Zajímá vás, jak solární panely využívají energii ze slunce? V našem průvodci prozkoumáváme složitý proces přeměny slunečního záření na elektřinu pomocí fotovoltaických článků. Objevte různé typy solárních panelů, jejich výkon a rozhodující volbu mezi systémy připojenými k síti a nezávislými systémy. Jste připraveni odemknout plný potenciál solární energie pro váš domov? V tomto článku najdete informace o účinnosti, nákladech a výhodách využití tohoto obnovitelného zdroje energie.
Fotovoltaické články aneb energetický přeměnný mechanismus
Fotovoltaické zařízení, využívající polovodiče, přeměňuje sluneční světlo na elektrickou energii prostřednictvím fotovoltaických článků. Tyto články jsou obvykle malé, produkují asi 1 až 2 wattů energie a jsou vyrobeny z různých polovodičových materiálů.
Proces vzniku elektrického proudu v fotovoltaickém článku
Při průchodu světelných fotonů s dostatečnou energií do struktury fotovoltaického článku dojde k zajímavému fyzikálnímu jevu.
Tyto světelné fotony mají schopnost excitovat elektrony obsažené v polovodičovém materiálu, což znamená, že přenášejí dostatečnou energii na elektrony, aby přešly do vyššího energetického stavu. V důsledku tohoto procesu dochází k uvolnění elektronů ze svých původních pozic.
Zajímavým aspektem je, že tyto uvolněné elektrony se normálně v polovodiči nechovají jako volné částice. Většina elektronů je vázána a pohybuje se v daném materiálu podle určitých pravidel. Nicméně, pod vlivem světelné energie z fotony dochází k narušení této vazby a elektrony začínají vykazovat vodivost.
Takto vzniklý proud volných elektronů může být využit k výrobě elektrické energie, čímž fotovoltaický článek plní svou úlohu v přeměně slunečního záření na užitečnou elektrickou energii.
Maximalizace výkonu
Pro zvýšení výkonu se fotovoltaické články spojují do řetězců, vytvářející větší celky známé jako fotovoltaické panely nebo moduly. Moduly mohou být použity samostatně nebo spojeny do polí nazývaných „stringy„. Tato modulární struktura umožňuje konstrukci fotovoltaických systémů, které splňují různé potřeby elektrické energie.
Jaký výkon mívají solární panely?
Solární panely existují v různých výkonnostních kategoriích, a jejich výkon se obvykle udává v wattech (W). Standardní rozsah výkonu solárních panelů se pohybuje od 300 do 600 W. V současné době jsou na trhu dostupné panely s výkony například 400 W, 435 W, 455 W nebo třeba 540 W. Tyto hodnoty představují maximální výkon, který panel může vygenerovat za optimálních podmínek slunečního záření.
Při výběru solárního panelu je důležité zohlednit potřeby konkrétního energetického systému a dostupný prostor pro instalaci panelů.
Typy panelů: monokrystalické, polykrystalické, amorfní
Existují tři základní druhy solárních panelů: monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé (amorfní). Monokrystalické panely jsou nejčistší a nejúčinnější, zatímco polykrystalické jsou vhodnější při zatažené obloze. Amorfní panely nabízejí flexibilní instalaci s nižší efektivitou.
On-grid vs. off-grid
Existují dva hlavní typy fotovoltaických systémů, z nichž každý přináší specifické výhody a využití. Představme si tyto dvě kategorie: připojené k síti (on-grid) a mimo síť (off-grid/ostrov).
On-grid systém – propojení s distribuční síti
On-grid systémy jsou navrženy tak, aby byly připojeny k lokální distribuční síti. Jednou z klíčových výhod těchto systémů je možnost vzájemné výměny elektřiny s distribuční sítí. Když fotovoltaický systém produkuje více energie než je momentálně potřeba, může tato nadbytečná elektřina být dodána zpět do sítě. Naopak, když systém nevytváří dostatek energie (například v noci nebo za oblačného počasí), elektřinu lze snadno získat ze sítě. Tento obousměrný tok elektřiny zajišťuje spolehlivost a flexibilitu.
Off-grid systém – nezávislost na distribuční síti
Na rozdíl od toho jsou ostrovní neboli off-grid fotovoltaické systémy plně nezávislé na distribuční síti. Tento typ systému je ideální pro odlehlé lokality, kde není dostupná elektrická síť. Off-grid systémy často využívají baterie nebo generátory k uchování elektřiny pro dobu, kdy slunce nesvítí. Tato nezávislost umožňuje pokrytí energetických potřeb v místech, kde tradiční distribuční síť není dostupná nebo není praktická.
Oba typy systémů nabízejí různá řešení pro využití solární energie v závislosti na konkrétních potřebách a podmínkách dané lokality. On-grid systémy jsou efektivní pro urbanizované oblasti, zatímco off-grid systémy jsou ideální pro odlehlé lokality nebo oblasti s nízkou dostupností distribuční sítě.
Výhody a využití amorfních solárních panelů
Amorfní solární panely, tvořící tenký film polovodičové látky, nabízejí nižší efektivitu kolem 11 %, ale jsou výjimečně flexibilní a lehké. Jsou často využívány v mobilních instalacích, jako jsou obytné karavany a hausbóty.
Cena fotovoltaiky
Pokud se zajímáte o cenovou stránku solární elektrárny pro rodinný dům, je klíčové vzít v úvahu nejen náklady na solární panely a součásti systému, ale i celkovou investici.
Kolik stojí fotovoltaika na rodinný dům? Pořizovací cena celého systému včetně kvalitní baterie a střídače se obvykle pohybuje v rozmezí od 120 000 Kč do 450 000 Kč, a to v závislosti na typu fotovoltaické elektrárny určené pro domácnost.
Výhodou této investice je možnost získání dotace, která vám může pokrýt až 50 % nákladů! To znamená, že i přesnější odhad investice může být nižší, což posiluje atraktivitu solárních systémů.
Dále, pokud přijde celková cena jako příliš velká jednorázová investice, existuje možnost financování solárního systému na splátky. Sluneční energie pak prakticky hradí tyto splátky, umožňující vám každý měsíc úspory na elektřině, kterou byste jinak čerpali ze sítě.
Vyplatí se fotovoltaika?
Fotovoltaická elektrárna se může stát výhodným řešením pro téměř každého, kdo využije přibližně 70 % vyrobené elektřiny a má vhodnou nemovitost. Montáž solárních panelů je možná na většinu typů střech s různými sklony, a to včetně horizontálních a vertikálních instalací. Výjimkou jsou některé druhy krytin, jako je AG prefa, měděná krytina nebo eternit. V případě nevhodné střechy lze využít i jiné objekty, například garáže nebo stodoly, pokud jsou na pozemku příslušejícím k danému rodinnému domu.
Orientace na světové strany hraje roli při získávání solární energie. Nejefektivnější je orientace panelů na jih, ale rozdíly v ročních výnosech nejsou dramatické.
Máte obavy, že investice do fotovoltaiky se nestihne vrátit, pokud budete chtít nemovitost prodat? Nemusíte mít obavy, protože nemovitost s fotovoltaickou elektrárnou lze prodat za vyšší cenu, což vám umožní získat své prostředky zpět i v případě budoucího prodeje.
