Solární elektrárna v ostrovním systému a fungování s ní

Dne: 11.10.2022, #Bydlení offgrid

Poznámka na úvod: informace jsou podané ve formě pro laickou veřejnost, vycházející z vlastní zkušenosti, nikoli aby nahradili studium odborných termínů. Systém by se dal určitě doplnit o komponenty nebo nahradit výpadky jinými přírodními zdroji. Na našem bydlení neustále pracujeme a vylepšujeme a nemůže být všechno hned a 100% ideál :).

Setup

Naše solární elektrárna se skládá z 16 panelů, každý po 320W, energii ukládáme do 2 baterek - dohromady mají 5kW - a ještě 4kW střídač.

Spotřebiče v ostrovním systému

Abych pravdu řekla, máme nyní daleko více spotřebičů, než kdy předtím. Jejich používání najednou je ale omezené jejich výkonem. Dle výkonu můžeme spotřebiče rozlišit do dvou základních skupin - spotřebiče s nízkým a vysokým výkonem. Od toho se odvíjí, které spotřebiče mohou být zapnuté naráz. K tomu je ještě potřeba údaj, jak velký střídač systém má. Na náš 4kW střídač můžeme zapnout dva velké spotřebiče najednou - například bojler (2kW) a kontaktní gril (2kW). Toto omezení se dá samozřejmě odsunout pořízením větším střídačem.

Příklady spotřebičů:

1. s nízkým výkonem
  • notebooky
  • nabíječky na mobily, na aku vysavač, atd.
  • světla
  • lednice
  • mrazák
  • ruční tyčový mixér
  • čerpadlo
2. s vysokým výkonem
  • bojler
  • kontaktní gril
  • trouba
  • další ohřev vody (v pračce, varná konvice, atd.)
  • velké čerpadlo

Na druhou stranu toto omezení utužuje komunikaci, protože se když Marcel potřebuje zapnout velký spotřebič v dílně, tak se jde zeptat, co všechno používám a naopak ;)

Fungování v ostrovním systému

Jak je psáno, fungování je omezeno výkonem spotřebičů puštěných najednou. To ale není jediné omezení. Panely nevyrábí vždy na plno a v bateriích není vždy 100% nabito. Obecně se neomezujeme v užívání malých spotřebičů (až na drobné vyjímky) a svícení.

Léto

V létě je slunce dost a proto je i spousta energie. To ale neplatí úplně vždy. Pokud je opravdu zamračeno a třeba k tomu i prší, také musíte hlídat kolik panely zrovna nabíjí a kolik je v bateriích. V takových dnech se může i stát, že nebude dostatek elektriky na nahřátí vody v bojleru. Takových dní je ale minimum a hlavně jich musí být několik po sobě, aby vás to omezilo. Jeden takový den vás neohrozí, protože máte stále baterie, ze kterých čerpáte a zítra se nabití opět obnoví. S tím souvisí i napojení se na přírodu. Už tu za ty čtyři roky máme vyhlídnuto, jak nás počasí ovlivňuje ve fungování, dokážeme si říci, jak asi bude zítra. To vše proto, že se na přírodu spoléháme a vlastně jsme na ni závislí více, než předtím (např. vodu používáme pouze dešťovou). Všimli jste si, jak se západ slunce v průběhu roku po obzoru posouvá? To, že je světlo až do deseti do večera neznamená, že se i nabíjí do deseti do večera. V létě slunce zapadá hodně k severu, takže je možné, že už v 18h budou panely zastíněné, pokud jsou přímo na jih.

Od jara do podzimu nahříváme vodu v bojleru přes přebytky elektřiny. Již se nám stalo, že jsme zapomněli bojler zapnutý, takže se nahříval až do pozdního večera a najednou bylo v bateriích 19%. Proto má systém nyní nastaveno, že při 100% nabití se zapne bojler a při 95% se vypne. To umožňuje, že nemusíme ručně hlídat a přepínat zapnutí/vypnutí.

Přechodné období

Přechodným obdobím myslím jaro/podzim. To je takové nevyzpytatelné období, protože občas je slunce dost a občas není vůbec. Když je ho dost, tak se samozřejmě snažíme využít ho na maximum a dohánět resty z období, kdy je ho málo - praní prádla, ohřev vody, zpracování úrody. No a když není dost, což se může stát i mnoho dnů po sobě, využíváme baterie a šetříme a velké spotřebiče pouštíme s rozmyslem. Nejvíce máme starost o teplou vodu. Vydrží nám v bojleru tak 4 dny, poté je již "jen" vlažná, takže občas přemýšlíme, jestli zatopíme v kamnech kvůli nahřátí vody nebo to ještě vydrží. Většinou to ale počká až na konec října.

V tomto období se člověk omezí vzhledem k systému, který má. Je to nepříjemnost, například prádlo k vyprání nakupené několik dní nebo rozhodování se, jestli ještě mám dostatek teplé vody a zapnu bojler. Ale není to úplně tak špatné. Opět je to o využití aktuálně dostupných zdrojů, přiblížení se k přírodě - pozorování počasí, umět si dopředu říci, jak asi bude zítra. Například nyní v říjnu jsou dny, kdy je slunce plno a máme i přebytky. Několik dní byla obloha úplně bez mráčků, člověk si mohl dělat, co chtěl. Včera ale již přicházely menší mraky a večer bylo již jasné, že dnes bude zamračeno. A ono opravdu je.

Jo a nejtemnějším měsícem v roce je listopad. Než jsem začala bydlet offgrid, tak jsem si prostě myslela, že je to leden (logicky prostředek zimy hmmmm), ale to napojení na přírodu vás srovná.

Zima

Úplně neplatí, že v zimě není slunce. V listopadu není slunce klidně i 14dní. V lednu může být takového slunce, že se zeměloď vyhřívá klidně i na 26 stupňů. Prosinec ještě je takový problémový, leden málo problémový. Od února prakticky nemusíme topit v kamnech pro teplou vodu, protože jsme se opět dostali do stavu, že slunce není jen pár dní v měsíci. Je ale nutné podotknout, že to slunce není úplně celý den, takže v nejkratší den, kdy v 16h dopoledne již je tma, využíváme opět energii na maximum, ale k večeři v 19h si tousty na grilu neuděláme. Je to opět vše o sledování počasí a využití aktuálních zdrojů v daný čas.

Co ještě dalšího v zimě vyjímečně odpojíme, je mrazák (jinak lednice běží stále). Původně jsme mrazák ani neměli, pak jsme ho na zimu neměli a nyní již druhou zimu bude mrazák přes zimu zapnutý.

Šetření elektrikou

Od podzimu do jara nutné šetřit je, jak již vyplynulo z výše uvedeného. To se dělá celkem snadno. Základem jsou samozřejmě úsporné spotřebiče :).

  • V první řadě přestaneme používat náročné zbytné spotřebiče jako trouba nebo kontaktní gril.
  • Pokud jsme již začali topit v raketových kamnech (přelom října a listopadu), odpojíme bojler od nahřívání elektrikou a voda se nahřívá skrze výměník na kamnech.
  • Do pračky pouštíme teplou vodu, případně vypneme funkci ohřívání vody.
  • Z vaření na elektrice se přesouváme k vaření na plynu (toto v brzké budoucnosti nahradíme kamínkama na dřevo).
  • Pokud je opravdu krize, tak elektriku používáme pouze k obsluze malých spotřebičů.
  • V další fázi krize vypínáme mrazák.

Údržba

V zimě, když jsou panely zasněžené hodně a nesvítí slunce, chodíme panely oprašovat od sněhu. Nicméně pokud je na nich jen poprašek a je alespoň trochu slunečních paprsků, sněhový poprašek za chvíli sám roztaje. Dále udržujeme okolí panelů otevřené od stromů a vysoké trávy.

Upgrade

Do budoucna plánujeme na běžný provoz rozšířit systém ještě o jednu baterii, abychom pokryli občasné výpadky slunce v době listopad - leden. Nyní tyto výpadky řešíme elektrocentrálou, kterou za dané období zapneme asi 4x a spotřebujeme 3-5l benzínu. Dále chceme přikoupit ještě jeden střídač.

Přikládám video, které je sice ze začátku roku 2019, ale ty základní informace zůstávají.