Jak vybrat solární panel – OBSAH
- Vybírejte solární panely dle určení
- Druhy solárních článků
- Přehled optimálních vlastností solárního panelu
- Jak si přes solární panel nabít telefon?
- Jak vybrat solární regulátor?
- Slovník pojmů
Vybírejte solární panely dle určení
Všechny solární panely mají spoustu parametrů společných. Před výběrem je ale dobré si ujasnit, který druh solárního panelu vlastně hledáte, respektive jaké je vaše plánované využití. V naší nabídce najdete čtyři hlavní kategorie podle účelu.
Solární panely na střechu jsou asi nejčastější, obecně si však jejich instalaci zařizují specializované firmy od začátku až do konce. Jednotlivé panely u nás tak najdete jen několik a jejich nejčastější využití je například na střechy karavanů, obytných vozů nebo menších chatek. Pro velké střešní instalace na rodinných domech je obvykle možné čerpat dotaci z programu Nová zelená úsporám, která může pokrýt podstatnou část nákladů – aktuální podmínky najdete na webu Státního fondu životního prostředí ČR.
Solární panely pro nabíjecí stanice jsou výkonem i rozměry velmi podobné těm na střechu, dokonce některé z nich na střechu umístit můžete. Největší rozdíl je ve výstupech – zatímco soláry na střechu mají klasické solární konektory MC4, u těch pro nabíjecí stanice se často setkáte i s jinými konektory pro jednosměrné napětí, nebo dokonce s USB-A nebo USB-C. Pokud panel pořizujete přímo do karavanu nebo obytného auta, vyplatí se hledat variantu s nominálním napětím 12 V, kterou lze připojit přímo k baterii vozu přes solární regulátor (bez nutnosti složitějšího měniče napětí).
i
Nejvýhodnější je pořídit si k panelu rovnou i samotnou nabíjecí stanici. Naše solární sety za vás řeší kompatibilitu a v setu si můžete koupit také několik solárních panelů naráz.
Solární panely pro drobnou elektroniku jsou typické nižším výkonem (typicky 10–40 W) a velmi skladnými rozměry – často se dají dokonce složit tak, abyste si je pohodlně mohli vzít třeba do batohu. Z konektorů zde převažuje USB-A a USB-C a vy si tak můžete telefon, bluetooth reproduktor nebo jinou elektroniku nabít i mimo civilizaci.
Solární panely pro IP kamery a fotopasti jsou specifická kategorie navržená pro trvalý venkovní provoz. Mají typicky nízký výkon v rozmezí 2–12 W (nemusí toho moc napájet, jen udržovat baterii kamery nabitou) a často jsou osazené konektorem přizpůsobeným konkrétní kameře – nejčastěji USB-C nebo micro USB, někdy i proprietárním konektorem výrobce. Při výběru je proto klíčová kompatibilita s konkrétní kamerou, kterou chcete napájet, a také odolnost vůči povětrnostním vlivům, protože panel bude celoročně venku.
Druhy solárních článků
Solární panely se vyrábějí ve dvou hlavních technologiích, které se liší výkonem, vzhledem i cenou – monokrystalické a polykrystalické. Existuje ještě třetí typ (amorfní panely), ten však v běžné maloobchodní nabídce prakticky nenajdete.
Valná většina panelů na trhu se řadí mezi monokrystalické – ty jsou typické černou barvou a každý jejich článek je vyroben z jednoho křemíkového krystalu. Vysoké oblibě se těší především díky lepší efektivitě: standardní monokrystalické panely dosahují účinnosti kolem 20–21 %, prémiové modely (například s bifaciální technologií, která využívá i světlo dopadající na zadní stranu panelu) zvládnou až 24–25 %.
Polykrystalické solární panely jsou dnes méně časté a jejich namodralé články jsou slity z více křemíkových krystalů. Bývají méně efektivní – obvykle kolem 15–17 % účinnosti – ale také levnější. Pro některá použití (například jednodušší systémy v karavanech nebo na chatě) představují stále rozumnou volbu.
Pro úplnost: třetí kategorií jsou amorfní panely, vyrobené z velmi tenkých vrstev křemíku bez výrazných článků. Jsou levnější, ohebnější a jdou nasadit na nestandardní plochy, ale mají výrazně nižší výkon na metr čtvereční. V běžné maloobchodní nabídce se prakticky neobjevují – jejich instalaci řeší jen specializované firmy v rámci konkrétních projektů.
i
Baterie, nástroje k uchycení a další nezbytnosti najdete v kategorii příslušenství pro solární panely.
Přehled optimálních vlastností solárního panelu
Z klasické elektroniky známe pojmy jako výkon, napětí a proud. Solární panely však v různých podmínkách produkují více či méně elektřiny, a tak by tyto parametry nebyly příliš objektivní. Solární panely proto popisuje jmenovitý výkon, maximální proud a maximální napětí.
- Jmenovitý výkon je výkon, který panel dosáhne ve standardních laboratorních podmínkách – tedy když na něj dopadá silné polední slunce o intenzitě 1 kW/m², panel je čistý a má teplotu článků 25 °C. V reálném provozu se panel na slunci zahřeje výrazně nad 25 °C, a proto bývá skutečný výkon zhruba o 15–20 % nižší než ten jmenovitý.
- Maximální proud je proud, který panel vyprodukuje právě při jmenovitém výkonu. Je třeba jej uvažovat při nákupu regulátorů – o těch níže.
- Maximální napětí je analogicky hodnota napětí při jmenovitém výkonu.
i
S jmenovitým výkonem je úzce spjata také účinnost, respektive se využívá pro jeho výpočet. Pokud už tedy jmenovitý výkon znáte od výrobce, nemusíte nic řešit. Účinnost však zhruba vypovídá o tom, jaké procento sluneční energie panel překonvertuje. Budeme-li opět uvažovat ideální podmínky, panel o ploše 1 m² s 25% účinností by z paprsků o intenzitě 1 000 W/m² vyprodukoval jmenovitý výkon 250 W.
Rozměry a hmotnost: U panelů na rodinný dům počítejte s rozměry kolem 1,7–2 m × 1 m a hmotností typicky 18–25 kg za kus – nosná konstrukce střechy proto musí být dostatečně pevná. Skládací a přenosné panely pro nabíjecí stanice váží zhruba 3–8 kg, drobné panely pro elektroniku a IP kamery se pohybují od cca 0,2 kg výše. V Alza nabídce najdete extrémy od 1 W modelu o hmotnosti 180 g až po 450W rigidní střešní panel přes 45 kg.
Životnost a stárnutí panelu: Kvalitní solární panely vydrží 25–30 let, postupně však ztrácejí na výkonu – typicky kolem 0,4–0,8 % ročně. I po 25 letech tak obvykle stále produkují přibližně 80–85 % svého původního výkonu. Renomovaní výrobci tuto degradaci zaručují v rámci tzv. výkonové záruky.
Jak si přes solární panel nabít telefon?
Pokud máte solární panel pro nabíjecí stanici, stačí jej ke stanici připojit a energii pak odebírat jak jste zvyklí – přes konektor USB-C, USB-A, případně Micro USB a další. Solární panely pro drobnou elektroniku pak potřebu nabíjecí stanice obchází, respektive mají takovou malou nabíjecí stanici přímo uvnitř těla panelu. Kabely USB-A, USB-C nebo jiné pak můžete zapojovat přímo do panelu.
V praxi je dobré počítat s tím, že nabíjení ze slunce je pomalejší než ze zásuvky a velmi závisí na počasí a úhlu, pod kterým paprsky na panel dopadají. Drobnější skládací panel s výkonem kolem 10–20 W zvládne za jasného dne nabít telefon během několika hodin; pro tablet nebo notebook už je vhodné sáhnout po panelu o výkonu 30 W a více. Praktické je mít k panelu i powerbanku – sluníčko nesvítí pořád a powerbanka uloží energii nashromážděnou přes den na večer.
Jak vybrat solární regulátor?
Solární regulátory jsou nutností u jakékoli sestavy, kde se z panelů nabíjí baterie. U nabíjecích stanic a panelů pro drobnou elektroniku regulátor nevidíte – výrobce ho schoval přímo dovnitř. Pokud si však sestavu skládáte sami (typicky střešní panely + baterie), budete regulátor potřebovat samostatně.
Zjednodušeně řečeno jde o zařízení, které stojí mezi panely a baterií a hlídá, aby se baterie nabíjela bezpečně a co nejefektivněji. Mimo jiné také zabraňuje vybíjení baterie zpětným tokem proudu přes noc.
Připojit panel k baterii bez regulátoru se obecně nedoporučuje – často to ani nejde, a pokud ano, takové zapojení je nebezpečné a téměř vždy povede k poškození baterie. Regulátory jsou dvojího typu:
- PWM regulátor je tou levnější volbou, ideální pro menší sestavy. Pracuje jednoduše: stáhne napětí panelu na úroveň napětí baterie, čímž ale z panelu nevytěží jeho plný potenciál. Reálně tak z panelu dostanete řádově o 10–30 % méně energie, než kolik by panel zvládl vyrobit.
- MPPT regulátor je dražší, ale mnohem chytřejší. Aktivně vyhledává tzv. bod maximálního výkonu panelu (odtud zkratka MPPT – Maximum Power Point Tracking) a vytěží z panelu téměř všechno, co umí. Vyplatí se zejména v zimě a u větších sestav, kde bývá rozdíl oproti PWM nejvýraznější.
!
Při zapojování regulátoru se bere v potaz napětí naprázdno (Voc), nikoliv maximální napětí. Pokud máte panel jen jeden, do limitu se téměř vždy vejdete. Při zapojení více panelů je však maximální hodnoty třeba striktně hlídat. Platí zde základy elektroniky, tedy při zapojení sériově se sčítá napětí, paralelně se sčítá proud. Jak panely zapojíte je na vás, obecně je však lepší sériové zapojení pro minimalizaci ztrát.
Slovník pojmů
Podívejte se na pár dalších pojmů z oblasti solárních panelů, které se hodí znát.
- Napětí naprázdno – napětí, kterého panel dosáhne, když nevytváří žádný elektrický proud. Je vyšší než maximální napětí produkce, a proto musí regulátor uvažovat právě toto napětí.
- Proud do zkratu – je maximální vyprodukovaný proud v momentě, kdy jsou výstupní svorky zkratovány, a tedy napětí je rovno nule. Jde o nejvyšší proud, který může panel vyprodukovat a bere se v potaz při volbě ochranných prvků.
- Měnič (střídač) – zařízení, které převádí stejnosměrný proud z baterie na střídavý 230 V pro běžné domácí spotřebiče. Není to totéž co regulátor: regulátor řeší cestu od panelu k baterii, měnič cestu od baterie ke spotřebiči.
- Bifaciální panel – modernější typ monokrystalického panelu, který umí vyrábět elektřinu i ze světla dopadajícího na zadní stranu (odražené od země nebo střechy). Díky tomu dosahuje vyšší celkové účinnosti než klasická jednostranná konstrukce.
Teď už o výběru solárních panelů víte všechno důležité a můžete si správně vybrat. Pokud si následně nebudete jistí se zapojením, zvažte pomoc odborníka.