Ako fungujú solárne panely počas výpadku prúdu

Mnoho ľudí už vie, ako fungujú solárne panely, ale ich správanie počas výpadku prúdu je stále často nesprávne chápané. Je rozdiel, či ide o plánovaný výpadok prúdu, neočakávanú poruchu alebo údržbu siete. Vo väčšine prípadov sa solárne panely automaticky vypnú, čo mnohých ľudí prekvapuje. V prvej časti tohto článku vysvetľujeme, čo sa deje so solárnymi panelmi v takýchto situáciách a prečo sa menič vypne.

V druhej časti budeme diskutovať o tom, kedy môže systém fungovať počas výpadku prúdu, akú úlohu zohráva hybridný menič a ako sa solárny panel správa, keď vyrába energiu bez napätia v sieti. Okrem toho sa podrobne pozrieme na fungovanie samostatných a záložných riešení, ktoré umožňujú núdzové napájanie.

Čo sa deje so solárnym panelom počas plánovaného výpadku prúdu?

Väčšina solárnych panelov pripojených k sieti sa počas plánovaného výpadku prúdu správa rovnako ako počas neočakávaného výpadku siete: menič sa automaticky vypne, takže solárny panel počas výpadku prúdu nedodáva energiu do siete a ne napája dom. Pre mnohých používateľov je to prekvapením, pretože by sa zdalo logické, že ak svieti slnko, systém by mal vyrábať energiu. V skutočnosti však predpisy týkajúce sa elektrickej siete – predovšetkým s cieľom zabrániť izolácii – prísne zakazujú dodávku energie, kým nie je elektrická sieť stabilná. Z tohto dôvodu prebieha rovnaký proces aj počas výpadku prúdu so solárnymi panelmi: menič zistí pokles napätia, zastaví prevádzku a zabráni systému dodávať energiu do siete.

Z pohľadu používateľa to znamená, že domáce spotrebiče a spotrebitelia nedostávajú žiadnu energiu, aj keď solárne panely na streche vyrábajú energiu. Systém sa teda prispôsobuje stavu siete. Jedinou výnimkou je situácia, keď je k dispozícii špeciálny hybridný menič a akumulátorová batéria, ktoré môžu dodávať energiu do domácnosti v záložnom režime.

Prečo sa menič vypne v prípade výpadku napájania?

Hlavným dôvodom vypnutia meniča je ochrana proti ostrovnému režimu založená na bezpečnostných predpisoch. Podľa medzinárodných a domácich noriem môže solárny menič fungovať, pokiaľ detekuje stabilné napätie a frekvenciu z elektrickej siete. V prípade výpadku prúdu však okamžite preruší výrobu, aby zabránil spätnému toku elektriny do siete. Existujú dva hlavné dôvody:

1. Bezpečnosť inštalatéra: počas údržby alebo opráv by technici energetických spoločností boli vystavení smrteľnému nebezpečenstvu, ak by domáce systémy dodávali energiu späť do siete.
   
   
2. Stabilita siete: menič by v prípade odchýlok zaťaženia a frekvencie spôsobil nepredvídateľné správanie.
   

V praxi ide o veľmi rýchly automatický proces: hneď ako zmizne elektrická sieť, menič sa vypne a opäť sa spustí až vtedy, keď sa napätie a frekvencia vrátia do štandardného rozsahu.

Rozdiely medzi solárnymi systémami pripojenými k sieti a solárnymi systémami mimo siete počas výpadku napájania

Najdôležitejší rozdiel medzi týmito dvoma systémami spočíva v tom, že systémy pripojené k sieti, tzv. on-grid systémy, nie sú schopné samostatnej prevádzky v prípade výpadku napájania, zatiaľ čo off-grid systémy sú navrhnuté tak, aby fungovali stabilne bez pripojenia k sieti. Počas výpadku napájania sa on-grid menič vypne, pretože nezaznamená žiadne externé napätie, takže dom nedostáva žiadnu energiu, aj keď solárne panely dostávajú dostatočné množstvo slnečného žiarenia. V tomto prípade nie je možné zásobovať spotrebiteľov ani nabíjať batériu.

Naopak, systémy off-grid nevyžadujú externú sieť. Batéria zabezpečuje stabilné napätie, takže výpadok prúdu je pre systém v podstate bezvýznamný; interná sieť domu naďalej zabezpečuje nepretržité napájanie. Moderné hybridné systémy predstavujú prechod medzi týmito dvoma riešeniami: pri normálnej prevádzke sú závislé od siete, ale v prípade výpadku prúdu sa od nej automaticky odpoja a vytvoria vlastnú ostrovnú prevádzku, aby napájali kritických spotrebiteľov.

Kedy môže solárny systém fungovať počas výpadku prúdu?

Solárny systém môže fungovať počas výpadku prúdu len vtedy, ak má technologické komponenty, ktoré môžu poskytovať stabilný striedavý prúd aj bez pripojenia k elektrickej sieti. Keďže menič tradičných systémov pripojených k sieti sa spustí len vtedy, keď zistí napätie v elektrickej sieti, nemôže fungovať samostatne. Preto je potrebné riešenie, ktoré môže prevziať úlohu siete. V praxi to zvyčajne zabezpečuje hybridný menič a akumulátor energie .

Počas výpadku prúdu bude domácnosť mať prístup k energii, ak je systém schopný nezávisle vytvoriť umelú referenčnú sieť, t. j. prepnúť do záložného alebo ostrovného režimu.

Úloha hybridného meniča počas výpadku prúdu

Hybridný menič je kľúčovým zariadením, ktoré umožňuje solárnemu systému pokračovať v prevádzke počas výpadku prúdu. Hybridný menič zistí poruchu siete a automaticky odpojí systém od elektrickej siete a prepne do ostrovného režimu, aby mohol bezpečne pokračovať v prevádzke. V tomto prípade sa spolieha na batériu a aktuálny výstup solárnych panelov.

Ako to funguje:

1. Zistí poruchu siete – okamžite odpojí napájanie.
   
   
2. Prepne do záložného režimu – dodáva energiu do domácnosti (napr. chladnička, osvetlenie, router, otvárač brány).
   

Výhodou je, že môže poskytovať základnú energiu počas výpadku prúdu a zabrániť úplnému zotmeniu domu aj počas dlhších výpadkov.

Čo sa stane, ak solárny panel vyrába energiu počas výpadku prúdu?

V prípade výpadku prúdu solárne panely nemôžu dodávať energiu samy o sebe, aj keď je dostatok slnečného svitu. Ak však systém obsahuje hybridný menič a batériu s dostatočnou kapacitou, výroba môže pokračovať. V tomto prípade sa energia vyrobená solárnym panelom najskôr použije na napájanie spotrebiteľských obvodov, potom na nabíjanie batérie a nakoniec, ak to okolnosti dovolia, na napájanie ďalších spotrebiteľov. V tomto prípade nemôže dôjsť k spätnému napájaniu do elektrickej siete, pretože systém funguje izolovane.

Ako ostrovný prevádzka (záložný režim) zabezpečuje napájanie v prípade núdze?

Podstatou ostrovného režimu je, že hybridný menič je inštalovaný medzi napájaním siete a vnútornou spotrebiteľskou sieťou domu. V prípade výpadku napájania izolačné relé integrované do meniča preruší pripojenie k externej elektrickej sieti a zároveň pokračuje v dodávaní energie do domácnosti.

Ostrovný režim môže byť udržiavaný, pokiaľ má batéria rezervu a solárne panely sú schopné vyrábať energiu. Ak je zariadenie na ukladanie energie úplne vybitá a nie je slnečné svetlo, záložný režim sa ukončí a systém sa vypne, ako keby v domácnosti neboli žiadne solárne panely. Konštrukcia ostrovného prevádzky podlieha prísnym predpisom elektrického bezpečnosti, vrátane povinného použitia vhodných izolačných relé a ochrany proti ostrovnému prevádzke, aby bola zaistená bezpečnosť núdzového prevádzky za všetkých okolností.

Tipy a odporúčania SOLARKIT na zabezpečenie nepretržitého napájania

Moderné solárne panelové systémy sú čoraz sofistikovanejšie a dnes už nie je potrebné zmieriť sa s tým, že váš dom bude počas výpadku prúdu ponorený do úplnej tmy. Na základe skúseností SOLARKIT existuje celý rad riešení, ktoré vám pomôžu pripraviť sa vopred a zabezpečiť, aby v prípade výpadku prúdu mohli byť zachované aspoň základné funkcie. Prvým a najdôležitejším krokom je pri navrhovaní systému uvedomiť si, že tradičný sieťový menič nefungujesamostatne počas výpadku prúdu, preto stojí za zváženie použitie hybridného meniča už vo fáze návrhu.

Batériové úložisko pripojené k hybridným meničom umožňuje, aby kritické spotrebiče, ako sú chladničky, osvetlenie, internet a dokonca aj elektrické brány, naďalej fungovali. Je dôležité si uvedomiť, že záložný zdroj energie a prevádzková doba sú určené kapacitou batérie: čím väčšia je kapacita úložiska, tým dlhšie bude poskytovať energiu počas výpadku prúdu. 

Optimalizácia spotreby energie je nevyhnutná pre dlhodobú spoľahlivosť systému. Na základe skúseností spoločnosti SOLARKIT hybridné systémy ponúkajú nielen výhody v prípade výpadku prúdu, ale zohrávajú aj úlohu v každodennej optimalizácii energie, pretože môžu znížiť spotrebu zo siete.

Často kladené otázky

1. Funguje solárny panel počas výpadku prúdu?

Za normálnych okolností nie. Bežný menič pripojený k elektrickej sieti v prípade výpadku prúdu okamžite odpojí systém, takže solárne panely nemôžu dodávať energiu. Systém môže počas výpadku prúdu fungovať len s hybridným meničom a batériou.

2. Prečo solárne panely nevyrobia energiu počas výpadku prúdu, keď svieti slnko?

Z bezpečnostných dôvodov: menič nemôže dodávať energiu do siete, kým nie je napätie stabilné, pretože by to ohrozilo technikov pracujúcich na sieti. Na to slúži takzvaná ochrana proti ostrovnému prevádzke.

3. Koľko energie môže hybridný menič dodávať počas výpadku prúdu?

Závisí to od kapacity batérie a záložného výkonu meniča. Vo všeobecnosti je možné prevádzkovať kritické spotrebiče (chladnička, internet, osvetlenie, elektrická brána), ako aj zariadenia s vysokým príkonom.

4. Čo sa stane, ak výpadok prúdu trvá dlhšie?

Ak sa batéria vybije a nie je dostatok slnečného svetla na jej dobitie, systém sa vypne. Záložný režim funguje len dovtedy, kým je k dispozícii energia.

5. Ako môžem zabezpečiť, aby moja domácnosť mala počas výpadku prúdu napájanie?

Je potrebný hybridný menič + batériové úložisko, ako aj vhodná elektrická inštalácia, pretože v tomto prípade je menič pripojený iným spôsobom. Správne dimenzovanie – kapacita batérie, výkon meniča – je základnou požiadavkou pre spoľahlivú prevádzku.