Jednofázový nebo třífázový solární systém: Návrhové aspekty

Při navrhování solárních systémů je jedním z nejdůležitějších rozhodnutí, zda je třeba jednofázový nebo třífázový systém. Počet fází nejen určuje způsob připojení k síti, ale ovlivňuje také účinnost systému, typ potřebného střídače a možnosti pozdějšího rozšíření. Při rozhodování je třeba zohlednit elektrické nároky nemovitosti, dostupnou infrastrukturu a plány budoucího rozvoje, jako je například nabíjení elektromobilů nebo použití tepelného čerpadla.

V tomto článku se podíváme na to, co znamená třífázové připojení, jaké jsou jeho výhody, jaké výzvy skrývá rozšíření fází, jak se provádí správné zapojení a jaké elektrické zařízení je třeba použít. Představíme vám specifika jednofázových systémů, fungování střídačů a také to, kdy je vhodné přejít na třífázové napájení. Na závěr se podělíme o praktické rady odborníků SOLARKIT, abyste mohli při plánování učinit fundované rozhodnutí.

Správný výběr počtu fází: rozšíření fází, připojení 3 fází, rozvod v bytě

První otázkou je, zda je stávající elektrická síť jednofázová nebo třífázová. V případě jednofázového systému může stačit instalace jednofázového solárního střídače, v případě třífázového systému je však při připojení tří fází vhodné použít třífázový střídač.

Je důležité vědět, že pokud výkon systému přesahuje 2,5 kW, podle předpisů lze v Maďarsku pro připojení k síti použít pouze třífázový střídač. Mezi výhody třífázového systému patří lepší rozložení zátěže a možnost větší velikosti systému.

Kromě toho je u třífázového systému povolen výkon střídače až 50 kW, zatímco u jednofázového systému je obvykle omezen na přibližně 2,5 kW – to je významný rozdíl například v případě větších domácností nebo modernizací s tepelnými čerpadly a nabíječkami elektromobilů.

Rozšíření fází (přechod z 1 fáze na 3 fáze) může být delší proces: vyžaduje žádost u dodavatele, instalaci nového měřicího zařízení a souhlas s připojením k síti a dokončení elektroinstalace může trvat i několik měsíců .

To vyžaduje důkladnou přípravu, protože je třeba začít před instalací solárních panelů. Z ekonomického hlediska je třífázový systém dražší, ale v dlouhodobém horizontu (8–10 let) se vyplatí díky vyšší produkci a efektivnějšímu využití sítě.

Co znamená 3 fáze a jaké jsou její výhody?

Třífázový systém se skládá ze tří střídavých fází, které pracují s fázovým posunem 120° – to zajišťuje plynulý a vyvážený přísun energie, což je výhodné pro průmyslová a větší domácí zařízení. Třífázový systém umožňuje vyšší zatížení, menší kolísání výkonu a stabilnější provoz i více spotřebičů.

1 fáze nebo 3 fáze? Možnosti a výzvy přeměny a rozšíření fází

Pokud máte v současné době jednofázové připojení, ale chcete systém s vyšším výkonem, můžete se rozhodnout pro rozšíření fází – v takovém případě dojde k přechodu na třífázové připojení. To vyžaduje podání žádosti u dodavatele, instalaci nového měřicího zařízení a může trvat i několik měsíců, ale v dlouhodobém horizontu vede k efektivnějšímu rozvodu energie. Alternativním řešením může být použití frekvenčního měniče z 1 fáze na 3 fáze, ale jedná se o složitější a méně efektivní řešení.

Barvy 3 fází a správné pořadí barev

V novějších systémech v Maďarsku jsou podle normy IEC barvy fázových vodičů: L1 – hnědá, L2 – černá, L3 – šedá; nulový vodič (N) je modrý, zemnící vodič (PE) je zeleno-žlutý pruhovaný. Dodržování pořadí fází je důležité především pro správný směr otáčení rotačních strojů (např. motorů); u jiných obvodů lze pomocí testování ověřit, které pořadí funguje správně.

Jednofázové solární systémy a invertory – charakteristika a oblasti použití

Jednofázové solární systémy jsou ideální pro rodinné domy a menší spotřebu. V těchto systémech mění střídač stejnosměrný proud vyrobený panely na střídavý proud (230 V, 50 Hz, 1 fáze), který je přímo přenášen do domácí sítě a k dodavateli.V Maďarsku se obvykle používají střídače s výkonem do 2,5 kW , které jsou kompaktní, snadno se instalují a mají příznivější cenu. Porovnání solárních střídačů může být klíčové.

Zapojení jednofázového elektroměru a přepěťové ochrany

Pro jednofázový systém je nezbytné použít obousměrný měřič, který měří zpětně dodanou i odebranou energii – bez něj není uvedení do provozu povoleno. Kromě toho je důležité zabudovat přepěťovou ochranu (SPD) pro ochranu před přepětím v síti, například před údery blesku. Správné umístění varistorových a kombinovaných SPD za měřidlem a jističem zajišťuje účinnou ochranu systému.

Připojení 3 fází na 1 fázi

Pokud je zapotřebí třífázová spotřeba, ale síť poskytuje pouze jednofázové napájení, lze zvážit dvě řešení. Jedním z nich je použití tří jednofázových střídačů, každý připojený k samostatné fázi – to je však nákladné a složité, protože se jedná o ostrovní provoz, protože síť se může připojit pouze k jednomu z nich. Druhou možností je použití frekvenčního měniče, který převádí výstup jednofázového střídače na třífázový; nevýhodou je však větší složitost a potenciální snížení výkonu. Obě řešení se doporučují jen zřídka, pokud to není technicky a ekonomicky odůvodněné.

Projektové zásady: kdy a co zvolit?

Při plánování solárního systému jenejprve nutné důkladně zmapovatspotřební profil: bez znalosti měsíčních a ročních odběrů, špiček a energetických potřeb to nejde. Pomocí online kalkulátorů SolarKit lze snadno odhadnout optimální výkon systému. Poté následuje výběr vhodného měniče: pro rodinné domy je obvykle dostačující jednofázový měnič o výkonu 2,5 kW, zatímco pro vyšší nároky (např. elektromobil, tepelné čerpadlo) se doporučuje třífázový systém.

Jednofázový systém je ideální, pokud výkon domácnosti nepřesahuje 3–3,5 kW. Umožňuje jednoduchou, nákladově efektivní a rychlou instalaci. Při instalaci střídače je třeba zajistit odpovídající ochranu proti přepětí a umístění obousměrného elektroměru – bez nich systém nelze provozovat. Pro dosažení maximální účinnosti je vhodné zvolit střídač, který je schopen optimalizovat napěťový rozsah a monitorování – mezi takové patří například řešení SolarEdge, Huawei a Deye.

Třífázový systém se doporučuje, pokud spotřeba pravidelně překračuje prahovou hodnotu 5 kW. V takovém případě je nutné rozšíření fází, tj. přeměna jednofázového připojení na třífázové. To však vyžaduje značnou administrativu, zřízení nového měřicího místa a povolení od sítě, což může trvat týdny až měsíce. Velkou výhodou třífázového systému je vyvážené zatížení a vyšší maximální výkon, díky čemuž se lze vyhnout přetížení jednotlivých fází.

Kromě toho je důležité zohlednit také vlastnosti budovy: zda je k dispozici střešní plocha pro potřebné panely, zda je zajištěno stínění a zda je správně dimenzován střídač a vedení. Odborníci SolarKit doporučují navrhnout systém na základě těchto místních podmínek. Tím se vyhnete předimenzování a zajistíte nejhospodárnější návratnost investice.

Celkově lze říci, že pokud máte potřebu do 5 kW, zvolte jednofázový systém – rychlý, levný a jednoduchý. Pokud plánujete vyšší výkon (např. tepelné čerpadlo, současné používání elektromobilu), je z důvodu účinnosti a stability nutné zvolittřífázový systém, i když to znamená vyšší počáteční investici. V obou případech je nezbytné vyvážené dimenzování systému a existence odpovídající ochrany.

SOLARKIT rady pro plánování

Odborníci SOLARKIT doporučují, abyste při plánování solárního systému vždy začali analýzou aktuální spotřeby: změřte, jaký výkon potřebujete denně, týdně a sezónně. Pokud je vaše spotřeba typicky jednofázová (např. osvětlení, vytápění, malé domácí spotřebiče) a výkonová potřeba zůstává pod 5 kW, jejednofázový systém nákladově efektivní volbou.

Pokud však potřebujete větší systém – například kvůli tepelnému čerpadlu, nabíjení elektromobilu nebo větším domácím spotřebičům (pračka, myčka) – je lepší zvolit třífázový systém, protože tenzajistí nižší proudové zatížení jednotlivých fází a zabrání přetížení.

Často kladené otázky (FAQ)

1. Co je to frekvenční měnič a proč se používá pro převod z jednofázového na třífázový proud?

Frekvenční měnič elektronicky převádí výstup jednofázového střídače na třífázový. Je vhodné jej použít, pokud je málo fází, ale je třeba napájet spotřebiče: je však dražší a z hlediska účinnosti méně efektivní.

2. Jaká pravidla platí pro výkon jednofázových střídačů v Maďarsku?

Od 30. dubna 2021 je pro připojení k síti povolen maximální výkon jednofázového měniče 2,5 (2,5 kVA). Nad tuto hodnotu je povinné použití třífázového systému.

3. Proč je správné pořadí barev v třífázovém systému důležité?

Dodržování správného pořadí barev (L1 hnědá, L2 černá, L3 šedá) je nezbytné pro správný směr otáčení rotačních strojů (např. motorů). Nesprávné pořadí může způsobit hlučnější provoz nebo poškození.

4. Jaké jsou výhody třífázového systému v domácnosti?

Hlavní výhody: vyvážené zatížení, menší proudová spotřeba na fázi, což v dlouhodobém horizontu vede k větší stabilitě a spolehlivosti systému.

5. Je nutné instalovat samostatný přepěťový odvod u jednofázového střídače?

Ano, použití SPD (přepěťové ochrany) je povinné, protože chrání střídač a elektrickou síť domácnosti před přepětím v síti (např. blesky, kolísání napětí při zapnutí).