Základní komponenty fotovoltaického systému
Než začneme s popisem samotného zapojení seznámíme se se základními komponenty fotovoltaického systému:
- Fotovoltaické panely: přeměňují sluneční světlo na stejnosměrný proud (DC).
- Střídač (invertor): převádí stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC), který lze využívat v domácnosti.
- Baterie (volitelné): ukládají přebytečnou energii pro pozdější použití.
- Konstrukce: umožňují bezpečné připevnění panelů na střechu nebo zem.
- Kabeláž a konektory: zajišťují přenos elektřiny mezi jednotlivými komponenty.
- AC a DC rozvaděče: řídí a distribuují elektrický proud, který vyprodukuje fotovoltaický systém
Způsoby zapojení fotovoltaických panelů
Existují tři hlavní způsoby, jak lze fotovoltaické panely zapojit: sériově, paralelně a kombinovaně (sérioparalelní zapojení).
Každý způsob má své výhody a nevýhody.
1. Sériové zapojení
V sériovém zapojení jsou panely spojeny tak, že výstupní napětí sériově zapojených panelů se sčítá, zatímco výstupní proud zůstává stejný. Sériové zapojení je vhodné pro instalace, kde je důležité zvýšit napětí systému.
Při sériovém zapojení se panely propojují tak, že kladný pól jednoho panelu se připojí ke zápornému pólu dalšího. Díky tomu se sčítá výstupní napětí všech panelů, zatímco proud zůstává stejný.
Příklad:
Výhody:
✔️ Vyšší napětí může být výhodné pro efektivnější převod energie ve střídači.
✔️ Nižší proud znamená méně ztrát v kabelech.
✔️ Zvyšuje efektivitu střídače (invertoru), protože mnoho střídačů pracuje efektivněji při vyšších napětích.
✔️ Umožňuje použití tenčích kabelů, protože proud zůstává nízký, což snižuje náklady na kabeláž.
Nevýhody:
❌ Pokud je jeden panel zastíněn nebo poškozen, ovlivňuje to výkon celé série. Každý panel ve sérii musí mít stejný proud, což znamená, že výkon série je omezen výkonem nejhoršího panelu.
- Jakou použít kabeláž?..Napětí se sčítá, proud zůstává stejný. Stačí menší průřez kabelu, obvykle 4–6 mm².
2. Paralelní zapojení
V paralelním zapojení jsou panely spojeny tak, že výstupní napětí paralelně zapojených panelů zůstává stejné, zatímco výstupní proud se sčítá. Paralelní zapojení je vhodné pro instalace, kde je důležité zvýšit výstupní proud systému.
Při paralelním zapojení se propojují kladné póly všech panelů dohromady a stejně tak všechny záporné. V tomto případě se sčítá proud, ale napětí zůstává stejné jako u jednoho panelu.
Příklad:
Výhody:
✔️ Zastínění nebo poškození jednoho panelu má menší dopad na celkový výkon systému, protože panely mohou pracovat nezávisle na sobě.
✔️ Lze použít panely s různým napětím, což může být užitečné při rozšiřování systému nebo při výměně panelů.
Nevýhody:
❌ Vyšší proud vede k vyšším ztrátám v kabelech a může vyžadovat použití silnějších (a dražších) kabelů.
❌ Vyšší proud může znamenat větší riziko přetížení a vyžaduje pečlivé navrhování ochranných prvků systému.
- Jakou použít kabeláž?..Proud se sčítá, napětí zůstává stejné. Kvůli vyšším proudům doporučujeme 6–10 mm².
3. Sérioparalelní zapojení
Tento způsob kombinuje sériové a paralelní zapojení, aby se optimalizovalo napětí a proud v systému. Kombinuje výhody sériového i paralelního zapojení. Často se používá u větších instalací, kde je potřeba sladit vyšší napětí i vyšší proud.
Příklad:
Výhody:
✔️ Umožňuje optimalizaci napětí a proudu pro nejlepší výkon a efektivitu.
✔️ Zajišťuje lepší odolnost vůči zastínění, protože pokud je jeden string zastíněn, ostatní stringy mohou stále pracovat na plný výkon.
✔️ Termín "string" označuje sérii solárních panelů zapojených dohromady v sériovém obvodu. Každý string kombinuje výstupní napětí jednotlivých panelů, což zvyšuje celkové napětí tohoto obvodu. Tato konfigurace je běžně používaná pro optimalizaci výkonu a efektivity systému.
Nevýhody:
❌ Kombinace sériového a paralelního zapojení vyžaduje pečlivější plánování a může být náročnější na instalaci.
❌ Vyžaduje přesné vyvážení stringů pro dosažení optimálního výkonu.
❌ Může vyžadovat více kabelů, konektorů a dalších komponent, což zvyšuje celkové náklady na instalaci.
- Jakou použít kabeláž?..Kombinuje vyšší napětí i proud. Použijte průřez 6–10 mm² a nezapomeňte na jištění větví.
Tipy pro bezpečné a efektivní zapojení
- Použijte kvalitní kabeláž a konektory: Snižují ztráty energie a zvyšují bezpečnost.
- Zabezpečte panely proti stínění: I částečné zastínění může výrazně snížit výkon.
- Pravidelná údržba a monitorování: Zajišťují maximální efektivitu a dlouhou životnost systému.
- Profesionální instalace: Pokud nemáte zkušenosti, je lepší nechat instalaci na odbornících.
Na závěr
Zapojení fotovoltaických panelů může znít složitě, ale s správnými informacemi a přístupem je to zvládnutelné. Výběr mezi sériovým, paralelním nebo sérioparalelním zapojením závisí na vašich konkrétních potřebách a podmínkách. Bez ohledu na to, jaký způsob zvolíte, investice do fotovoltaiky je krokem k ekologičtější budoucnosti.
Doufáme, že vám tento průvodce pomohl pochopit základy zapojení fotovoltaických panelů. Pokud máte jakékoli dotazy nebo potřebujete další informace, neváhejte nás kontaktovat!
