Úvod do mikrozdrojů

Co je to mikrozdroj ?

Vyhláška o podmínkách připojení k elektrizační soustavě (vyhláška č. 16/2016 Sb.) mimo jiné definuje pojem „mikrozdroj“ jako zdroj elektrické energie a všechna související zařízení pro výrobu elektřiny, určené pro paralelní provoz s distribuční soustavou nízkého napětí se jmenovitým střídavým fázovým proudem do 16 A na fázi včetně a celkovým maximálním instalovaným výkonem do 10 kW včetně.  V tomto článku se podíváme na mikrozdroj, tedy pouze na mikroměnič, nazývaný často jako Grid-Tie, nebo GridFree. Jsou to synonyma, která pojmenovávají měnič s výkonem max. 3680W (16A×230V) do jedné fáze. Nejčastěji používané pojmenování GridFree může být zavádějící, protože "free" vyvolává dojem nezávislosti na sítí, ale je to přesně naopak. Tyto měniče potřebují ke svému provozu veřejnou elektrickou síť se kterou se synchronizují (Grid-Tie ... zavěšený na síti). GridFree neumí zálohovat, ale ušetří energii - to co si vyrobíte, to spotřebujte! Legalizace takového zdroje je velmi jednoduchá, více najdete -zde-.

Zapojení GridFree / Grid-Tie invertorů je snadné!

Zapojení měničů a panelů není složité. Panely jsou zapojeny sériově či paralelně, nebo se vytvářejí serio-paralelní kombinace. Zapojení se musí zvolit tak, aby respektovalo povolené pracovní napětí vstupu použitého unvertoru.

Na obrázku vlevo je paralelní zapojení fotovoltaických panelů, zapojení provedeme tak, že spojíme všechny kladné póly fotovoltaických panelů mezi sebou, to samé uděláme i se zápornými póly. Toto zapojení je vhodné pro místa, kde nejsou zaručené rovnoměrné světelné podmínky pro všechny panely. Pokud by například dva panely zakryl stín, ostatní budou generovat stejné množství energie jako by byly samostatně zapojené. Nevýhodou je menší výstupní napětí a velké proudy.

Na druhém obrázku je sério-paralelní kombinace. Nepropojujeme všechny panely do série (je potřeba dodržet požadované maximální vst. napětí měniče). Vždy spojíme pouze jeden pár a ten pak paralelně spojíme s dalším párem. Výhodou tohoto zapojení je vyšší výstupní napětí a nižší proud. Nevýhodou může být, že při zastínění jednoho panelu klesne výkon celé seriově propojené dvojice.

Další obrázek ukazuje integraci měniče do elektroinstalace. Pokud si odmyslíme volitelné přepěťové ochrany je zřejmé, že zapojení spočívá jen v připojení FV panelů k měniči a následně připojení měniče k vybranému okruhu 230VAC a umístění proudové sondy.

...a takhle vyřešil zapojení sondy do rozvaděče, kde nebylo místo náš zákazník 

GridFree invertory řady SUN

Invertory, nebo také měniče fungují na velice jednoduchém principu, kdy se připojí do zásuvky tam, kde v daném okruhu, případně na dané fázi požadujete dodávat energii. Po připojení se invertor synchronizuje se sítí a začne okamžitě dodávat energii vyrobenou z fotovoltaických panelů. Podle počtu spotřebičů, které budou připojeny na okruh a podle okamžité spotřeby můžeme nahradit elektrickou energii úplně nebo pouze částečně dotovat (omezit spotřebu z veřejné sítě).

Např. měnič SUN-2000G2H pracuje s bezpečným a optimálně navrženým napětím od 45-90 V. Rozsah napětí je vhodný pro připojení výkonných FV panelů, ale také pro baterie se jmenovitým napětím 48V (více -ZDE-). Měnič je vybaven proudovou sondou, kterou umístíme v obvodu na místo za které se nesmí vyrobená energie dostat. Nejčastěji se umisťuje hned za elektroměr (mezi elektroměr a rozvaděč) aby nedošlo k přetokům do veřejné sítě. Maximální možný výkon sestavy je ovlivněn počtem připojených fotovoltaických panelů. Při použití např. 2ks 375W FV panelů panelů je maximální výkon ca. 700W, při 4ks panelů ca. 1400W a při 6 nebo 8 panelech je to 1800W. Rozdíl mezi 6 a 8 panely je ten, že při 8 panelech bude výkon 1800W zaručen i při méně optimálních podmínkách. Výkon FV panelů je vhodné volit od 700W do 3000W.

Příklad použití:

Pracujme s tím, že máme 2 fotovoltaické panely, které mají maximální výkon 700W a budeme dotovat zásuvkový okruh s připojenou lednicí (50-100 W). Lednici ve dne provozujeme jen z energie vyrobené z fotovoltaických panelů. Na stejný okruh přidáme např. varnou desku, která má příkon 2000 W. Při spuštění varné desky bude dodán maximální výkon z panelů a deficit bude pokryt ze sítě. Ze sítě budeme odebírat ale pouze 1300 W místo původních 2000W. Pokud bychom zvolili 6ks 375 W panelů, maximální možný výkon bude 1800 W (maximální výkon měniče) a deficit dodaný ze sítě bude pouze 200 až 300 W.