Spominjamo se časov, ko so bili sončni paneli izjemno dragi. Vgrajevali so se predvsem na eksotične lokacije, satelite, oddaljene svetilnike, gorske koče … S časom je cena padala. Res, fotovoltaika postaja nepremagljivo poceni. Ne le zaradi množične proizvodnje, temveč predvsem zaradi nanoznanstvenih inovacij, zaradi katerih postaja fotovoltaika vse cenejša, kot so vse cenejši tudi računalniški čipi. Fotovoltaika postaja prevladujoči vir energije, nepremagljivo poceni. Tako poceni, da je celo ogrevanje vode s fotovoltaiko konkurenčno starejšim tehnologijam, toplovodnim sončnim kolektorjem in toplotnim črpalkam.
Ogrevanje sanitarne vode z elektriko iz sončnih elektrarn
Cene električnih solarnih modulov so zdaj tako ugodne, da je fotonapetostno ogrevanje vode konkurenčno ogrevanju s toplotnimi sončnimi kolektorji tudi zaradi vrste tehničnih prednosti. To so dokazali mnogi ponudniki tovrstnih sistemov.
Pionir na tem področju je podjetje Kon Tiki Solar, ki prestavlja unikatno in inovativno rešitev na področju ogrevanja sanitarne vode s sončno energijo. Solarni regulator KTR4 ima bistveno vlogo za dober izkoristek iz sončnih celic pri fotovoltaičnih ogrevalnih sistemih. Njihov osnovni komplet solarnih modulov moči 2 kW nudi mnoge prednosti pred toplovodnimi sončnimi sprejemniki:
- Energija je enakomerneje razporejena preko leta: ob vročem poletju ni viškov, ob ohladitvi in vetru pa proizvodnja energije iz FV modulov raste, dobitek iz toplovodnih kolektorjev pa se manjša,
- priklop je enostaven s kablom namesto z debelimi izoliranimi cevmi,
- ni ventilov, črpalk, tekočine, ni puščanja, vretja tekočine med dopustom, zamrzovanja
- ni strahu pred izgubo vakuuma iz cevnih kolektorjev
- solarni moduli so popolnoma odporni proti toči,
- solarni moduli trajajo več kot 40 let, stroškov vzdrževanja skoraj ni,
- za delovanje naprave ni potreben priključek na električno mrežo,
- solarni moduli so lahko precej oddaljeni od bojlerja.
Odpadejo cevi, ventili, črpalke, tekočina proti zmrzovanju in z njimi povezane težave. Solarni moduli imajo v primerjavi s kolektorji dolgo življenjsko dobo, boljše mehanske lastnosti in manjše vzdrževalne stroške.
Primerjava toplovodnih in FV panelov za segrevanje sanitarne vode
Toplovodni sprejemnik sončne energije (SSE) ima najboljši izkoristek, ko je voda v hranilniku še hladna, zunanji zrak pa topel. Čim toplejša postaja voda v hranilniku in s tem tekočina, ki kroži skozi hranilnik in kolektor, in čim nižja je zunanja temperatura, večje so toplotne izgube kolektorja. Veter prav tako poslabša izkoristek kolektorja. Nekaj toplote se izgubi tudi iz cevi, ki vodijo grelno tekočino iz kolektorja v hranilnik. Od energijskega dobitka kolektorja pa je treba odšteti še energijo za pogon obtočne črpalke. Podobno velja za ploščate kot vakuumske SSE.
Fotonapetostni modul (FV) nasprotno izkoristi največ sončne energije v hladnem in vetrovnem vremenu, manj pa v vročem mirnem zraku. Izgube v žicah do grelnika so neznatne, le odstotek dobljene energije se izgubi v pretvorniku.
Solarni modul preko električnega grelnika v bojlerju odda vodi v hranilniku prav vso energijo brez izgub, ne glede na to, ali je voda hladna ali vroča.
Primerjava letnega donosa
Letni donos SSE skupne površine 4 m2 je približno 1.600 kWh, letni donos primerljivega 2 kW FV kompleta pa 1.800 kWh. Ne le, da je nekoliko večji donos, je tudi bolj enakomerno razporejen preko celega leta.
Regulator ogrevanja s fotovoltaiko KTR4
Regulator KTR4 je namenjen za napajanje električnih uporovnih grelnikov do moči 5 kW iz fotonapetostnih generatorjev do moči 7 kWp v hranilnikih tople vode in drugih grelnih napravah. Regulator spremeni enosmerno napetost iz fotonapetostnega generatorja v izmenično napetost za napajanje uporovnega grelnika. Mikroprocesor krmili regulator tako, da na uporovni grelnik pride trenutno največja možna moč (MPP) solarnega generatorja.
Regulator ima dva močnostna izhoda:
- na izhod 1 je priključen prednostni grelnik,
- na izhod dve je priključen grelnik, ki porabi odvečno energijo.
Regulator ima dva merilna vhoda. Na vsak merilni vhod je priključeno temperaturno tipalo PT1000, vgrajeno v ogrevno napravo. Integrirani regulator temperature skrbi, da temperatura v ogrevani napravi ne preseže nastavljene maksimalne temperature.
Združljivost ogrevanja vode s fotovoltaiko s toplotno črpalko
Sončna elektrika preko grelnika R1 ogreva vodo v zalogovniku. Ob nezadostnem sončnem sevanju vodo dogreje toplotna črpalka. Ne glede na delovanje toplotne črpalke grelnik R1 ali R2 še naprej z vso trenutno razpoložljivo sončno energijo grejeta vodo. Sistem pokriva celotno porabo tople vode v topli polovici leta.
