Pomoc pri plánovaní fotovoltaického systému

Čas čítania 6 zápisnice

Aktualizované - júl 30, 2025

Zriadenie fotovoltaického systému nie je raketová veda, ale vyžaduje si určitú orientáciu, ktorú má táto pomôcka na plánovanie poskytnúť v kontexte vzorového fotovoltaického systému.

Právne predpisy upravujúce inštaláciu a uvedenie fotovoltaických systémov do prevádzky nájdete na stránke tu. Fotovoltaické systémy, ktoré sa prevádzkujú vo verejnej sieti a vyrábajú viac ako 600 W energie, musí schváliť autorizovaná elektrárenská spoločnosť. Táto spoločnosť spravidla vykonáva aj registračné konanie.

Zoznam želaní

Systém by mal vyrábať približne 2 kW energie, mal by mať rezervu na rozšírenie na 4 kW, mal by pozostávať z čo najmenšieho počtu modulov, mal by dodávať elektrinu aj v prípade výpadku siete, inak by mal minimalizovať spotrebu spoplatnenej elektriny počas slnečných dní a mal by byť namontovaný na šikmej streche orientovanej na juh.

Po dokončení tohto zoznamu želaní je čas na výber komponentov. Kompletný Zoznam dielov je uvedený na konci tohto článku.

FV moduly

V prvom rade je potrebné zohľadniť úradné predpisy: v Nemecku sú povolené iba moduly na montáž na strechu s plochou skleneného krytu do 2 metrov štvorcových. Väčšie moduly sú povolené len na voľne stojacu inštaláciu. A nie, nezáleží na skutočnej "sklenenej" krycej ploche, ale, ako by to mohlo byť inak, na vonkajších rozmeroch modulu, t. j. vrátane rámu ...

Na čítanie v MVV BT, v bodoch B 3.2.1.25 a B 3.2.1.27.

To znamená, že 450 W moduly sú vo všeobecnosti hornou hranicou. Ak sa chcete držať zhruba na hranici výkonu 2 kW, nainštalujete 6 x 330 W, čím dosiahnete 1 980 W. Ak vezmeme do úvahy účinnosť 19,7 %, voľba padne na modul od spoločnosti Heckert Solar, ktorý NEMO 2.0 60Ms rozmermi 1 670 x 1 006 mm za približne 400 eur. Pri 6 kusoch to znamená celkovú sumu približne 2 400 eur.

Paralelné/sériové zapojenie

Testovacia otázka: Prečo 6 x 330 W = 1 980 W a nie 5 x 400 W = presne 2 000 W?

Pohľad na špecifikácie plánovaného meniča ukazuje, že na spoľahlivú prevádzku vyžaduje napätie v otvorenom obvode aspoň 64 V DC, maximálne 145 V DC.

Moduly s výkonom 330 W generujú napätie naprázdno 41,1 V. Tri z nich zapojené do série dávajú pri 990 W napätie 41,1 + 41,1 + 41,1 = 123,3 V DC.

Ak sa paralelne zapojí druhá séria troch modulov, výsledok je - stále - 123,3 V, ale teraz 2 x 990 W = 1 980 W.

Paralelné zapojenia by sa mali vždy realizovať s rovnakým napätím, a teda s rovnakým počtom modulov. Limitnou hodnotou je tu (odporúčaný) maximálny menovitý výkon meniča 4 800 W. Paralelne by sa teda mohlo zapojiť maximálne 14 modulov, ale potom by sa nedosiahlo štartovacie napätie, minimálne napätie otvoreného obvodu 64 V.
Alternatívne je možné paralelné zapojenie 7 modulov a sériové zapojenie druhého paralelného zapojenia, ktoré obsahuje 7 modulov. Výsledkom by bolo 7 x 330 W = 2 310 W x 2 = 4 620 W pri 2 x 41,1 V = 82,2 V, čo spĺňa všetky špecifikácie meniča.

Na druhej strane sériový obvod má ako hornú hranicu napätia maximálne napätie otvoreného obvodu meniča, v tomto prípade 145 V. Keďže by ste nemali posúvať limity, ale držať sa odporúčanej hodnoty napätia, ktorá je tu uvedená ako 115 V, ste na dobrej ceste s hodnotou 123,3 V.

Montážny materiál

Pri danej šírke modulu 1 006 mm je potrebná dĺžka montážnej lišty 6 x 1 006 = 6 036 mm, plus 5 x 12 mm rozstup modulov (= 60 mm) pre stredové svorky a 2 x 10 mm (= 20 mm) pre koncové svorky, t. j. spolu 6 116 mm.

Na inštaláciu modulov s dĺžkou 1 670 mm sa použili tri koľajnice, každá s dĺžkou 4 400 mm, z ktorých jedna je skrátená na dĺžku približne 2 000 mm.

Potrebných je 10 stredových svoriek a 4 koncové svorky. Skrutky na upevnenie 14 kusov. Spojka profilu 2 kusy.

Výber rôznych produktov z Schletterjeden z popredných dodávateľov fotovoltaických montážnych systémov.

Materiál na montáž na strechu

Montážne lišty sa na latách (tých, ku ktorým sú pripevnené strešné laty, t. j. tých, ktoré prebiehajú kolmo na odkvap) upevňujú pomocou strešných hákov.

Hoci strešné háky nemusia tvoriť najmenšiu časť nákladov, mala by sa im venovať osobitná pozornosť: celá investícia doslova závisí od nich!

Strešné háky sú k dispozícii pre širokú škálu tvarov strešných škridiel. Preto je dôležité najprv určiť použitú škridlu a potom vybrať strešné háky. Pre každú strešnú krytinu by mal byť k dispozícii jeden strešný hák na montážnu lištu. Pri troch montážnych lištách by sa mal počítať trojnásobný počet strešných hákov.

Na upevnenie každého strešného háku v latách by sa mali použiť aspoň dve skrutky. Výsledkom je dvojnásobný počet skrutiek v pomere k počtu strešných hákov.

Každá panvica musí byť opatrne vybavená priehlbinou pre nosný hák pomocou brúsky. Hák by tiež nemal spočívať priamo na spodnej panvici, aby sa (staršia) panvica nezlomila pod tlakom vetra alebo zaťažením snehom, preto by mala byť nad hákom na spodnej strane panvice určitá vôľa.

Je potrebné vyhnúť sa príliš veľkým výklenkom, aby sa do nich nedostali osy, iní škodcovia alebo poryvy vetra.

Inštalácia strešných hákov je tu podrobne opísané.

Invertor

Je potrebný hybridný menič, napr. Steca Solarix PLI 5000-48 za 899,- eur. Steca je ďalšia ochranná známka spoločnosti KATEC, ktorá vlastní aj Kostal a znamená dlhú životnosť a spoľahlivosť.

Má menovitý výkon 4 800 W, istený ističom 40 A, menovité napätie batérie 48 V, s maximálnym nabíjacím prúdom cez fotovoltaiku a striedavé napätie 140 A, menovite 80 A. Pripojenie na striedavý prúd je 6 ... 12 mm²Strana DC aspoň 35 mm² (lepšie 50 mm)²) je predpísaná.

Montáž na stenu sa vykonáva pomocou troch 5 mm skrutiek, ktoré sú nie sú zahrnuté v rozsahu dodávky.

Pri výbere miesta inštalácie je potrebné zabezpečiť trvalú dostupnosť a čo najkratšiu trasu kábla pre pripojenie striedavého prúdu a najmä (!) pripojenie k batériám, aby sa predišlo zbytočným stratám.

Na konfiguračné a diagnostické účely by sa malo zvážiť aj káblové pripojenie LAN k smerovaču alebo prepínaču.

Vedenie troch káblových trás (AC, DC, LAN) v samostatných Inštalačné rúrky odporúča sa vhodný priemer. Káble nikdy nesmú viesť v káblovom kanáli.

Batérie

Výber typu batérie závisí predovšetkým od ochoty investovať: Akumulátory LiFePo4 stoja dva až trikrát viac ako bežné solárne batérie AGM, ale vážia len asi tretinu, čo je pre stacionárne zariadenia zanedbateľné. Na druhej strane, v obytnom vozidle sa počíta každý ušetrený kilogram.

Hlavným rozdielom medzi batériami LiFePo4 a AGM je okrem použitého zdroja energie a hmotnosti aj to, že batérie LiFePo4 si udržujú takmer rovnaké napätie počas celého obdobia vybíjania, zatiaľ čo batérie AGM majú rýchlejší pokles napätia.

Rozdiely v kvalite sa prejavujú najmä v počte garantovaných vybíjacích cyklov a v garantovanej kapacite, ktorá je ešte k dispozícii po ich dosiahnutí.

Kvalita batérií AGM je podobná, ale rozdiely sú tu zanedbateľné, ak uprednostňujete známych výrobcov. Skúsenosti a kvalita sú vzájomne závislé, a teda aj cena.

Mimochodom: pri výkone sa zvyčajne počíta v kW. Výkon batérie v kWh sa vypočíta z kapacity batérie v Ah vynásobenej napätím vo V. Batéria s kapacitou 250 Ah a napätím 13,6 V teda dodáva 250 x 13,6 = 3 600 Wh alebo 3,6 kWh.

Dobrý prehľad batérií LiFePo4 nájdete tu Webová lokalitaodporúčaná batéria AGM je napr. tento.

Pri pripájaní batérií vždy berte do úvahy možné veľmi vysoké prúdy (140 A a viac nie sú zriedkavé) vzhľadom na prierez kábla, ktorý sa má použiť (50 mm² a ďalšie)! V prepojenej tabuľke sú uvedené striedavé a jednosmerné prúdy, pretože zaťaženie kábla je odlišné pre striedavý a jednosmerný prúd.

Výpočet prierezu kábla DC

Tu sa dá vypočítať potrebný prierez medených káblov pre jednosmerné aplikácie, ako aj úbytok napätia. Žlté polia sú editovateľné:

Výpočet prierezu kábla AC

Pre výpočet prierezov káblov v prostredí so striedavým napätím platia iné podmienky, preto je tu k dispozícii nasledujúca možnosť výpočtu:

Zoznam dielov

Elektrická inštalácia

• Hybridný striedač Steca Solarix PLI 5000-48
• ? x Batérie 12 V 260 ... 280 Ah (AGM / LiFePo4)

• ? m AC kábel 3 x 6 mm²
• 3 x rúrkové káblové oko 6 mm²
• Kábel DC (červený/čierny) 35 mm²
• 2 x krúžkové káblové ucho 35 mm² M6
• Automatický istič 40A (napr. ABB S201B40 S201-B40)
• Voliteľné: RCD 40A (ABB F202A-40/0.03 2-pólový typ A)
• 3x inštalačné rúry (plus počet kusov podľa celkovej požadovanej dĺžky)
• Držiak na inštalačné rúrky
• ? x skrutky Torx 4 x 40 mm / zátky pre držiaky inštalačných rúrok
• 3 x skrutky Torx 5 x 60 mm / hmoždinky pre meniče
• ? m kábel DC 35 mm² alebo väčší
• ? x Krúžkové káblové oká / pólové konektory pre póly batérie
• ? x Držiak poistiek pre vysokonapäťové poistky ANL
• Rovnaký počet vysokoprúdových poistiek ANL
• Voliteľne: batériový oddeľovač (pozn. max. spínacia kapacita)

FV moduly a káble

• 6 x 330 W NEMO 2.0 60M
• 2 x Y-konektor na paralelné pripojenie 3 modulov zapojených do série
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od plusového pripojenia prvého modulu ku konektoru Y (napr. červený +)
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od mínusového pripojenia tretieho modulu ku konektoru Y (napr. čierny -) - sériové spojenie medzi plusom a mínusom modulov 1, 2 a 3 sa vytvorí prostredníctvom káblových konektorov umiestnených na moduloch
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od plusového pripojenia šiesteho modulu ku konektoru Y (napr. červený +)
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od mínusového pripojenia štvrtého modulu ku konektoru Y (napr. čierny -) - sériové spojenia medzi plusom a mínusom modulov 4, 5 a 6 sa vytvárajú prostredníctvom káblových konektorov umiestnených na moduloch
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od stredovej zásuvky Y-konektora k meniču (napr. červený +)
• 1 x požadovaná dĺžka kábla od stredovej zásuvky Y-konektora k meniču (napr. čierny -)

Strešný montážny materiál

• 3 x montážna lišta Schletter Eco05 4 400 mm
• ? x Strešné háky - podľa existujúcich líšt a konštrukcie strešných škridiel
• 2 x počet strešných hákov - skrutky na upevnenie do nastavovacej laty

Nástroj

• Krimpovacie kliešte na rúrkové káblové koncovky do 10 mm²
• Krimpovacie kliešte (s dlhou pákou alebo hydraulické) pre kruhové svorky do 50 mm²
• Krížový skrutkovač
• Vŕtačka / akumulátorový skrutkovač
• (Murivo) vrtáky / skrutkovacie bity
• Sada račňových kľúčov / momentových kľúčov 1 ... 3 Nm
• Rezná brúska / rezný kotúč na betón
• Navíjač kábla s vhodnou dĺžkou kábla

Poznámky

Zoznam dielov si nerobí nárok na úplnosť a je len pomôckou pre potrebné materiály a nástroje. V závislosti od skutočných požiadaviek môže byť potrebné všetky komponenty upraviť alebo doplniť o ďalšie položky.

Všetky elektroinštalačné práce musia vykonávať kvalifikovaní pracovníci v súlade s platnými predpismi. Pri práci na elektrických inštaláciách musia byť vždy bezpečne odpojené od napätia!
Na informovanie nezúčastnených tretích strán musia byť na vypínacie zariadenia počas trvania prác pripevnené príslušné značky.

p.s. Ak potrebujete osobnú podporu pri realizácii proti platbe, môžete poslať Rezervácia vyrobiť!