Často kladené otázky – fotovoltaický ohrev vody TUV Kerberos

1) Prečo ohrievať vodu fotovoltaikou, keď má nižšiu účinnosť?

Áno, máte pravdu, u fotovoltaických (FV) panelov sa udáva účinnosť 15 – 18%, zatiaľ čo u fototermických (FT) až 85%, ale to sa hovorí o účinnosti premeny slnečného žiarenia na využiteľnú (tepelnú alebo elektrickú) energiu z metra štvorcového. Znamená to teda, že u FV systému pre dosiahnutie rovnakého výkonu potrebujete pokryť panelmi väčšiu plochu strechy, nie že za to viac zaplatíte – cena je porovnateľná, inštalácia fotovoltaiky jednoduchšia, zásahy do stavby sú omnoho šetrnejšie, prevádzkové náklady nulové atď..

2) Potrebujem mať pre použitie so Solar Kerber špeciálnou bojler? Máme dva roky nový bojler a vyhodiť ho je škoda!

Nie, Solar Kerberos je navrhnutý tak, aby mohol vodu ohrievať vo väčšine bežných bojlerov o objeme cca od 100 – 200 litrov.

3) Čo keď slnko nesvieti – to budeme mať studenú vodu?

To v žiadnom prípade – Solar Kerberos vám vodu v prípade nedostatočného slnečného svitu ohreje energiou zo siete, všetko prebieha automaticky, o nič sa nemusíte starať. Navyše na prehľadnom displeji môžete sledovať koľko energie Solar Kerberos využil zo slnka (a teda koľko jej ušetril) a koľko spotreboval zo siete.

4) Akým spôsobom sa Solar Kerberos inštaluje – bojler máme v prízemí a panely budú na streche, aké sú nutné stavebné zásahy?

Minimálne. Systémy inštalácie FV panelov na strechu existujú pre všetky druhy strešných krytín. A najväčšou výhodou FV systému je, že prepojenie panelov s riadiacou jednotkou je realizovaná len pomocou dvoch ohybných kablíkov, takže nie je potrebné nič kosiť, omietať atď. Navyše strata vedením je u nich veľmi nízka, takže nie je problém umiestniť FV panely aj vo väčšej vzdialenosti od bojlera (na garáži, záhradnom domčeku pod.), ako je tomu u fototermiky. Pri FT systémoch musia byť medzi kolektormi a akumulačnou nádobou natiahnuté dve dobre zaizolované medené rúrky, v ktorých preteká nemrznúca teplonosná kvapalina.

5) Možno Solar Kerberos použiť aj s bojlerom s tzv. “Mokrým telesom”?

Iste – “mokré teleso” neznamená, že sú vodiče pod napätím privedené priamo do vody (používa, alebo používalo sa to u niektorých kotlov, alebo pamätníci možno spomenú na “rýchlovarné hrnčeky” zo ZSSR), ale iba konštrukcia telesa vyžaduje pri jeho výmene vypustenie bojlera. U tzv. “Suchého” vykurovacieho telesa sa pri výmene mení iba keramická vložka a príruba, do ktorej je zasunutá zostáva v bojleri plnom vody. Tento systém používa fa. DZ Dražice, ktorej bojlery vrelo odporúčame, pretože sú po všetkých stránkach na špičkovej úrovni. Ale v každom prípade “mokré” teleso nie je problém. Pre predstavu – mokrých telies je na svete určite viac než suchých, okrem bojlerov sú aj v práčkach, umývačkách a rýchlovarných kanviciach.

6) Niekde som čítal, že pri DC ohreve vody v bojleri hrozí elektrolýza a degradácia nádoby bojlera, ako je to?

Vaša otázka súvisí s predchádzajúcou – skutočne sme začuli podobné dezinformácie, ale môžete byť pokojný. Keby sa dostal elektrický prúd do vody, či už striedavý alebo jednosmerný, je to poruchový stav, ktorý by mal vybaviť nejaký ochranný prvok (poistku, istič, prúdový chránič). Navyše Kerberos stráži poruchové stavy vykurovacieho telesa a pri akejkoľvek anomálii (zníženie či zvýšenie odporu mimo limity) vypne menič a prestane teleso napájať (skrat, prerušenie)

7) Čo je to MPPT?

MPPT – v angličtine Maximum Power Point Tracking – je vlastnosť meniča obsiahnutého v Solar Kerber zaťažovať FV panely optimálne pri akomkoľvek osvetlení a čerpať z nich teda maximum dostupnej energie. Je to technológia vo fotovoltaike bežná – FV striedač bez MPPT prakticky nekúpite. Keby som to mal vysvetliť nejako ľudsky, asi by som si predstavil krásnu starú plachetnicu s množstvom plachiet. Keď fúka mierny vánok, kapitán (riadiaci obvod MPPT) zavelí a nechá na sťažne zavesiť všetky plachty, ktoré sú k dispozícii (upraví hodnotu zaťaženia panelov) a loď bude uháňať tak rýchlo, ako to je pri danom vetre možné. Keď ale príde vietor silný, hrozilo by lámanie sťažňov a podobné nehody – kapitán nechá časť plachiet zvesiť, aby loď plávala tak rýchlo ako je to možné, ale bolo to bezpečné. Podobným spôsobom prispôsobuje hodnotu záťaže FV panelov aj MPPT menič v Solar Kerber. Keby Solar Kerberos MPPT menič nemal, predstavte si loď, oplachtenú len na maximálny vietor – keď bude vietor maximálny, tak obe lode budú plávať rovnakou rýchlosťou, ale keď nebude vietor maximálny, loď s MPPT oplachtením bude vždy rýchlejší a stálo ju to len jednorázovo pár plachiet naviac. Bod maximálneho výkonu (MPP) sa mení tak s intenzitou slnečného svitu, tak s teplotou panelov, preto je potrebné ho neustále sledovať a záťaž plynule prispôsobovať.

8) Má Kerberos striedač, alebo sa musí používať s DC výhrevným telesom?

Ani to, ani to. Solar Kerberos obsahuje špeciálny DC/DC menič s MPPT, takže jeho výstupom je jednosmerný prúd. DC výhrevné teleso ale neexistuje – je to vždy len odporová záťaž a tej je jedno, aký priebeh prúdu do nej púšťate. Rovnako je to napríklad u žiaroviek (pamätníci určite spomínajú na klasickú Edisonovu žiarovku s volfrámovým vláknom, dnes predávané skôr pod názvom “tepelné gule” a pod. :)) Tie tiež svietili v lustri na AC a vo vreckových svietidlách na DC prúd – vždy je to len odporový drôt, ktorý sa rozohreje prechodom elektrického prúdu.

9) Môžem si pripojiť FV panely, keď navrhnem ich počet tak, aby ich napätie vyšlo na 230V, k bojleru priamo?

To v žiadnom prípade nerobte! Niekde vyššie som síce písal, že vykurovaciemu telesu je to jedno, ale čo neznáša DC (jednosmerný) prúd, je termostat a tepelná poistka v bojleri. DC prúd má totiž tendenciu vyťahovať tzv. “Elektrický oblúk” – využíva sa toho napr. pri zváraní a v minulosti sa vďaka nemu presadil pán František Křižík. V termostate a tepelnej poistke ale oblúk napácha veľké škody – popáli kontakty, vytvorí vysokú teplotu, roztopí plasty a toto sa mu podarí väčšinou hneď na prvý pokus. Preto sa na rozpájanie, pri ktorom el. oblúk najmä vzniká, používajú špeciálne DC relé, alebo polovodičové prvky. Existujú špeciálne bojlery určené aj pre jednosmerné napájanie z FV panelov, ale neobsahujú MPPT a tak sa pripravujú cca o 40% výkonu, a to najmä v čase slabšieho osvetlenia.

10) Aké má Solar Kerberos prevádzkové náklady?

Prakticky nulové – nainštalujete a funguje. Jediným nákladom je standby spotreba, ktorá činí cca 2W. Pre porovnanie FT (fototermický systém) vyžaduje: Napájanie riadiacej jednotky, napájanie obehového čerpadla, periodickú výmenu nemrznúcej teplonosnej kvapaliny, kontrolu a doplňovanie teplonosnej kvapaliny.

11) Ako je to s fotovoltaikou v zime?

Paradoxne lepšie než v lete – teda aspoň čo sa týka maximálnych výkonov, tie sú vďaka chladeniu panelov skutočne vyššie ako v lete, samozrejme slnko je na nebi kratšiu dobu a oveľa nižšie, takže celková výroba je určite nižšia, ale rozhodne je nezanedbateľná. FV panely totiž vyrábajú elektrickú energiu zo svetelnej zložky slnečného žiarenia.

12) Čo sa stane, keď nebudem odoberať teplú vodu? Prehreje sa panel?

Nestane sa nič. Akonáhle Solar Kerberos nahreje vodu v bojleri na nastavenú teplotu, presmeruje el. energiu do externého výstupu, ktorý môže napr. nabíjať akumulátor, alebo niečo poháňať, prípadne nemusí byť vôbec zapojený. Fotovoltaickým panelom nulový odber vôbec neškodí a to je ich ďalšia výhoda oproti FT kolektorom.

13) Potrebuje Solar Kerberos pre svoju funkciu sieť? Bol som nemilo prekvapený, že kamarátovi fototermickom ohrev nefunguje pri výpadku siete!

Nepotrebuje. Ak slnko svieti, Solar Kerberos “žije” z elektrickej energie vyrobenej FV panelmi. Bez siete len v noci neuvidíte nič na displeji a nemôžete meniť nastavenia. Naopak môžete pri výpadku siete Solar Kerberos použiť ako solárny záložný zdroj – môžete ním nabíjať zálohovací akumulátor a ním potom napájať cez striedač dôležité spotrebiče – plynový kotol, obehové čerpadlo a pod.

14) Ako zistím, koľko energie pre ohrev vody bolo použité zo slnka a koľko zo siete?

Priamo v menu Solar Kerbera – nájdete tam dva “elektromery”, ktoré zobrazujú presne zmerané hodnoty v kilowatthodinách. Tiež sa dozviete okamžitý výkon, napätie a prúd z panelov, účinnosť meniča a ďalšie zaujímavé údaje. Pri systémoch bez MPPT meniča alebo u fototermiky musíte len veriť …

15) Elektrikár mi zapojil Kerberos, slnko svieti, ale Kerberos nefunguje – v Converter menu vidím, že na paneloch je 200V, ale výkon nulový, urobili sme niečo zle?

Nie, všetko je v poriadku, len Kerberos prvých desať minút monitoruje situáciu na oblohe a spustí sa, až si je istý, že to, čo mu svieti na panely nebola len diera v mrakoch. Je to vo fotovoltaike bežne používaný prostriedok zvýšenie životnosti takýchto zariadení. Aj ráno, keď slnko vychádza, a večer, keď zapadá, je zakaždým po niekoľko minút slnečné výkon presne na hrane, kedy by sa hlúpe zariadenie nevedelo rozhodnúť či má byť zapnuté alebo vypnuté a rýchlo by medzi týmito stavmi prepínalo. To by ale výrazne znížilo životnosť niektorých prvkov, a tak sa tomu predchádza takúto oneskorením. Desať minút v celodennom meradle moc neznamená, navyše pri hraničnom a teda celkom nízkom slnečnom výkonu, takže je to strata minimálna a je odmenená výrazným zvýšením životnosti zariadenia. Keď Kerberos inštalujete novo, slnko je vysoko na oblohe a výkonu je k dispozícii dosť, ale Kerberos sa o tom musí sám uistiť, preto to desaťminútové meškanie pri každom zapnutí. No a samozrejme keď v tej dobe slnko zatieni mrak a napätie z panelov klesne pod 120V, alebo panely odpojíte, počíta sa desať minút znova.

16) Je galvanicky oddelená AC a DC časť? Je to požiadavka distribútora elektrickej energie.

Kerberos neobsahuje striedač a nie je schopný do siete dodať napätie. AC a DC časti sú oddelené pomocou relé. Existuje samozrejme hypotetická možnosť, že pri súbehu viacerých závad (zásah blesku, úplné spečenie elektroniky …) dôjde k zopnutiu všetkých relé a spojenie DC a AC časti, čo by v prítomnosti sieťového napätia spôsobilo zničenie dosky a vybavenia predpísaného ističa AC časti. Táto možnosť je však veľmi málo pravdepodobná. Je takmer vylúčené, že by takáto súhra zlých náhod vôbec mohla nastať.

17) Bojler je výrobok. To, že sa z neho odstráni bezpečnostné prvky a nehradí sa niečím iným, Vám musí schváliť výrobca daného zariadenia.

Tepelná poistka a termostat sú nahradené zariadením SOLAR KERBEROS. Primárne bezpečnostný prvok bojlera je však pretlakový ventil, ktorý sa musí pravidelne skúšať práve z toho dôvodu, že elektrická teplotná poistka alebo termostat (či už mechanický alebo elektronický) môže zlyhať – máme uvedené v návode. Tepelná poistka v Kerberosu spĺňa všetky požiadavky STN EN 60335 na tepelnej poistky – nezávislosť obvodu, odpojenie v oboch póloch, reaktivácia len po odňatí krytu nástrojom. Pokiaľ sa týka mechanického pretlakového ventilu, neexistuje totiž žiadna záruka, že sa nepokazí, rovnako tak ako elektronická poistka.

18) Aké budem mať prebytky, ak budem používať bojler každý deň? Prebytky budú závisieť na využití bojlera. U našej inštalácie vo firemnom laboratóriu sú minimálne (200L bojler, spotreba cca 150L za deň).

19) K čomu presne slúži DC výstup na zariadení SOLAR KERBEROS? Uveďte, prosím detailnejšie informácie.

DC výstup (“externý výstup”) je určený na pripojenie regulátora dobíjania pre akumulátory (napríklad nami otestovaný regulátor Phocos). Záporný pól výstupu je spojený so záporným pólom fotovoltaických panelov. Pripojený regulátor musí zabrániť spätnému toku prúdu z batérie do výstupu. Výstupný prúd je maximálny 8A, max. Výstupné napätie je nastaviteľné do cca 40V (nie je stabilizované).

20) Máte nejaké odporúčania na menič DC / AC, ktorý by bolo možné pripojiť k Vášmu zariadeniu SOLAR KERBEROS?

Zodpovedajúci menič DC/AC sa nepripája priamo na DC výstup SOLAR KERBEROS, ale k nabíjanému akumulátoru. Výkon takého meniča by potom mal zodpovedať použitému akumulátoru. Doba chodu meniča bude daná kapacitou akumulátora a samozrejme tiež množstvom energie dodanej za deň. V podstate sa jedná o menič DC / AC, ktorý je možné pripojiť k autobatérii o príslušnej kapacite. Taký sa dá bežne kúpiť v zodpovedajúcej predajni elektro, alebo v predajni s autodoplnkami, či napríklad v rámci rôznych akcií v supermarketoch.

21) Čo keď sa objaví porucha uzemnenia na vykurovacom telese? Čo sa stane, keď sa vyskytne napríklad napätie na plášti bojleri?

Každý bojler, respektíve každý spotrebič bezpečnostnej triedy I. má každú prístupnú vodivú časť spojenú so zemou. U bojlera je to nádoba, vodivý plášť atď. Keď sa teda objaví sieťové napätie na plášti vykurovacieho telesa, ktorý je vodivo spojený s nádobou prípadne so zemou, vzniknutý poruchový prúd vyhodí poistku, istič, alebo prúdový chránič. V prípade, že sa na plášti objaví DC napätie z Kerberos, ktorý je od zeme odizolovaný, nestane sa nič, a nevznikne ani nebezpečenstvo, pretože z prístupnej časti majú stále potenciál zeme.