solarna struja

1 5-6/13

Za nas Zemljane Sunce apsolutno najveći i najsigurniji izvor svjetla i šalje nam više energije negoli je znamo iskoristiti, ne čudi strahovito brz razvoj solarnih tehnologija.Iako je dobivanje struje iz osvijetljenih kristala i ostalih oblika silicija danas rašireno po cijelome svijetu, pa i u Zemljinoj orbiti, još se može naći sumnjičavih koji

fotonapon ne prepoznaju ni na parking-automatima.No, dostupna energija postala je prvorazredno pitanje svih ekonomija, a podjednako je bitna i u svakom domaćinstvu. Danas svi sanjaju o energetskoj neovisnosti, o bijegu od sve viših cijena i tarifnih ucjena, pa mnogi sigurnost i održivost vlastitog doma promatraju upravo kroz san o vlastitoj struji.Ovdje je riječ upravo o tome.

FOTONAPONSKI OTOCI

Modul ISF250,250Wp, monokristalni, Schrack, sjamstvom na 10 godina ima i IEC-certifikat.Snaga modula raste iz godine u godinu, no dimenzije se ne mijenjaju...

solarna struja

25-6/13

Kako oblikovati energetski otok koji će svoju visoku samodovoljnost osigurati naprosto - položajem na povoljnoj loka-ciji? A takvih je u Hrvatskoj i više negoli dovoljno.

Usporedimo li osunčanje površine u Njemačkoj, koja je pametnom strategi-jom u fotonaponu postigla spektaklu-larne rezultate, s našim položajem pod suncem i količinom raspoložive energi-je, zaista se moramo čuditi domaćem energetskom autizmu.

Jer, najbolje osunčani krajevi u toj zemlji dobivaju otprilike toliko sunčevog zračenja koliko u Hrvatskoj primaju oni s najslabijim osunčanjem. Očito je, prirodni uvjeti za iskorištenje neograni-čene sunčeve energije neusporedivo su povoljniji u Hrvatskoj...

Što čekamo?Uza sve izjave, najave i promjene, za-

konska regulativa i papirologija vezana uz sustave koji visak struje predaju u javnu mrežu - i danas je komplicirana, a u provedbi spora i zamorna. Od novih smo pravila očekivali puno više.

No, što je - tu je.U svakom slučaju, izbor nije velik i

svodi se na dva osnovna modela:o postrojenja spojena na javnu mrežu,

tzv. mrežni sustavi io otočna postrojenja koja nisu priklju-

čena na javnu mrežu ili otočni sustavi.

Fotonaponska postrojenja priključena na javnu mrežu moraju zadovoljiti uvjete distributera, monopolista, jer bez toga nema ni prodaje viškova u mrežu. Takva postrojenja najčešće nemaju većih po-treba za spremanjem električne energi-je, pa im ne trebaju ni baterije. Ipak, oni koji ne vole iznenađenja i ne oslanjaju se na stopostotnu sigurnost mreže, u pravilu imau u kući i baterije za određe-no razdoblje potpune autonomije.

Iako je prodaja solarne struje javnoj mreži itekako povoljno rješenje za sve investitore u fotonapon, jer im omogu-ćuje i lakšu otplatu uloženog, mnogo je onih koji to naprosto ne mogu ostvariti zbog infrastrukturnih ograničenja ili veličine investicije, gdje priključenje na mrežu može biti nepraktično, neisplati-vo ili nepouzdano.

Stoga je mnogo onih koji to naprosto ne žele ni pokušati, ali im je stalo da na svojem imanju ipak postave solarnu elektranu za vlastite potrebe.

Njima otgovaraju tzv. otočni sustavi koji nisu priključeni na javnu mrežu ili pak o njoj ne ovise.

Na lokacijama gdje ne postoji nikakva mreža, takvi su sustavi jedino moguće

Direktni otočni sustav u kojemu je fotonaponski modul izravno spojen s trošilom. Često ih vidimo na malim pumpama, malim motorima, pomoćnim ventilatorima, uglavnom na uređajima male snage koji rade na istosmjernu struju.

Otočni sustav sa spremnikom energije (baterijom) unaprijed je prilagođen varijacijama između prevelike ili premale proizvodnje struje u modulima i neujednačenim potrebama trošila tijekom dana.Kod nas su to (zasad) najčešći sustavi u obi-teljskoj kući gdje trošila trebaju i izmjeničnu struju. Nude mogućnost dogradnje za veće uštede.

Hibridni otočni sustav. Za razliku od ranije opisanih, u hibridnom sustavu fotonaponski modul nije jedini izvor energiije.Hibridni sustavi nude najviši stupanj sigurnosti i iskoristivosti, pri čemu štedljivim kombinacijama gotovo i nema kraja. Omoguću-ju oblikovanje moćnih sustava, pa i opskrbu trofazne mreže u objektu.

fotopaneli regulator akumulator zaštita od punjenja pretjeranog pražnjenja

izmjenjivač trošilo na trošilo na izmjeničnu istosmjernu struju struju

solarni generator trošilo(fotonaponski panel)

solarni regulator trošilo generator punjenja 12 V DC (fotopaneli)

pomoćni akumulator izmjenjivač trošiloAC-generator 230 V AC 230 V AC

Potkonstrukcija iznad krova.

Ilust

raci

je: S

chra

ck

solarna struja

3 5-6/13

rješenje i ovise isključivo o baterijama. To ne znači da objekti opremljeni fo-

tonaponom ne smiju biti priključeni na mrežu. No, kod njih je taj priključak tek nužna rezerva za slučaj ekstremno ne-povoljnih uvjeta, dok glavninu potrošnje zadovoljavaju besplatnim suncem.

Ta dva različita sustava omogućuju i razne kombinacije uz primjenu dodatnih neovisnih izvora struje na lokaciji, npr. generatora, gorivnih ćelija, vjetrogene-ratora, pa i stirlig-motora.

Kako je najskuplja struja ona koje ne-ma, veliku popularnost uživaju kombi-

nirani sustavi namijenjeni zadovoljenju stvarnih potreba uz visoku neovisnost o globalnim tržišnim utjecajima.

Fotonapon danas nudi visok stupanj slobode, pa ne čudi da mnogi planiraju i ugrađuju vlastite sustave koji dominan-tno iskorišćuju svima dostupne i neiscr-

regulator punjenja baterije trošilo istosmjerna struja (DC)

fotonaponski modul baterija (DC)

Otočni sustav s trošilima naistosmjernu struju (DC).

regulator punjenja baterije trošilo izmjenična struja (AC)

fotonaponski modul baterija (DC)

Otočni sustav s trošilima naizmjeničnu struju (AC).

izmjenjivačDC /AC

230 V / 50 Hz

Foto

: Vic

tron

Ene

rgy

Sol

ar P

rodu

cts

Ilust

raci

je: S

chra

ck

GORE: Otočni sustav s DC-trošilimaFotonaponski moduli šalju preko regu-latora punjenja istosmjernu struju do trošila. Regulator punjenja opremljene je priključcima za trošila i osigurava stalni napon bez obzira na napon iz baterije. Istodobno, bateriju štiti od prejakog pražnjenja i oštećenja.

GORE: Otočni sustav s AC-trošilimaU taj je sustav uključen izmjenjivač, koji istosmjernu struju (DC) iz fotopanela pretvara u izmjeničnu (AC), pri čemu trošilima osigurava i izmjenični napon od 230 V / 50 Hz.

DESNO: Dio golemog asortimana svih potrebnih elemenata za izradu različitih fotonaponskih sustava. U tome su posebno praktični MultiPlus-izmjenjivači za male sustave te mrežni izmjenjivači BlueSolar koji se u velikim sustavima postavljaju uz Quattro-izmjenjivače.

solarna struja

45-6/13

pne prirodne izvore energije. Upravo za njih predstavljamo odlična

rješenja austrijske tvrtke Schrack koja već nekoliko godina u Hrvatskoj nudi svoj kompletni asortiman namijenjen mrežnim ili otočnim postrojenjima.

Sve je napravljeno na osnovi dugo-

godišnjeg iskustva, a mnogostruko je provjereno i u praksi.

Upravo su iskustva na brojnim objek-tima utjecala na projektiranje sustava koji pri postavljanju stvara najmanje problema i vlasnicima i montažerima. U njemu se sve lako prilagođuje stvarnim

energetskim potrebama i mogućnosti-ma, a moguća je i nadogradnja.

Svi su dijelovi međusobno kompatibil-ni i komponibilni, a njihov rad se lako, pa i automatski, prilagođuje raznim potrebama i raznim uvjetima.

Otočna postrojenja nemaju nikakvog

Hibridni sustav s jednim pomoćnim izvorom

Pomoćni izvor u sustavu može biti gene-ratora, aili i priključak na mrežu. Dakako, taj tip sustava ne može se primijeniti na pustom otoku ili u kraju bez javne mreže u blizini, no u njemu se struja iz fotonaponskih modula može maksimalno iskoristiti. Ako je potreba za električnom enegijom viša od razine unaprijed podešenog praga, sustav automatski uključuje dodatni izvor, Isključuje ga čim takva potreba prestane.Slično se događa i u slučaju praznog akumulatora. Takvo inteligentno ponašanje sustava omogućuje punjenje baterija čim se ukaže potreba, a pritom se iz fotonapona iskorišćuje i sva struja. Generator ne trpi prevelika opterećenja (do 80 posto), održava umjerenu potroš-

nju goriva i duže traje.Sustav je idealan u objektima gdje treba smanjiti potrošnju goriva, pri čemu postupna ugradnja dodatnih fotopanela i povećanje kapaciteta baterija omoguću-je razvoj sustava na duži rok. Prve uštede postižu čim proradi fotonaponski dio.

Hibridni sustav s dva pomoćna izvora.

Kad fotonaponski moduli ne proizvode struju, a baterija je ispražnjena do kritične razine, najprije se uključuje mreža. Dogodi li se da mreža zataji, uključuje se generator. Sve se odvija automatski, a pametni Schrackov izmjenjivač iz serije Quattro, pazi na programirane prioritete i uspostavlja djelotvornost sustava. Dakako, izmjenjivač možete programirati i prema drukčijoj procjeni prioriteta.

Mali otočni fotonaponski sustavi utjecaja na javnu mrežu i ne moraju zadovoljiti složene zahtjeve distributera i birokracije.

Otočna neovisnostSvakom tehničkom rješenju treba

pristupiti s osjećajem za stvarnost. Tako i uz otočna fotonaponska postrojenja treba osigurati neki dodatni izvor struje za kratkotrajnu pomoć u slučaju zaista nepovoljnih vremenskih uvjeta. To vam daje sigurnost, a dosadašnja iskustva pokazuju da povremena pripomoć takvih uređaja nema ne utječe bitno na moguće goleme uštete ostvarive pri-rodnim izvorom energije.

U tome uvelike pomažu baterije u koje se spremaju viškovi struje proizvedeni u idealnim uvjetima, pod vedrim nebom i jakim suncem. Kapacitet baterija ovisi o procjenama za pojedinu lokaciju i treba

Hibridni otočni sustav s jednim pomoćnim izvorom struje i trošilom na izmjeničnu struju.

trošilo na izmjeničnu struju

(AC)

generator

regulator punjenja izmjenjivač

fotonaponski moduli baterija

fotonaponski moduli baterija

trošilo na izmjeničnu struju (AC)

regulator punjenja

mreža generator izmjenjivačHibridni otočni sustav s dva pomoćna izvora struje (mreža i generator) i trošilima na izmjeničnu struju.

dodatno jače

trošilo

solarna struja

5 5-6/13

ga prilagoditi razdoblju s nižim učinkom fotonapona. Što je kapacitet baterije veći, sigurnije će se premostiti duge noći ili niz oblačnih dana.

Proizvodnja i potrošnja energije mogu ponekad biti u tzv. dinamičnom rasko-raku, za što treba unaprijed predvidjeti i neki pomoćni izvor, najbolje generator.

Otočno postrojenje s manjom potroš-njom za najnužnije zahtjeve (rasvjeta, mala trošila) može zadovoljiti skromne potrebe is istosmjernom strujom (DC) od 12 V ili 24 V.

Međutim, kad su potrebe veće, a trošila uređaji na izmjeničnu struju od 230 V / 50 Hz, u sustav se mora uklju-čiti izmjenjivače koji će istosmjernu struju pretvarati u izmjeničnu. Ovisno o veličini i učinku fotonaponskih panela i kapacitetima baterija, moguće je dobiti i trofaznu struju od 3 x 400 V / 50 Hz.

Iako je prilagodljivost Schrackovih elemenata golema i omogućuje razne kombinacije koje ponekad moraju za-dovoljiti i specijalne zahtjeve, za otočno se postrojenja može odabrati jedan od

tri osnovna tipa:o direktni otočni sustav o otočni sustav sa spremnikom energije io hibridni otočni sustav.

Direktni otočni sustav u kojemu je fotonaponski modul izravno spojen s trošilom. Često ih vidimo na malim pumpama, malim motorima, pomoćnim ventilatorima... koji rade na istosmjernu struju.

Glavna mu je prednost jednostavnost i laka montaža. primjenjuju je tamo gdje promjene osunčanja i neujednačena proizvodnja struje u fotonaponskom modulu nema štetnih posljedica na istosmjernom trošilu. Dakako, osnovne karakteristike modula i trošila moraju biti usklađene.

Otočni sustav sa spremnikom energije (baterijom) unaprijed je prila-gođen varijacijama između prevelike ili premale proizvodnje struje u modulima i neujednačenim potrebama trošila tije-

kom dana. Takav sustav sadrži nekoliko elemenata:o fotonaponski modulo punjač baterijao regulator punjenja o baterijuo trošilo

Hibridni otočni sustav. Za razliku od ranije opisanih, u hibridnom sustavu fotonaponski modul nije jedini izvor energiije.

Tu se najčešće pojavljuje pomoćni ge-nerator, a u nekim situacijama moguća je i dopuna iz javne mreže.

Pritom je sunčeva energija dominan-tna, a sve ostalo je dopuna ili pripomoć u neprikladnim uvjetima.

Posebno su zanimljivi pomoćni uređa-ji s pogonom na prirodne ili obnovljive izvore energije, koji se odlično uklapaju upravo u fotonaponske sustav.

Očito je da hibridni sustavi nude naj-viši stupanj sigurnosti i iskoristivosti, pri čemu štedljivim kombinacijama gotovo i nema kraja.

Otočni fotonaponski sustavi za trošila na izmjeničnu struju

Hibridni otočni sustav s AC-trošilimaKad nema dovoljno sunca, pa energija iz fotopanela ne može zadovoljiti predviđe-nu potrošnju, primjenjuje se i pomoćno napajanje, najčešće generator.Tada se umjesto običnog izmjenjivača primjenjuje onaj koji ima i AC-ulaz, ili pak

izmjenjivač MultiPlus s odgovarajućim regulatorom punjenja baterije i automatskim sklopom za upravljanje radom generatora.Priključena trošila izvlače struju preko izmjenjivača, a pri slabijoj ili nedovoljnoj struji iz fotopanela, uključuje se

generator kao dodatni pomoćni izvor, a ako je prikladno, nakratko se priključuje i mreža. Takodjer, što je tipično za Schrack-sustave, sva se postrojenja mogu lako opremiti prikladnom prenaponskom zaštitom iz ponude.

OTOČNI SUSTAV S GENERATOROM

OTOČNI SUSTAV S GENERATOROM

I MREŽOM

fotopaneli fotopaneli

BlueSolarmrežni izmjenjivač

BlueSolarmrežni izmjenjivač

generator

generator

MultiPlus izmjenjivač

Quattro izmjenjivač

baterija baterija

trošilo na izmjeničnu struju

trošilo na izmjeničnu struju

solarna struja

65-6/13

Pojačavanje malog sustavaShema prikazuje kombinaciju u kojoj se paralelno spaja ne-

koliko regulatora za punjenje baterija, čime se djelotvorno puni velike baterije. Također, nekoliko paralelno spojenih MultiPlus-izmjenjivača - punjača nudi združenu snagu za djelotvorniji rad sustava.

Pojačavanje velikog sustavaPovećanje fotonaponskog polja postavljanjem velikog

broja fotonaponskih panela omogućeno je paralelnim uključivanjem više mrežnih izmjenjivača. Spoji li se ne-koliko izmjenjivača - punjača paralelno, njihova se snaga jednostavno zbraja.

Veliki otočni fotonaponski sustavi

Premalo je ovdje prostora da bismo prikazali sve mogućnosti i kombinacije koje nude današnji uređaji i pribor. Moguće je gotovo se, od najjednostav-

Veliki otočni fotonaponski sustavi

nijih do najvećih i najsloženijih. Tako se Schrackovi izmjenjivači MultiPlus i Qu-attro mogu spajati paralelno (ali samo istovrsni sklopovi jednake snage!), što omogućuje primjenu u sustavima velike snage, pa i u velikim trofaznim sustavi-

izmjenjivač MultiPlus

generator trošilo na izmjeničnu struju

trošilo na izmjeničnu struju

fotonaponski paneli

nadzornik baterija

regulator punjenja

regulator punjenja

mrežni izmjenjivači BlueSolar

izmjenjivači Quattro

mreža

dodatni izlaz izmjenične struje

AC

nadzornik baterija

baterije baterije

generator

fotonaponski paneli

Sustav elemenata omogućuje potpunu prilagodbu postrojenja mogućnostima i potrebama, a pritom se cijela instalacija može opremiti i vrhunskom prenaponskom zaštitom.

ma. Pritom se tako velikoj investiciji nu-di i pouzdana prenaponska zaštita, su-stavi osigurača i upravljanje naponom u svim dijelovima instalacije. To zahtijeva projekt s točnim proračunom, stručni odabir svih elemenata i profesionalnu montažu. Nakon nekoliko godina su-stavnog rada s domaćim stručnjacima, Schrack je osposobio mnoge koje znaju projektirati i napraviti takva postrojenja.

solarna struja

7 5-6/13

Kako je cijeli sustav precizno vođen elektroničkim sklopovima, svim istovrsnim elementima treba pri montaži osigurati jednake uvjete, pa i svi kabeli između izmjenjivača i baterija moraju biti jednakog presjeka i jednake duljine.

Na slikama i shemi prikazan je jedan od brojnih otočnih sustava koji se množe po jadranskoj obali. Tu je sve standardizirano - od fotopanela, do sklopova i pribora za pričvršćenje. Stoga je i postavljanje jednostavno i brzo, a olakšana je i kontrola svih dijelova sustava. Mjerni instrumenti nude brzo očitanje nužnih podataka, no pametni moduli funkcioniraju i sami, po unaprijed promišljenom programu.

Foto

: Sch

rack

.hr

solarna struja

85-6/13