Nie zawsze odbiornikami muszą być telewizor, pralka, lodówka czy inny standardowy sprzęt gospodarstwa domowego. Wyprodukowaną energię można również skutecznie wykorzystać do zasilania wydzielonej grzałki elektrycznej wspomagającej podgrzewanie wody w nowobudowanym czy istniejącym systemie ciepłej wody użytkowej. Wydajność pracy takiego systemu może być równie dobra jak systemu on-grid.
Podstawowymi urządzeniami wchodzącymi w skład typowej instalacji fotowoltaicznej on-grid są moduły oraz inwerter fotowoltaiczny. Jest to najmniej skomplikowane i najtańsze rozwiązanie dla użytkowników chcących produkować odnawialną energię elektryczną. Jednak bezwzględnym wymogiem pracy instalacji on-grid jest konieczność jej przyłączenia do pracującej sieci elektroenergetycznej. Wyklucza to więc możliwość jej stosowania tam, gdzie nie istnieje przyłącze, a energia elektryczna jest niezbędna dla podstawowego funkcjonowania, np. w zabudowach letniskowych odległych od infrastruktury zasilającej.
Dodatkowo przyłączenie do sieci odbywa się po spełnieniu wszelkich formalnych procedur, a samo użytkowanie instalacji PV niesie za sobą prawne obowiązki (rozliczanie za wyprodukowaną, użytkowaną, sprzedawaną energię elektryczną) wobec operatora systemu dystrybucyjnego (OSD) oraz Prezesa URE. To z kolei – nawet w przypadku najmniejszych instalacji – może generować dodatkowe koszty.
| Jak ogrzewać dom, by było ekonomicznie i z wysokim komfortem termicznym? | |
|---|---|
 |
W naszym klimacie sezon grzewczy trwa prawie pół roku, a niekiedy nieco dłużej, zależnie od warunków pogodowych. Teoretycznie zatem, jesienią i zimą powinniśmy móc liczyć na pełen komfort termiczny w domowych wnętrzach. W praktyce jednak często szukamy sposobu na dogrzanie, bo źle dobrane grzejniki niestety nie gwarantują takiego komfortu, jakiego oczekujemy. I nie bez znaczenia jest także fakt, że ogrzewanie z roku na rok kosztuje nas coraz większe sumy. Jak zatem dobrać grzejnik, by zapewnić sobie tak ważne ciepło, nie tylko w zimnych porach roku, ale i zadbać o ekonomię? Czytaj dalej na ten temat >> |
Oczywiście istnieje możliwość zbudowania instalacji fotowoltaicznej z wykorzystaniem dodatkowych urządzeń: regulatorów, akumulatorów, inwerterów off-grid, niewymagającej przyłączenia do sieci elektroenergetycznej. Jednak i w tym przypadku można się dopatrzeć kilku wad, m.in.: system nie gwarantuje ciągłości dostawy energii elektrycznej, szczególnie w okresach znikomego nasłonecznienia (jesień/zima); żywotność akumulatorów jest dużo niższa niż modułów fotowoltaicznych; dodatkowy asortyment – głównie akumulatory – generują wysoki koszt całej instalacji (ok. 10 000 zł netto/kWp). Ostatecznie rentowność inwestycji może być niezadowalająca dla przyszłego inwestora.
Rozwiązaniem, które może wyeliminować wymienione problemy, będzie niepodłączony do sieci elektroenergetycznej zestaw umożliwiający akumulowanie w urządzeniu innym niż akumulator elektryczny energii elektrycznej produkowanej w ciągu dnia, kiedy mieszkańcy przebywają poza domem, i wykorzystanie jej w porze wieczornej.
Może się wydawać, że jest to sprzeczne z ideą uwolnionego rynku energii elektrycznej dla osób fizycznych – prosumentów, pozwalającego na bezpośrednią sprzedaż energii elektrycznej zakładom energetycznym. Należy jednak pamiętać, że oferowane stawki (które reguluje ustawa o OZE [1]) są wciąż na bardzo niskim poziomie – 80% ceny energii z poprzedniego roku kalendarzowego, a otrzymane wynagrodzenie podlega opodatkowaniu z tytułu osiągniętego dochodu. Ostatecznie prosument otrzymuje ok. 0,10 zł netto za każdą niewykorzystaną i wprowadzoną do sieci elektroenergetycznej kWh.
Zadanie akumulacji energii może spełnić autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU, który jest atrakcyjny nie tylko z ekonomicznego punktu widzenia, ale również technicznego.
W tym przypadku nośnikiem energii jest ciepła woda, akumulowana w zbiorniku.
Urządzeniem podgrzewającym wodę jest zespół grzejny zasilany energią elektryczną z modułów fotowoltaicznych. Dzięki zastosowanemu układowi sterowania (Inteligentny Sterownik Grzałek) praca systemu jest w pełni zautomatyzowana i optymalizowana. Sterownik ISG znajduje Punkt Mocy Maksymalnej modułów fotowoltaicznych i dopasowuje do niego rezystancję zespołu grzejnego. Na rys. 1 (patrz: zdjęcie główne) przedstawiono schemat kompletnego zestawu PVCWU. W jego skład wchodzą:
- moduły fotowoltaiczne – możliwe zastosowanie 2, 4, 6 lub 8 sztuk modułów PV o mocy 260 W;
- Inteligentny Sterownik Grzałek – nadzorujący pracę zespołu grzejnego DC oraz ewentualnej dodatkowej grzałki AC;
- zespół grzejny DC umieszczony w zbiorniku wody – o mocy 0,52; 1,04; 1,56 i 2,08 kWp, równej sumarycznej mocy modułów fotowoltaicznych zastosowanych przy STC (standardowe warunki testowania).
Przyjrzyjmy się pracy zestawu w praktyce.
W tym celu w pierwszej kolejności przeprowadzono analizę
w odniesieniu do pracującej instalacji fotowoltaicznej on-grid o mocy
10,56 kWp (44 moduły, typ
SV60P.3-240 i jeden inwerter typ Powador 10.0TL3), która w roku 2015
wyprodukowała 10 621,86 kWh.
Sugerując się tym wskazaniem, jednoznacznie
stwierdzić można, że system on-grid został prawidłowo zaprojektowany i pracuje
z wysoką wydajnością (1005,8 kWh/kWp/rok).
Innym badanym obiektem był kompletny autonomiczny zestaw fotowoltaiczny do podgrzewania wody PVCWU składający się z:
- ośmiu sztuk modułów SV60P-235 o łącznej mocy 1,88 kWp,
- Inteligentnego Sterownika Grzałek ISG
- oraz zespołu grzejnego o mocy 2000 W w STC.
W obu przypadkach moduły usytuowane zostały na otwartej przestrzeni, skierowane na południe i nachylone pod kątem 30° do poziomu gruntu.
Wytwarzaną energię zmierzono za pomocą wbudowanych w urządzeniach sterujących (ISG, inwerterze) algorytmów.
Badania trwały 78 dni i odbywały się latem (15.07 – 4.09.2015).
Wyniki przedstawiono w tab. 1, przy czym wartości odczytane z urządzeń pomiarowych opisane zostały kolorem czarnym, a skalkulowane – kolorem zielonym.
Należy zaznaczyć, że niesystematyczne odczyty wskazań spowodowane były jedynie brakiem możliwości codziennego przebywania na miejscu badań.
 |
| Tabela 1. Wyniki badań instalacji fotowoltaicznych (opis w tekście) |
Czytaj też: Sprawność i koszty eksploatacyjne wybranych systemów c.o. i c.w.u. w budynkach wielorodzinnych >>>
| Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter! |
