delež električne energije za celotno ali delno pokrivanje svojih potreb po električni energiji. Proizvedena energija se v času proizvodnje sproti porabi v notranjem omrežju stavbe, viški pa se predajo v javno distribucijsko omrežje. Pridelane viške se preko merilnih naprav na merilnih mestih objektov porabi v neposredni bližini proizvodnje. S tem dosežemo razpršeno proizvodnjo električne energije, ki v času proizvodnje razbremenjuje omrežje, saj se izognemo izgubam pri prenosu električne energije po javnem omrežju iz oddaljenih večjih elektrarn, kot na primer jedrske elektrarne, TEŠ.
Z gotovostjo lahko trdimo, da domača FN naprava za samooskrbo v času visoke osončenosti proizvede več energije, kot jo gospodinjstvo lahko trenutno porabi in nastale viške oddamo v omrežje. V času nizke osončenosti in ponoči, ko FN naprava ne more proizvajati dovolj električne energije, pa se prevzema energijo iz omrežja. Distribucijsko elektro omrežje ima v tem primeru vlogo hranilnika viška proizvedene električne energije. S to uredbo je lastniku FN naprave za samooskrbo omogočeno, da maksimalno zniža stroške za električno energijo.
S prenovljeno Uredbo o samooskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov energije (Uradni list RS, št. 17/19), so določene tri vrste samooskrbe: individualna samooskrba, samooskrba večstanovanjskih stavb in samooskrba skupnosti (skupnost OVE). Skupnost OVE so skupnost odjemalcev, katerih merilna mesta niso vezana na notranjo inštalacijo istega objekta oz. lokacije, vendar pa so v njegovi bližini (so vezani na omrežje iste transformatorske postaje). S tem lahko koristi samooskrbe z električno energijo koristijo tudi tisti lastniki hiš, ki jim na primer zaradi neugodne lege ni bila smiselna postavitev fotonapetostnega sistema. Prenovljena Uredba o samooskrbi z električno energijo iz obnovljivih virov dopušča, da je FN naprava za samooskrbo lahko postavljena na drugem bližnjem objektu kot je na primer poslovni objekt, šola, gasilski dom, ipd, ki lahko dovolj učinkovito izrablja sončno energijo. Investitor v FN napravo je lahko druga oseba, kot je lastnik stavbe. Vsekakor pa se mora pridobljena energija iz FN naprave porabiti na sami stavbi in se ne more npr »šteti« v korist investitorju, ki ima stavbo v sosednji ulici. Investitor mora tako pridobljeno električno energijo prodati lastniku stavbe. Lahko pa investitor in lastnik objekta skleneta pogodbo o skupnosti odjemalcev in si potem delita pridobljeno električno energijo skladno z dogovorom/pogodbo.
Ti sistemi v Sloveniji niso zaživeli, ker so v samem procesu postavitve administrativne ovire. Poleg tega elektrarne, ki niso priključene na notranje omrežje stavbe, potrebujejo za pridobitev soglasja za priključitev ali veljavno gradbeno dovoljenje za elektrarno ali morajo izpolniti določila Uredbe o manjših napravah za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije in s SPTE (Uradni list RS, št. 14/20). Ta Uredba olajšuje postopek priključitve na ta način, da se namesto pridobivanja celotnega gradbenega dovoljenja, pridobi samo določena soglasja pooblaščenih oseb (za statiko, požarno varnost, zaščite pred delovanjem strle, itd). Da bi bila takšna elektrarna ekonomsko opravičena, bi morala biti večjih moči oziroma bi morala oskrbovati celotna naselja.
S prenovljeno Uredbo o samooskrbi je bila spremenjena tudi največja dovoljena nazivna moč FN naprave za samooskrbo, ki je lahko največ 0,8-kratnik priključne moči odjema merilnega mesta, na katerega notranjo inštalacijo je ta naprava priključena, oziroma v primeru skupnostne samooskrbe ali skupnosti OVE, ne sme presegati 0,8-kratnika vsote priključnih moči odjema. Mali poslovni odjemalec pa je odjemalec na nizki napetosti, ki ni gospodinjski odjemalec in ima priključno moč vključno do 43 kW.
S prenovljeno uredbo poskuša država še bolj stimulirati lastnike stanovanjskih hiš in male poslovne odjemalce, da se odločijo za omenjeni sistem samooskrbe z električno energijo in se s tem približajo zavezujočim ciljem s področja obnovljivih virov energije.
Način obračuna pridobljene oziroma porabljene električne energije v primeru lastne FN naprave za samooskrbo temelji na letnem obračunskem obdobju in možnosti oddaje trenutnih viškov proizvedene električne energije v javno omrežje po načelu »kWh za kWh«. Ta princip se s tujko imenuje »netmetering«, saj se po drugih evropskih državah in ZDA uporablja že več kot 10 let. Gre dejansko za neto merjenje oziroma neto obračun v obračunskem obdobju od 1.1. do 31.12. v tekočem letu. Merilni števec skozi celo leto beleži, koliko električne energije je bilo oddane v omrežje in koliko se jo je prevzelo iz omrežja. Ob zaključku leta se to sešteje in plača samo strošek razlike v odčitku energije: če smo porabili preko leta več energije kot smo je proizvedli, plačamo samo za ta manko. Tudi prispevke, ki so obračunani na električno energijo, plačamo samo za ta dokupljeni del. Če pa smo proizvedli več, kot smo porabili, se viški predajo našemu trgovcu z električno energijo. Še vedno pa je potrebno mesečno plačevati strošek za obračunsko moč odjemnega mesta in prispevek za SPTE in OVE. Da je ta princip neto merjenja čimbolj poenostavljen, je tudi uvedena enotna tarifa za odjemalca s FN napravo.
V namen dodatne spodbude gradenj novih FN naprav za samooskrbo, ki izkoriščajo energijo sonca, Eko sklad z javnim pozivom omogoča fizičnim in pravnim osebam dodeljevanje nepovratnih sredstev ali pridobitve ugodnega kredita za izvedbo investicije v FN naprave za samooskrbo z električno energijo Višina subvencije je odvisna od nazivne moči FN naprave za samooskrbo in sicer 180 EUR/kW.
Postopek od vložitve vloge za pridobitev subvencije do izdaje odločbe traja od 60 do 90 dni. Vlogo za odobritev nepovratnih sredstev je potrebno vložiti na Eko sklad pred pričetkom izvedbe del in po pridobljenem soglasju elektro distribucijske službe.

Kdaj in kako se odločiti za FN napravo za samooskrbo?

Z današnjo zakonodajo je priključitev FN naprave za samooskrbo omogočena najširšemu krogu uporabnikov in dostopna skoraj vsakemu gospodinjstvu. Za izgradnjo in uporabo ni potrebno ustanavljati podjetja in plačevati dodatnih davkov. Ker ne gre za opravljanje pridobitne dejavnosti prodaje električne energije, Odpadejo tudi bojazni odvzema pokojnine, štipendije in ostalih socialnih prejemkov s strani države, kot se je sicer dogajalo v nekaterih primerih pri nekdanjih sončnih elektrarnah z večjo nazivno močjo.
Štiri člansko gospodinjstvo v lastni stanovanjski hiši ima letni strošek za porabo električne energije okrog 1500 EUR (s toplotno črpalko lahko tudi več). Z lastno FN napravo za samooskrbo se strošek za elektriko zmanjša na cca 200 EUR, kar so sicer fiksni stroški priključnega mesta. Za potrebe 4 članskega gospodinjstva je potrebna FN naprava moči nad 10 kW. Investicija v takšno FN napravo je približno 13.000 EUR, ki jo s pridobljeno subvencijo Eko sklada v višini 1.800 EUR, znižamo na dobrih 11.000 EUR. Investicija v FN napravo za samooskrbo se nam lahko torej povrne v manj kot desetih letih. Življenjska doba FN naprave, zgrajene iz kvalitetnih sestavnih delov pa je lahko 30 in več let. Poleg tega v zadnjih letih cena električne energije na trgu vseskozi rahlo narašča (letno cca 4%). Iz teh podatkov je torej več kot očitno, da se nam investicija v napravo za samooskrbo vsekakor izplača. Ne le, da nam veča našo neodvisnost, temveč s proizvodnjo lastne čiste električne energije tudi prispevamo k ohranitvi našega okolja za naše potomce.
Na obstoječi FN napravi za samooskrbo lahko z njeno nadgraditvijo (če se pojavijo potrebe po večji moči – npr nakup e-avtomobila) tudi povečamo moč in posledično proizvodnjo električne energije. S tem, da uveljavimo spremembo soglasja za priključitev zaradi povečanja nazivne moči FN naprave. Vendar, kot je bilo že omenjeno, nova nazivna moč FN naprave ne sme presegati 0,8 kratnika priključne moči objekta. Pri povečevanju je mogoče povečati tudi priključno moč objekta, če omrežje na naši lokaciji to omogoča. Pri povečevanju moči je za dograjeno opremo prav tako mogoče dobiti razliko spodbude od Eko sklada po že opisanih pogojih.
Z uvajanjem prehoda na OVE in ukinjanjem rabe fosilnih virov, bo potreba po energiji iz FN naprav oziroma FN elektrarn vedno večja. Direktive EU uvajajo t.i. »aktivnega odjemalca«, ki bo kot fizična oseba s svojo proizvodnjo in tudi prodajo (to trenutno pri nas še ni uzakonjeno) pripomogel k stabilnosti javnega elektroenergetskega omrežja. Že iz tega vidika, bo v prihodnje potrebno strehe stavb maksimalno izkoristiti, ne samo v takšni meri, kot so potrebe stavbe.
Trenutno je pri odločanju za nakup FN naprave za samooskrbo še vedno odločilen finančni vidik: ali se mi splača, ali jo potrebujem? Smernice EU in podnebne spremembe nas zavezujejo k prehodu v nizkoogljično družbo. Zato je pričakovati, da se bo končna cena nakupa električne energije za posameznika v bližnji prihodnosti bistveno dvignila (v Nemčiji je trenutno cena skoraj 2x višja kot pri nas). Zato je le vprašanje časa, kdaj bomo vsi imeli na strehah FN naprave za samooskrbo. Seveda pa je ob nakupu potrebno širše razmisliti glede moči FN naprave (ali je elektrika edini energent v našem gospodinjstvu, ali bomo menjali način ogrevanja, ali je v planu tudi električni avto, itd).
Naslednji pogoj je naša lega in njena primernost. Za vgradnjo FN naprave in možnost koriščenja nepovratnih sredstev potrebujemo primerno osončeno streho, ki je lahko streha oskrbovanega objekta ali pa pomožni objekt v neposredni bližini oskrbovanega objekta. Primerna usmerjenost je vse od vzhoda do zahoda, idealno pa je jug.

Izmenično zračenje skozi rekuperator

Na našem trgu so različne izvedbe ventilatorjev z vgrajenimi rekuperatorskimi vložki. Delujejo na takšen način, da ventilator piha navzven topel zrak od 7 do 10 sekund. Ta ogreva keramično ali kovinsko satovje. Po 7 do 10 sekundah elektronika obrne smer vrtenja ventilatorja, da vleče zunanji zrak od zunaj navznoter. Ob prej segretem satovju se mrzli zrak ogreva, vendar ne do temperature prej odvedenega zraka. Izkoristek je s tem manjši od 100%. V naslednjem ciklusu ventilator ne izpihuje ven več samo izrabljen zrak in to z najvišjo temperaturo, ampak izpihuje mešanico izrabljenega in prej dovedenega svežega zraka. Tako je temperatura izhajajočega zraka nekoliko nižja od tiste pri prvem izpuhu ven. Posledično je v istem razmerju nižja tudi temperatura ogretega zunanjega zraka. Meritve so pokazale, da se temperatura dovedenega zraka na izhodu iz ventilatorja v prostor postopoma počasi zmanjšuje - seveda napram konstantni temperaturi zraka v sredini prostora.
Proizvajalci so problem premajhnega dosega vpihanega zraka v prostor rešili tako, da so v nasprotno stran vgradili še en komplet rekuperacijske enote. Ob izbiri takšnega sistema se kljub temu pozanimajmo ali bo pretok zraka, kjer se pojavi plesen toliko močan, da bo povzročil zračni tok znotraj mikroklime. Učinkovitost preprečevanja nastanka plesni je sicer možno izboljšati še z namestitvijo zračnih usmernikov.

Izbira ponudnika in način izvedbe.

Na trgu lahko najdemo ponudnika, ki nam nudi vgradnjo FN naprave po sistemu na ključ, je pa mogoče le-to z ustreznim tehničnim znanje vgraditi tudi v lastni režiji, vendar se tu postavi vprašanje smiselnosti vgradnje zaradi višjega plačila davka in uveljavljenja Eko subvencije.
Zaradi tega je pameten dogovor izgradnje FN naprave »na ključ«. To pomeni, da izvajalec prevzame celoten postopek izgradnje sistema. Torej od pridobitve potrebnih soglasij, do izgradnje in priključitve FN naprave. Najprej z izvajalcem na terenu preverimo lokacijo, izmerimo uporabno površino strehe in preverimo električno inštalacijo objekta. Na podlagi tega se dogovorimo o optimalno učinkovitem sistemu postavitve. Zatem izvajalec izdela ponudbo, v kateri naj bodo zajeti vsi izračuni stroškov z donosnostjo naložbe. Po sklenitvi pogodbe izvajalec prične s pridobivanjem ustreznih soglasij in dokumentov pri pristojnem elektrodistribucijskem podjetju.
Za postavitev FN naprave za samooskrbo skladno z Uredbo o samooskrbi, ni potrebno pridobivanje gradbenega dovoljenja, saj gre za vzdrževanje objekta. FN naprava za samooskrbo mora biti nameščena na legalno zgrajeni stavbi. Lahko je nameščena tudi na pomožnem, enostavnem ali nezahtevnem objektu, ki se nahaja ob stavbi in je zgrajen v skladu z veljavnimi predpisi s področja graditve objektov.
FN naprava za samooskrbo se večinoma vgrajujejo po sistemu na ključ, kjer pa je potrebno biti pazljiv, kaj je vključeno v naši ponudbo. Da bi dosegli navidezno nižjo ceno ponudbe, nekateri izvajalci v ponudbi ne prikažejo tudi posrednih stroškov. Nekateri tako ponujajo le tipiziran projekt, s ceno preračunano na kW energije, drugi zajamejo vse stroške, vključno z zagonom FN naprave. Med ponudbama lahko nastane velika razlika, ki je posledica neupoštevanja prevozov, različne učinkovitosti ali načina povezave v sistem. Prav tako je smiselno, da izberemo takšno ponudbo, ki vključuje tudi pripravo in vodenje postopka za pridobitev dokumentacije.
Pred začetkom izvajanja investicije je potrebno pri elektro distribucijskemu operaterju pridobiti t.i. soglasje za priključitev stanovanjskega objekta s FN napravo za samooskrbo. Postopek pridobivanja soglasja praviloma traja do 30 dni, lahko pa tudi več. Na podlagi pridobljenega soglasja za priključitev, elektrodistribucijsko podjetje po prejeti vlogi pripravi pogodbe za priključitev. S trgovcem električne energije pa je potrebno skleniti pogodbo o dobavi električne energije in samooskrbi. Prav tako v tem času obvezno oddamo vlogo za pridobitev nepovratne subvencije pri Eko skladu.
Za razliko od dolgotrajnega administrativnega postopka pridobivanja vseh potrebnih soglasij, je naša FN naprava za samooskrbo lahko montirana na streho v parih dneh, kar je odvisno od velikosti FN naprave in zahtevnosti del. Po montaži se opravi še obvezen pregled in meritve instalacij objekta, ki se nanašajo na FN napravo za samooskrbo. Na koncu postopka elektrodistribucijsko podjetje izvede pregled opravljenih del skladno z izdanim soglasjem za priključitev in priključi, na omrežje.
Od izvajalca zahtevajmo, da nam dostavi dokumente, ki jih je pridobil v času vodenja postopka, prav tako zahtevajmo navodila za uporabo in vzdrževanje v slovenskem jeziku, vse tehnične listine vgrajene opreme, garancijske izjave za vgrajeno opremo in pridobljena tehnična poročila. Zelo pomembno je tudi, da nam izvajalec predstavi delovanje FN naprave, na kaj moramo biti pozorni in kako ukrepati v primeru izrednih dogodkov.

Glavni elementi FN naprave za samooskrbo

Za optimalno delovanje fotonapetostnega sistema je pomembno, da je oprema pravilno izbrana in dimenzionirana. Manjše stroške lahko dosežemo samo z natančnim preračunom in načrtovanjem, za kar imajo izvajalci dostop do tehnične podpore in nam lahko podajo zelo natančne podatke.
FN naprava za samooskrbo je sestavljena iz fotonapetostnih modulov, optimizatorjev moči, podkonstrukcije, povezovalnih kablov enosmernega toka, razsmernika in priključnega kabla na interno inštalacijo objekta. Elektrodistribucijsko podjetje pa skladno z izdanim soglasjem za priključitev zahteva namestitev drugih elementov v priključno merilno omarico, predvsem je pomemben dvosmerni napredni števec, ki tudi vsebuje funkcijo limitatorja.
Trenutno veljavna zakonodaja in tehnični pogoji, ki so predpisani za priključevanje FN naprav za samooskrbo, zahtevajo visoke standarde predvsem kar se tiče zagotavljanja varnosti teh naprav. Osnovni pogoj je izklop FN naprave za samooskrbo v primeru izpada javnega omrežja ali v primeru nihanj napetosti ali frekvence omrežja izven predpisanih standardiziranih meja. Nadalje je zahtevano zagotavljanje varne male napetosti v stanju izklopa FN naprave za samooskrbo. Navedene varnostne zahteve omogočajo lažje vzdrževanje FN naprav, varna mala napetost po izklopu FN naprave pa omogoča tudi varno gašenje stavbe v primeru požara. Vsaka stavba s FN napravo za samooskrbo naj bi ob vhodnih vratih na vidnem mestu imela nameščeno tudi tablico z informacijo, da se na tem objektu nahaja FN naprava za samooskrbo.
Fotonapetostni modul v času svetlobnega obsevanja proizvaja enosmerni električni tok, le-ta se preko optimizatorjev moči in DC vodnikov poveže z razsmernikom, ki enosmerno električni tok pretvori v izmeničnega. Kot investitor lahko na trgu izbiramo med široko paleto fotonapetostnih modulov različnih cenovnih razredov. Ker je fotonapetostni modul generator FN naprave za samooskrbo, ni priporočljivo izbrati najcenejših, saj nizka cena pomeni tudi slabšo kvaliteto (tako kot pri ostalih proizvodih). Vsekakor se je potrebno izogibati neznanih kitajskih proizvajalcev, ki lahko že jutri izginejo s tržišča, mi pa smo posledično prikrajšani z uveljavljanjem obljubljene garancije. Priznani proizvajalci dajejo na svoje izdelke že 25 letno splošno garancijo, kakor tudi 25 letno garancijo na izplen modula.
Kot nosilna konstrukcija za namestitev solarnih modulov so posebej v ta namen izdelani certificirani montažni elementi. Na trgu so v ponudbi različne vrste teh elementov, glede na tip kritine in naklonino strehe objekta. Pri vgradnji je našega izvajalca smiselno povprašati tudi kako je z nadaljnjo veljavnostjo garancije za našo kritino, kako je s certifikati krovcev, ki bodo izvajali dela, ipd. Prav tako je potrebno upoštevati, da je podkonstrukcija pravilno dimenzionirana za našo lokacijo glede na dodatno obtežbo snega in obremenitev vetra.
Naslednji vitalni sklop so razsmernik in optimizatorji moči. Razsmernik je naprava, ki enosmerni električni tok proizveden v fotonapetostnem modulu spremeni v izmeničnega in sinhronizira z napetostjo in frekvenco distribucijskega omrežja. Optimizatorji moči, lahko jim rečemo tudi elektronika na ravni modula, so DC/DC pretvorniki, ki optimizirajo delovanje posameznega ali povezan par modulov ter omogoča neodvisno delovanje od drugega optimizatorja moči, čeprav sta vezana v isto tokovno zanko.
Na ta način je omogočena vezava modulov tudi na različnih ravninah, z različno orientacijo, lahko celo z različno močjo in različnih dobaviteljev. Optimizator moči omogoča tudi nadzor nad vsakim modulom (oziroma parom modulov), kar bistveno olajša odkrivanje napak v delovanju. Predvsem pa je optimizator moči pomemben z varnostnega vidika, saj je element, ki zagotavlja predpisano varno malo napetost v času izklopa FN naprave za samooskrbo. Optimizatorji moči zaznavajo tudi pregrevanje in detektirajo morebitne obloke, kar še poveča požarno varnost FN naprave za samooskrbo.
Pomembna oprema v sistemu so tudi pravilno dimenzionirani vodniki pravih izolacij, odporni na UV žarke, odklopniki ki varujejo vodnike in prenapetostne zaščite, ki varujejo sistemi pred udari visokih napetosti tako iz AC omrežja kot visokih napetosti posledica indukcije v primeru udara strel v bližnje objekte.
In kako je z garancijo FN naprave za samooskrbo? Vedeti je potrebno, da so vse garancije posameznih elementov prenesene od proizvajalca opreme, naš izvajalec pa nam nudi garancijo na kakovost vgradnje posameznih komponent in izvedbo celotnega sistema. Sistem mora biti vgrajen skladno z veljavno zakonodajo. Bistvenega pomena pri vgradnji je kvalitetno opravljeno delo na naši strehi.

Otočni in hibridni fotonapetostni sistem

Samostojen ali otočni fotonapetostni sistem, je neodvisen od električnega javnega omrežja. Ta je namenjen za oddaljene vikende, planinske koče in ostale stavbe, ki nimajo možnosti priklopa na električno omrežje. Fotonapetostni modul, regulator, akumulator in razsmernik sestavljajo omenjeni sistem. FN modul pretvarja sončno energijo v enosmerni električni tok. Akumulator je namenjen za shranjevanje viška električne energije. Ta oddaja elektriko za potrebe stavbe, ko FN modul ne proizvaja električne energije.
V primerjavi z omrežno sončno elektrarno je investicija takšnega manjšega samostojnega fotonapetostnega sistema seveda bistveno manjša (od 1000 do 3000 EUR). Primerna sončna lega objekta, število uporabnikov, moč in pogostost uporabe bistveno vplivajo na višino investicije.
Hibridni sistem je v bistvu kombinacija otočnega delovanja v povezavi z javnim distribucijskim omrežjem. Dejansko gre tukaj za pravo samooskrbo, saj je poleg FN modulov in razsmernika v sistem vključen tudi hranilnik električne energije. Hranilnik ni nič drugega kot dovoljšna količina baterij, ki shranjujejo višek pridelane električne energije in jo v večernih in nočnih urah oddajajo. Na ta način se dejansko poraba električne energije iz javnega omrežja lahko zmanjša na nič. Seveda je še vedno možno določen del presežka proizvedene električne energije oddati v javno omrežje in izkoristiti možnost poravnave. Velikost hranilnika je odvisna od dejanske porabe v nočnih urah, se pa le-ta enostavno povečuje z dodajanjem baterij. Uporaba hranilnikov je še posebej primerna tam, kjer so izpadi javnega omrežja pogosti in v zimskem času, saj se shranjena energija ob večdnevnem slabem vremenu pridoma uporabi za delovanje ogrevalnih sistemov. Danes se za hranilnike večinoma uporablja Li-ionske baterije, ki imajo dobro energijsko gostoto in zanesljivost ter so primerne za večkratno polnjenje.. Ciklične baterije prenesejo več tisoč praznjenj in polnjenj. Seveda je število ciklov odvisno od globine praznjenja, kar vpliva seveda tudi na njihovo življenjsko dobo. Hibridni razsmerniki so nastavljivi in popolnoma avtomatski. Z enostavnimi nastavitvami oz. programskimi vmesniki lahko natančno določimo zaporedje koriščenja, polnjenja in oddaje električne energije. Običajno je prioriteta na sončni energiji, ko le-te ni dovolj, se sistem avtomatsko priklopi na uporabo hranilnika in v njem skladiščene energije. Ko se hranilnik izprazni, sistem avtomatsko preklopi na javno omrežje in obratno.
To so sistemi, ki se bodo zagotovo vse bolj uveljavljali v bodoče in bodo primerni za tiste uporabnike, ki danes plačujejo za električno energijo 50 EUR mesečno in manj. S temi sistemi bodo takšna gospodinjstva lahko 80% samozadostna.

Solarno ogrevanje

V primerjavi z naložbo v fotonapetostni sistem je vsekakor cenejša investicija v solarni sistem za ogrevanje sanitarne vode in pomoč pri ogrevanju hiše.
Približno 80% vse potrebne letne energije hišnega gospodinjstva pripada ogrevanju bivalnih površin in sanitarne vode. Celo do 80% energijskih potreb po sanitarni vodi in do 40% energijskih potreb centralnega ogrevanja lahko pokrijemo s solarnim sistemom.
Vendar se tukaj zelo hitro pojavijo težave z viški energije in njihovo hrambo, ko jih ne moremo porabiti, in zagotavljanje v času manjše osončenosti, ko nam jo primanjkuje. Prav tako se pojavijo težave v primeru izpadov električne energije, kjer se sistemi pregrevajo. Z nepravilnim dimenzioniranjem lahko tudi pride do večjih poškodb na opremi.
Sprejemnik sončne energije oziroma kolektor, bojler kot hranilnik tople vode in vsi vmesni deli (ventili, instalacijske cevi, obtočna črpalka, ekspanzijska posoda, elektronska regulacija) sestavljajo solarni sistem za ogrevanje sanitarne vode. Medij za prenos toplote je običajno voda, zaradi nizkih temperatur v zimskem času pa je lahko tudi glikol ali kakšno drugo sredstvo proti zmrzovanju.
Preko sprejemnika se sončna energija zbira in se prenaša na ogrevalni medij. Njega poganja po ceveh sistema obtočna črpalka do prenosnikov toplote, kjer se toplota medija odda v hranilnik toplote. Neposredno iz hranilnika ogrevana voda potuje preko cevi do izpustnih pip. Regulacija z diferencialnim termostatom črpalko vklopi, ko je temperatura vode v sprejemniku sončne energije višja kot v bojlerju. Ko temperaturna razlika postane premajhna, pa jo izklopi.
Letni prihranek energije, ki ga dosežemo z vgradnjo solarnega sistema za ogrevanje sanitarne vode, je za štiričlansko družino s povprečno porabo tople vode približno do 3000 kWh na leto. S tem se nam investicija v takšen solarni sistem v celoti povrne nekje v petih do osmih letih. Dimenzioniranje solarnega sistema za ogrevanje sanitarne vode moramo prilagoditi številu oseb v gospodinjstvu in njihovi potrošnji ogrevane vode. Dnevna poraba tople vode je v povprečju 50 in nekaj več litrov na osebo. S tem mora biti velikost toplotnega hranilnika (bojlerja) približno 80 litrov na osebo. Na ta način bo omogočena zaloga tople vode tudi v dnevih brez sonca. Ne glede na število uporabnikov naj bi solarni sistem ne imel manj od 6 m2 absorbcijskih površin v primeru ploščatih kolektorjev, oziroma 3 do 4 m2 absorbcijskih površin vakuumskih cevnih kolektorjev.
Dogrevanje hiše s solarnim sistemom praviloma izvršimo tako, da sistem za ogrevanje sanitarne vode dogradimo s hranilnikom tople vode, dodatnim kolektorjem in krmilno avtomatiko. Največkrat je krmiljenje naravnano tako, da sonce najprej ogreje sanitarno vodo v hranilniku do določene temperature, zatem pa preklopi na ogrevanje hranilnika. Solarno ogrevanje hiše je manj učinkovito pri radiatorskem ogrevanju, ki je visokotemperaturni ogrevalni sistem, precej bolj pa je učinkovit pri nizkotemperaturnem sistemu kot je talno gretje. Poleg tega je pomembno, da je ogrevani objekt dovolj dobro izoliran. Zato je solarno ogrevanje zlasti aktualno v nizkoenergijskih in pasivnih hišah.

pripravil: M.A.

Najbolj brano