Domácí solární elektrárna aneb Cesta k energetické nezávislosti

Naše rodina již delší dobu usiluje o to stát se nezávislou na veřejných distribučních energetických sítích. Jako další nezbytný krok se proto jevilo zřízení domácí solární elektrárny, jež by nás měla dále přiblížit k energetické svobodě.

Ačkoli mám vystudovanou elektrotechnickou školu, v tomto případě mi to nebylo příliš platné a bylo třeba, abych si velké množství informací samostatně nastudoval. Při výběru fotovoltaického zařízení jsem se následně rozhodl pro takzvaný ostrovní systém. Ten se skládá ze čtyř hlavních částí:

• Fotovoltaické panely
• Regulátor nabíjení (někdy je součástí měniče)
• Měnič
• Baterie

V našem domě máme zaveden jak elektrický proud, tak plyn. Vytápění je plynové, přičemž topnou vodu rozvádíme do radiátorů i do podlahového systému. Plynem rovněž ohříváme vodu v bojleru. Elektřinu pak využíváme například na vaření, osvětlení, provoz lednice s mrazákem a elektrických rolet či k zapalování plamenu plynového kotle. Na základě těchto informací jsem solární systém vybíral. Zbývá dodat, co od něj naše rodina očekává.

Očekávání a priority

V první řadě je nutné si stanovit priority. Věděli jsme, že primárně nelze fungovat bez vody, a proto je nutné zajistit elektřinu pro pohon vodního čerpadla. Do seznamu nezbytných elektrických spotřebičů jsme s manželkou zařadili také kuchyňský sporák, v našem případě indukčního typu, jenž je velkým „žroutem“ energie. Také jsme si uvědomili, že v zimě, kdy slunce nesvítí tolik jako v jiná roční období, je s elektřinou potřeba velmi úsporně hospodařit, a budoucímu ostrovnímu systému jsme se tedy rozhodli pomoci tím, že jsme investovali do sporáku na tuhé palivo. Ten mimo jiné funguje jako výborný zdroj tepla, což se hodí hlavně v zimě, kdy je cenný každý vyrobený watt. Budeme tak moci solárnímu systému „ulevit“ a sporák hojně využívat k vaření, pečení i vytápění. Na druhou stranu v létě, kdy fotovoltaika vykazuje o poznání větší energetickou ziskovost, se může příprava jídel uskutečňovat výhradně na indukci.

Téma: Stavba svépomocí

Spotřeba

Uveďme si nyní jeden příklad spotřeby za provozu domu. Pokud rozsvítíme dvě žárovky v kuchyni (každá o spotřebě 50 wattů), odběr bude činit 100 wattů, které však potřebujeme načerpat z fotovoltaických panelů (neberu přitom v úvahu s tím související ztráty, účinnost či vlastní spotřebu solárního systému). Budu-li pak mít tato svítidla rozsvícena 7 hodin denně, spotřeba bude činit 700 watthodin.

Počet malých fotovoltaických elektráren roste

Podle statistik Solární asociace vzniklo za prvních šest měsíců roku 2021 celkem 3859 nových projektů s kombinovaným výkonem 25,2 megawattu. Drtivá většina má výkon menší než…

Také kombinovaná lednice s mrazákem spotřebuje za hodinu 0,5 – 1,5 kWh, přičemž spuštěna je celé dny. Vysavač má průměrnou roční spotřebu cca 28 kWh. Televizor vyžaduje 50 – 135 kWh na 1000 hodin provozu (přesná spotřeba se odvíjí od velikosti úhlopříčky obrazovky). Notebook spotřebovává orientačně 10 – 35 W, přičemž jde-li o stolní počítač s monitorem nebo dokonce o počítač, na kterém je za účelem hraní her spuštěna grafická karta, jde o podstatně vyšší spotřebu – až stovky wattů. Pračka si bere asi 0,5 kWh na jedno praní (v závislosti na velikosti bubnu a jeho aktuálním zatížení). Zásobník na teplou vodu pak při ohřevu vody pro čtyři osoby spotřebovává asi 8 – 16 kWh/den.

Elektrické energie je na denní provoz domácnosti proto zapotřebí velké množství, a tak je skutečně nutné si na počátku především určit, co od fotovoltaického systému přesně očekáváme, kde lze dosavadní spotřebu snížit, které spotřebiče mají přednost, případně jak lze některé z nich nahradit. Spotřebu lednice lze kupříkladu snížit tak, že ji umístíme na teplotně stabilní, větratelné a přitom chladnější místo, vzdálenější od radiátorů či jiných zdrojů tepla. Se spuštěním pračky a myčky pak raději počkáme vždy na okamžik, kdy je aktuálně slunečno či máme v bateriích uložen dostatek energie.

Na závěr dodávám, že ukládání energie do bateriového úložiště nepatří k velmi ekonomicko-ekologickým řešením, avšak v současnosti jde o jediný způsob jejího uskladnění a možnost, jak získat nezávislost na vnějších dodavatelích.

Téma: Fotovoltaika

V příští kapitole představíme, pro jaké konkrétní komponenty jsme se rozhodli, jak jsme je zapojili a jaká pravidla jsme museli dodržet, aby nedošlo k poškození zařízení.