Najlepšie solárne zostavy na fotovoltaický ohrev vody + ako vybrať tú správnu
Chcete, aby vám slnko ohrievalo vodu na sprchovanie, kúpanie či umývanie riadu alebo pomáhalo s vykurovaním? Solárne kolektory stoja tisícky eur a ich montáž nebýva jednoduchá, ak nemáte urobenú prípravu. Fotovoltaický ohrev vody je omnoho jednoduchším riešením. Stačí si vybrať predpripravený solárny set na ohrev vody, ktorý je omnoho lacnejší (okolo 900 €), a ktorý jednoducho pripojíte k bojleru či k elektrickému ohrevu akumulačnej nádrže. Prečítajte si, ako fotovoltaické solárne panely na ohrev vody fungujú a podľa čoho si taký set vybrať.
Článok pripravil: Michal Toma
? Odkiaľ mám informácie?
Ako elektrotechnik som zapojil stovky ističov, prúdových chráničov, zásuviek, ďalších komponentov a rozvádzačov a pričuchol som aj k fotovoltike. Funguje na rovnakom princípe ako iné elektroinštalácie, no ako technicky zameraný človek vnímam jej odlišnosti, slabé stránky a riziká s ňou spojené. Tie sa sa prejavia najmä pri výbere nesprávnych komponentov a nesprávnej montáži.
Práve z týchto dôvodov sa snažím preberať túto tému viac do hĺbky, hoci stále polopate, aby jej porozumel každý z vás. Okrem mojej praxe preto čerpám aj z technických noriem, odbornej literatúry a článkov, ale aj zo skúseností iných technikov a ľudí z odboru, s ktorými sa stretávam.
☠️Upozornenie:
Fotovoltika na ohrev vody je vyhradené technické zariadenie. Inštalovať ho môže iba kvalifikovaný elektrotechnik s osvedčením podľa vyhlášky 508/2009 Z. z. Zavolajte si na to radšej elektrikára, ktorý má s fotovoltikou skúsenosti. Môže tam byť napätie vyše 200 či 300 V jednosmerných, pričom jednosmerný prúd vytvára pri poruche omnoho nebezpečnejší elektrický oblúk ako striedavých 230 či 400 V. Riziko úrazu aj požiaru je teda vyššie.
Čo sú solárne zostavy na ohrev vody a s podporou vykurovania
Ide o vopred vybranú sadu komponentov určených na výrobu elektriny zo slnka, ktorou môžete pomocou špeciálneho meniča na fotovoltaický ohrev vody napájať:
- ohrievacie teleso v bojleri na vodu,
- ohrievacie teleso v akumulačnej nádrži na vykurovaciu/úžitkovú vodu,
- priamovýhrevné elektrické podlahové vykurovanie,
- elektrické ohrievače ako konvektory, infrapanely a pod.
Zostavy sa najčastejšie skladajú z fotovoltaických panelov, už spomínaného špeciálneho meniča a príslušenstva v podobe fotovoltaických káblov. Nejaké drobné príslušenstvo k nim budete musieť dokúpiť, napríklad držiaky panelov či fotovoltaický rozvádzač s poistkovým odpínačom a prepäťovou ochranou (ten môže zostaviť aj elektrikár, ktorý vám bude zostavu montovať).
Výhodou solárnych setov na ohrev vody je, že komponenty sú vybrané tak, aby bez problémov spolupracovali. Vďaka tomu ušetríte hodiny času, ktoré by ste inak strávili študovaním technických parametrov, katalógov, manuálov a dopytovaním informácií k jednotlivým komponentom.
Fotovoltaické solárne panely na ohrev vody majú aj ďalšie výhody:
- Nízka cena okolo 900 €, pri solárnych kolektoroch je to za celý systém niekoľko tisícok.
- Jednoduchá montáž, ktorú zvládne aj elektrikár, ktorý má aspoň nejaké skúsenosti s fotovoltaikou.
- Žiadne papierovačky okrem ohlásenia drobnej stavby (, systém pracuje mimo rozvodnej siete. Stačia pravidelné revízie.
- Investícia do budúcnosti, keďže panely si môžete nechať, dokúpiť k nim on-grid alebo hybridný menič a prerobiť systém na bežnú fotovoltaiku, ktorá bude napájať dom.
- Žiadna údržba okrem elektrických revízií.
Najlepšie solárne zostavy na ohrev vody či s podporou vykurovania
Solárny set na ohrev vody GETI GWH02D 2,49 kWp JA Solar
Orientačná cena: 929,82 €
Moje hodnotenie:
? Solárny set na ohrev vody GETI GWH02D 2,49 kWp s fotovoltaickými panelmi prispôsobený na napájanie bežného 230 V bojlera či výhrevného telesa v akumulačnej nádrži na vodu. Môžete ho použiť aj na iné ohrievače a tepelné spotrebiče – napr. elektrické podlahové vykurovanie, infrapanely a pod., a to v dome i na chate. Musí to však byť spotrebič s mechanickým termostatom či vypínačom, bez elektroniky. ✅ Chválim možnosť zvoliť si fotovoltaický ohrev vody alebo ohrev z 230 V ? a nastaviť teploty, kedy sa to má prepínať – menič má vstavané prepínacie relé aj ochrany, na rozdiel od verzie GETI GWH03W ho však nemôžete ovládať na diaľku cez smartfón. Slnečnú energiu zachytávajú značkové fotovoltaické panely JA Solar s čiernym rámom (6 ks po 415 Wp), okrem nich a meniča tu nájdete 2 × 25 m káble aj s konektormi. Panely môžete neskôr aj dokúpiť, menič zvláda až 4 kW. ❌? Táto solárna zostava na ohrev vody neobsahuje batérie – energiu uskladňuje samotná voda vo forme tepla, a neobsahuje ani držiaky na solárne panely. ? Kvôli bezpečnosti by ste mali dokúpiť rozvádzač s poistkami a prepäťovou ochranou. Chválim tiež nízku cenu oproti teplovodným slnečným kolektorom, jednoduchšiu montáž aj údržbu. Túto solárnu zostavu na ohrev vody odporúčam, ak hľadáte čo najnižšiu cenu.
Obsah solárnej zostavy na ohrev vody:
6 ks fotovoltický panel JA Solar JAM54S30 415/GR čierny rám 415 Wp, menič na fotovoltaický ohrev vody GETI GWH02D, 2 × 25 m káblov, konektory MC4 na pripojenie káblov k panelom, montážny návod.
Výhody:
- zlomok ceny oproti teplovodným solárnym kolektorom,
- jednoduchá inštalácia a takmer žiadna údržba,
- ohrev z fotovoltiky aj z 230 V zásuvky,
- možnosť pridať panely až na 4 kWp,
- v budúcnosti dokúpite on-grid či hybridný menič, panely necháte na streche a máte plnohodnotnú fotovoltaiku.
Nevýhody:
- dá sa použiť iba na ohrev bojlera, akumulačnej nádrže či el. vykurovanie,
- chýba fotovoltaický rozvádzač aj držiaky na panely, treba doplniť podľa spôsobu montáže,
- nedá sa ovládať cez smartfón na diaľku.
Solárny set na ohrev vody GETI GWH02D 2,7 kWp Risen
Orientačná cena: 1 001,35 €
Moje hodnotenie:
? Solárny set na ohrev vody GETI GWH02D 2,7 kWp s fotovoltaickými panelmi prispôsobený na napájanie bežného 230 V bojlera či výhrevného telesa v akumulačnej nádrži na vodu. Môžete ho použiť aj na iné ohrievače a tepelné spotrebiče – napr. elektrické podlahové vykurovanie, infrapanely a pod., a to v dome i na chate. Musí to však byť spotrebič s mechanickým termostatom či vypínačom, bez elektroniky. ✅ Chválim možnosť zvoliť si fotovoltaický ohrev vody alebo ohrev z 230 V ? a nastaviť teploty, kedy sa to má prepínať – menič má vstavané prepínacie relé aj ochrany, na rozdiel od verzie GETI GWH03W ho však nemôžete ovládať na diaľku cez smartfón. Slnečnú energiu zachytávajú značkové fotovoltaické panely Risen s čiernym rámom (6 ks po 450 Wp), okrem nich a meniča tu nájdete 2 × 25 m káble aj s konektormi. Panely môžete neskôr aj dokúpiť, menič zvláda až 4 kW. ❌? Táto solárna zostava na ohrev vody neobsahuje batérie – energiu uskladňuje samotná voda vo forme tepla, a neobsahuje ani držiaky na solárne panely. ? Kvôli bezpečnosti by ste mali dokúpiť rozvádzač s poistkami a prepäťovou ochranou. Chválim tiež nízku cenu oproti teplovodným slnečným kolektorom, jednoduchšiu montáž aj údržbu.Túto solárnu zostavu na ohrev vody odporúčam, ak nepotrebujete ovládanie cez smartfón.
Obsah solárnej zostavy na ohrev vody:
6 ks fotovoltický panel RISEN 450 Wp N-Typ TOPCon čierny rám, menič na fotovoltaický ohrev vody GETI GWH02D, 2 × 25 m káblov, konektory MC4 na pripojenie káblov k panelom, montážny návod.
Výhody:
- zlomok ceny oproti teplovodným solárnym kolektorom,
- jednoduchá inštalácia a takmer žiadna údržba,
- ohrev z fotovoltiky aj z 230 V zásuvky,
- možnosť pridať panely až na 4 kWp,
- v budúcnosti dokúpite on-grid či hybridný menič, panely necháte na streche a máte plnohodnotnú fotovoltaiku.
Nevýhody:
- dá sa použiť iba na ohrev bojlera, akumulačnej nádrže či el. vykurovanie,
- chýba fotovoltaický rozvádzač aj držiaky na panely, treba doplniť podľa spôsobu montáže,
- nedá sa ovládať cez smartfón na diaľku.
Solárny set na ohrev vody GETI GWH03W 2,49 kWp JA Solar
Orientačná cena: 973,53 €
Moje hodnotenie:
? Solárny set na ohrev vody GETI GWH03W 2,49 kWp s fotovoltaickými panelmi prispôsobený na napájanie bežného 230 V bojlera či výhrevného telesa v akumulačnej nádrži na vodu. Môžete ho použiť aj na iné ohrievače a tepelné spotrebiče – napr. elektrické podlahové vykurovanie, infrapanely a pod., a to v dome i na chate. Musí to však byť spotrebič s mechanickým termostatom či vypínačom, bez elektroniky. ✅ Chválim možnosť zvoliť si fotovoltaický ohrev vody alebo ohrev z 230 V ? a nastaviť teploty, kedy sa to má prepínať – menič má vstavané prepínacie relé, ochrany a WiFi ?, takže ho môžete ovládať na diaľku cez smartfón. Slnečnú energiu zachytávajú značkové fotovoltaické panely JA Solar s čiernym rámom (6 ks po 415 Wp), okrem nich a meniča tu nájdete 2 × 25 m káble aj s konektormi. Panely môžete neskôr aj dokúpiť, menič zvláda až 4 kW. ❌? Táto solárna zostava na ohrev vody neobsahuje batérie – energiu uskladňuje samotná voda vo forme tepla, a neobsahuje ani držiaky na solárne panely. ? Kvôli bezpečnosti by ste mali dokúpiť rozvádzač s poistkami a prepäťovou ochranou. Chválim tiež nízku cenu oproti teplovodným slnečným kolektorom, jednoduchšiu montáž aj údržbu. Túto solárnu zostavu na ohrev vody odporúčam, ak potrebujete ovládanie cez smartfón.
Obsah solárnej zostavy na ohrev vody:
6 ks fotovoltický panel JA Solar JAM54S30 415/GR čierny rám 415 Wp, menič na fotovoltaický ohrev vody GETI GWH03W, 2 × 25 m káblov, konektory MC4 na pripojenie káblov k panelom, montážny návod.
Výhody:
- zlomok ceny oproti teplovodným solárnym kolektorom,
- veľmi jednoduchá inštalácia a takmer žiadna údržba,
- ohrev z fotovoltiky aj z 230 V zásuvky,
- možnosť pridať panely až na 4 kWp,
- ovládanie cez WiFi – appku v smartfóne,
- v budúcnosti dokúpite on-grid či hybridný menič, panely necháte na streche a máte plnohodnotnú fotovoltaiku.
Nevýhody:
- dá sa použiť iba na ohrev bojlera, akumulačnej nádrže či el. vykurovanie,
- chýba fotovoltaický rozvádzač aj držiaky na panely, treba doplniť podľa spôsobu montáže.
Solárny set na ohrev vody GETI GWH03W 2,7 kWp Risen
Orientačná cena: 1 013,27 €
Moje hodnotenie:
? Solárny set na ohrev vody GETI GWH03W 2,7 kWp s fotovoltaickými panelmi prispôsobený na napájanie bežného 230 V bojlera či výhrevného telesa v akumulačnej nádrži na vodu. Môžete ho použiť aj na iné ohrievače a tepelné spotrebiče – napr. elektrické podlahové vykurovanie, infrapanely a pod., a to v dome i na chate. Musí to však byť spotrebič s mechanickým termostatom či vypínačom, bez elektroniky. ✅ Chválim možnosť zvoliť si fotovoltaický ohrev vody alebo ohrev z 230 V ? a nastaviť teploty, kedy sa to má prepínať – menič má vstavané prepínacie relé, ochrany a WiFi ?, takže ho môžete ovládať na diaľku cez smartfón. Slnečnú energiu zachytávajú značkové fotovoltaické panely Risen s čiernym rámom (6 ks po 450 Wp), okrem nich a meniča tu nájdete 2 × 25 m káble aj s konektormi. Panely môžete neskôr aj dokúpiť, menič zvláda až 4 kW. ❌? Táto solárna zostava na ohrev vody neobsahuje batérie – energiu uskladňuje samotná voda vo forme tepla, a neobsahuje ani držiaky na solárne panely. ? Kvôli bezpečnosti by ste mali dokúpiť rozvádzač s poistkami a prepäťovou ochranou. Chválim tiež nízku cenu oproti teplovodným slnečným kolektorom, jednoduchšiu montáž aj údržbu. Túto solárnu zostavu na ohrev vody odporúčam, ak potrebujete ovládanie cez smartfón a hľadáte najvyšší výkon panelov.
Obsah solárnej zostavy na ohrev vody:
6 ks fotovoltický panel RISEN 450 Wp N-Typ TOPCon čierny rám, menič na fotovoltaický ohrev vody GETI GWH03W, 2 × 25 m káblov, konektory MC4 na pripojenie káblov k panelom, montážny návod.
Výhody:
- zlomok ceny oproti teplovodným solárnym kolektorom,
- jednoduchá inštalácia a takmer žiadna údržba,
- ohrev z fotovoltiky aj z 230 V zásuvky,
- možnosť pridať panely až na 4 kWp,
- ovládanie cez WiFi – appku v smartfóne,
- v budúcnosti dokúpite on-grid či hybridný menič, panely necháte na streche a máte plnohodnotnú fotovoltaiku.
Nevýhody:
- dá sa použiť iba na ohrev bojlera, akumulačnej nádrže či el. vykurovanie,
- chýba fotovoltaický rozvádzač aj držiaky na panely, treba doplniť podľa spôsobu montáže.
Fotovoltaické solárne sety na ohrev vody: prehľad
| Solárna zostava na ohrev vody GETI GWH02D 2,49 kWp JA Solar panely | Solárna zostava na ohrev vody GETI GWH02D 2,7 kWp Risen panely | Solárna zostava na ohrev vody GETI GWH03W 2,49 kWp JA Solar panely | Solárna zostava na ohrev vody GETI GWH03W 2,7 kWp Risen panely | |
|---|---|---|---|---|
| orientačná cena | 929,82 € | 1 001,35 € | 973,53 € | 1 013,27 € |
| moje hodnotenie |  | |  | |
| typ zostavy | ostrovná (off-grid) na ohrev vody | ostrovná (off-grid) na ohrev vody | ostrovná (off-grid) na ohrev vody | ostrovná (off-grid) na ohrev vody |
| Zistiť cenu | Zistiť cenu | Zistiť cenu | Zistiť cenu | |
| fotovoltické panely | 6 ks JA Solar 415 Wp (2,49 kWp celkovo) | 6 ks Risen 450 Wp (2,7 kWp celkovo) | 6 ks JA Solar 415 Wp (2,49 kWp celkovo) | 6 ks Risen 450 Wp (2,7 kWp celkovo) |
| menič | GETI GWH02D 4 kW na ohrev vody, MPPT regulácia | GETI GWH02D 4 kW na ohrev vody,MPPT regulácia | GETI GWH03W 4 kW na ohrev vody s WiFi ovládaním, MPPT regulácia | GETI GWH03W 4 kW na ohrev vody s WiFi ovládaním, MPPT regulácia |
| batérie | nie | nie | nie | nie |
| funkcia záložného zdroja | funguje nezávisle od rozvodnej siete | funguje nezávisle od rozvodnej siete | funguje nezávisle od rozvodnej siete | funguje nezávisle od rozvodnej siete |
| funkcie | riadenie ohrevu podľa teploty, nastavenie teploty spustenia 230 V ohrevu, nútený ohrev z 230 V, ochrana proti skratu a upozornenie na prepätie | riadenie ohrevu podľa teploty, nastavenie teploty spustenia 230 V ohrevu, nútený ohrev z 230 V, ochrana proti skratu a upozornenie na prepätie | ovládanie cez smartfón na diaľku, riadenie ohrevu podľa teploty, nastavenie teploty spustenia 230 V ohrevu, nútený ohrev z 230 V, ochrana proti skratu a upozornenie na prepätie | ovládanie cez smartfón na diaľku, riadenie ohrevu podľa teploty, nastavenie teploty spustenia 230 V ohrevu, nútený ohrev z 230 V, ochrana proti skratu a upozornenie na prepätie |
| obsah balenia | 6 ks FV panel, menič, 2×25 m FV káble, konektory, návod na inštaláciu | 6 ks FV panel, menič, 2×25 m FV káble, konektory, návod na inštaláciu | 6 ks FV panel, menič, 2×25 m FV káble, konektory, návod na inštaláciu | 6 ks FV panel, menič, 2×25 m FV káble, konektory, návod na inštaláciu |
| záruka | 2 roky | 2 roky | 2 roky | 2 roky |
| výhody | lacnejšie ako teplovodné solárne kolektory, ohrev aj z 230 V, nastavenie teploty, jednoduchá inštalácia a údržba, možnosť pridať panely až na 4 kW, možnosť prerobiť na bežnú fotovoltaiku | lacnejšie ako teplovodné solárne kolektory, ohrev aj z 230 V, nastavenie teploty, jednoduchá inštalácia a údržba, možnosť pridať panely až na 4 kW, možnosť prerobiť na bežnú fotovoltaiku | lacnejšie ako teplovodné solárne kolektory, ohrev aj z 230 V, nastavenie teploty, WiFi/ovládanie cez smartfón, jednoduchá inštalácia a údržba, možnosť pridať panely až na 4 kW, možnosť prerobiť na bežnú fotovoltaiku | lacnejšie ako teplovodné solárne kolektory, ohrev aj z 230 V, nastavenie teploty, WiFi/ovládanie cez smartfón, jednoduchá inštalácia a údržba, možnosť pridať panely až na 4 kW, možnosť prerobiť na bežnú fotovoltaiku |
| nevýhody | iba na odporové tepelné spotrebiče, v balení nie je FV rozvádzač ani držiaky na panely, nemá WiFi/ovládanie cez smartfón | iba na odporové tepelné spotrebiče, v balení nie je FV rozvádzač ani držiaky na panely, nemá WiFi/ovládanie cez smartfón | iba na odporové tepelné spotrebiče, v balení nie je FV rozvádzač ani držiaky na panely | iba na odporové tepelné spotrebiče, v balení nie je FV rozvádzač ani držiaky na panely |
Chýba vám tu nejaká? Pozrite si všetky solárne zostavy na ohrev vody v overenom e-shope.
Ako funguje fotovoltaický ohrev vody
Nakreslil som vám k tomu obrázok, podrobnejší opis nájdete pod ním. Uvedené zapojenie je iba na ilustráciu princípu, to reálne sa môže líšiť podľa použitého meniča a situácie.
⚠️ Fotovoltaický ohrev pracuje ako samostatný elektrický okruh mimo rozvodnej siete. S rozvodnou sieťou ho nemôžete spojiť, pretože napätie, frekvencia ani tvar priebehu nie sú dodržané (skrátka nie je to čistá sínusovka 230 V/50 Hz (± nejaká tolerancia).
1. Fotovoltaické panely sú pripojené fotovoltaickými káblami (+ a – ide zvlášť) k fotovoltaickému rozvádzaču. Ten nebýva v balení solárnych zostáv na ohrev vody, musíte ho dokúpiť samostatne, alebo vám ho zloží na mieru elektrikár. V rozvádzači sú poistkové odpínače s poistkami chrániace obvod proti nadprúdu a zvodič prepätia, ktorý chráni obvod proti prepätiu z úderu blesku. Rozvádzač potrebuje kvalitné uzemnenie, aby zvodič prepätia spoľahlivo fungoval.
2. Z rozvádzača pokračujú fotovoltaické káble (a teda stále jednosmerný prúd) priamo do meniča na fotovoltaický ohrev vody.
3. Z meniča potom ide 230 V výstup do bojlera. Môžete ho vyviesť do zásuvky, ak má bojler napájací kábel s 230 V zástrčkou, alebo bojler pripojiť k meniču káblom priamo (musí však mať vypínač), vhodný je kábel CYSY s adekvátnym prierezom (aspoň 2,5 mm2, ideálne 4 mm2). Menič musí väčšinou byť uzemnený – podrobnosti nájdete v manuáli príslušného meniča.
4. Do bojlera/akumulačnej nádrže ešte môžete vložiť tepelný senzor, ktorý býva v balení meniča. V tom prípade budete môcť nastavovať teplotu vody priamo na meniči. S týmto vám pomôže vodár/kúrenár alebo niekto, kto s tým má skúsenosti. Každý bojler či nádrž je iný/iná a ja do toho až tak nevidím.?
5. K mnohým meničom môžete ešte pripojiť 230 V prívod, aby menič prepínal na ohrev bojlera z rozvodnej siete, keď nie je dosť elektriny zo slnka. Opäť ho pripojíte buď napevno káblom z príslušného elektroinštalačného okruhu (ističa v rozvádzači), alebo ho osadíte káblom s 230 V zástrčkou ? a zapojíte do 230 V zásuvky – napríklad tej pôvodnej pre bojler.
❌ Áno, viem, že som písal, že sa ohrev nemá spojiť so sieťou…
…a on sa ani nespája! V meniči je prepínacie relé, ktoré zaistí, že bojler raz napája fotovoltaika a raz rozvodná sieť, ku galvanickému (vodivému) spojeniu fotovoltaiky a siete nikdy nepríde. ✅
⚠️ Zapojenie fotovoltaického ohrevu vody nechajte na elektrikára
Prípadne mu môže asistovať vodár/kúrenár. Ide o to, že aj keď je fotovoltaický ohrev samostatný elektroinštalačný okruh, je to vyhradené technické zariadenie, na ktorom môže pracovať iba elektrotechnik s osvedčením. Napätie na ňom môže prekročiť 200 aj 300 V jednosmerných, čo je životu nebezpečné. Navyše, elektrické oblúky, ktoré vznikajú okrem skratu aj pri vypínaní jednosmerných obvodov, sa oproti striedavým veľmi ťažko zhášajú. Riziko požiaru pri nesprávnom zapojení je teda omnoho vyššie ako pri 230/400 V elektroinštalácii v dome.
Fotovoltaické panely v solárnom sete na ohrev vody
V solárnych setoch na ohrev vody nájdete bežné fotovoltaické panely, ako sa používajú na fotovoltaické systémy pre domy a iné budovy. ? Nejde teda o žiadne špeciálne solárne panely na ohrev vody ani o klasické teplovodné solárne kolektory.
Výhodou je, že ak sa neskôr rozhodnete pre plnohodnotnú fotovoltaiku, môžete ich nechať namontované na streche (alebo doplniť ďalšie). Stačí vymeniť menič za bežný on-grid alebo hybridný, prípadne dokúpiť batérie a je hotovo.
Pri výbere solárneho setu na ohrev vody alebo zostavovaní vlastného zo samostatných komponentov si dajte pozor na max. výkon meniča. Je zbytočné, ak kúpite panely s celkovým výkonom vyšším než dokáže menič spracovať.
Teda, ak by ste ich trošku predimenzovali, tak by v zime vyrobili viac. Je tu však problém – panely sa zapájajú do série a ich napätie sa sčítava. Na výstupe do meniča potom môžete mať vyššie napätie, než menič dovoľuje. V tom prípade môže zareagovať ochrana alebo môžete menič aj poškodiť.
Zoberme si napríklad jeden zo spomínaných setov na ohrev vody so 450 Wp panelmi Risen. Tie majú max. napätie naprázdno tesne pod 40 V. Menič GETI GWH02D má max. vstupné napätie 350 V jednosmerných, počítajte so mnou:
- panely v sete – 6 ks × 40 V = 240 V – čiže to je ok,
- ak by sme pridali 2, mali by sme 8 ks × 40 V = 320 V, stále ok,
- ak by sme pridali 3, mali by sme 9 ks × 40 V = 360 V, to už je nad limit, ochranné obvody by zareagovali, prípadne by sa menič mohol poškodiť.
Nejde iba o maximálne napätie, mnohé meniče majú limitované aj pracovné napätie, pri ktorom regulácia spoľahlivo funguje, a ktoré môže byť ešte o pár voltov nižšie. Na druhej strane, aj napätie panelov je pri zaťažení (tj. keď z nich odoberáte prúd) o niečo nižšie, napríklad pri uvedených paneloch je to 33 V.
⚠️Pozor aj na minimálne napätie – ak použijete málo panelov, bude výkon nízky a ohrev sa vám nemusí vyplatiť, zároveň ak napätie nebude pre menič dostatočné, regulácia nemusí fungovať.
Skrátka, mali by ste to dobre spočítať, alebo si vybrať niektorý z predpripravených fotovoltaických solárnych zostáv na ohrev vody.
Dajte si pozor aj na rozmery fotovoltaických panelov. Oni nie sú až také malé, ako sa zdá na fotkách, tie spomínané Risen-y 450 Wp sú 180 × 113,4 cm. No a keď ich na streche budete mať 6, zaberú nejaké miesto. Pripomínam, že panely by mali byť v ideálnom prípade otočené na juh – v niektorých prípadoch je lepšie polovica na juhovýchod a druhá polovica na juhozápad – vtedy máte teplú vodu ráno aj podvečer…
…ale určite nie na sever. To by ste veľa energie z toho slnka nezískali.
Držiaky fotovoltaických panelov musíte obvykle dokúpiť
Všetky tie fotovoltaické panely musíte na strechu nejako pripevniť. A to v najlepšom prípade pevne, spoľahlivo a bezpečne, aby vám napríklad pri silnom vetre neuleteli. Dôležitý je tiež odstup niekoľko cm od povrchu strechy, aby mohol vzduch voľne prúdiť a chladiť panely. Prehriaty panel = pokles výkonu. ?
Niektorí domáci majstri si na panely vyrábajú konštrukcie, lepšou voľbou sú však rôzne konštrukčné systémy držiakov, ktoré sú na tento účel navrhnuté a vyrobené. Často nebývajú súčasťou solárnych setov na ohrev vody a musíte ich dokúpiť samostatne – pretože čo strecha/montáž, to iná situácia.
Optimizéry panelov môžu prísť vhod
Optimizéry fotovoltaických panelov sú malé krabičky, ktoré sa zapoja ku každému panelu, a ktoré zabezpečujú, že všetky panely budú dodávať maximálny možný výkon za každých okolností. Ak by ste napríklad zatienili 1 alebo viac zo 6 panelov, poklesol by výkon každého jedného panela. Nemám priestor to tu obšírnejšie vysvetľovať, je to z dôvodu, že panely sú zapojené do série.
No a práve tento problém riešia optimizéry. Stačí ich pripojiť k tým panelom, u ktorých očakávate pokles, napríklad ak ich počas dňa zatieni otáčajúci sa tieň stromu, budovy, komín a pod. Mohli by ste preventívne kúpiť a zapojiť optimizér ku každému panelu, no 1 ks stojí okolo 60 €, takže by to celú solárnu zostavu na ohrev vody predražilo.
Menič iba na fotovoltaický ohrev vody a vykurovanie
Na fotovoltaický ohrev vody sa nepoužívajú bežné on-grid, hybridné či off-grid meniče ako na dome či na chate, ale špeciálne meniče.
Čím sú špeciálne?
Oproti bežným meničom sú lacnejšie, keďže majú jednoduchšiu elektroniku. Takisto majú zabudované funkcie určené na ohrev vody.
? K tomu sa ešte dostanem, teraz ten princíp.
Bežné on-grid či hybridné meniče (aj niektoré off-grid) produkujú napätie 230 V – buď jednofázových alebo trojfázových (tj. 400 V medzi fázami) s frekvenciou 50 Hz a čistým sínusovým priebehom. Napätie a frekvencia je teda rovnaká ako v rozvodnej sieti, ± nejaká tolerancia, rovnako ako v rozvodnej sieti.
Na vytvorenie takejto sínusovky a presného napätia je však potrebná komplikovaná (a drahšia) elektronika.
Meniče na fotovoltaický ohrev vody však produkujú tzv. modifikovanú sínusovku. Má tvar cca obdĺžnika s medzerou medzi dvoma polvlnami.
Detaily na obrázku:
Niekedy môže mať aj tvar stúpajúcich a klesajúcich schodov. Ono totiž nikde nie je definované, ako má taká modifikovaná sínusovka vyzerať.
⚠️ Solárne zostavy na ohrev vody nemôžete pripojiť do siete
Pracujú ako off-grid, tj. mimo rozvodnej siete. Na rozdiel od bežných fotovoltaických meničov ich nemôžete spojiť s rozvodnou sieťou, práve preto, lebo parametre výstupného napätia sú odlišné. Mohli by ste tým zničiť spotrebiče u seba, u susedov ale aj znefunkčniť ochranné prvky a spôsobiť úraz. Nestojí to za to.
Prečo tá medzera v modifikovanej sínusovke? A prečo nestačí jednosmerné napätie priamo z fotovoltaických panelov?
Pri vypínaní každého zariadenia vzniká na krátku dobu elektrický oblúk. Elektrický prúd si jednoducho chce udržať svoju silu a bráni sa vypnutiu, aby som to tak metaforicky popísal. Tento oblúk môžete vidieť napríklad aj pri vypínaní vypínača na svetlo, ak je v miestnosti tma. Takisto ho môžete vidieť napr. pri zapínaní či vypínaní vŕtačky, karbobrúsky a pod.
Oblúk pri striedavom prúde nie je problém, keďže smer prúdu sa otáča 100-krát za sekundu (frekvencia 50 Hz, teda komplet sínusovka prebehne 50-krát za sekundu). Oblúk teda 100-krát za sekundu zoslabne, otočí smer a následne zosilnie. No a preto dlho nevydrží.
Jednosmerný prúd však tečie jedným smerom, takže oblúk je veľmi stabilný – ako keď zvárač zvára. No a v takomto oblúku vzniká plazma, tá taví všetko okolie a…
…asi nemusím pokračovať. ? Jednosmerný oblúk sa skrátka veľmi ťažko zháša. Bežný vypínač na striedavý prúd ani termostat v bojleri ho jednoducho nedokáže zneškodniť. Oblúk by mohol zapáliť daný spínací prvok a s ním aj okolie.
To je dôvod, prečo jednosmerný prúd priamo z panelov nie je dobrý nápad. Výhodou však je, že tepelné odporové spotrebiče, ktoré nemajú vstavanú elektroniku (tj. ovládajú sa mechanickým termostatom a/alebo mechanickým vypínačom), nepotrebujú čistý sínus.
Stačí im teda obdĺžnikový priebeh ako na obrázku vyššie, do ktorého je pre istotu pridaná tá medzera slúžiaca na bezpečné zhášanie oblúka pri vypínaní.
Takéto solárne zostavy s podporou vykurovania a na ohrev vody teda môžete pripojiť k:
- bojleru na vodu,
- ohrievaciemu telesu v akumulačnej nádrži na vykurovaciu/úžitkovú vodu.
- priamovýhrevnému elektrickému podlahovému vykurovaniu,
- elektrickým ohrievačom ako konvektory, infrapanely a pod.
⚠️ Ešte raz opakujem, že musí ísť o spotrebiče s čisto mechanickým ovládaním, tj. bez vstavanej elektroniky, displeja či elektronických tlačidiel.
Výhody meniča na fotovoltaický ohrev vody
Menič na fotovoltaický ohrev vody má veľmi vysokú účinnosť aj 99 %. Vyžaruje málo stratového tepla, stačí mu teda pasívne chladenie bez ventilátorov. Vďaka tomu ho pokojne môžete umiestniť aj do kuchyne, ak tam máte bojler (hoci to asi nie je veľmi estetické).
No a asi najväčšia výhoda je cena, ktorá začína niekde na 300 €, čo je podobné ako pri najlacnejších on-grid jednofázových meničoch – pri plnohodnotných trojfázových sa už bavíme o vyše 1000 € a pri hybridných o tisíckach €.
MPPT alebo PWM regulácia? Jednoznačne MPPT
Vo svete fotovoltaických meničov existujú 2 spôsoby regulácie. Panely totiž nedávajú také napätie a prúd, aké potrebujete na výstupe – pri veľkých fotovoltaických systémoch je to pokojne aj 600, 800 či dokonca 1 000 a viac V.
Ale to platí iba pri predpoklade, že slnko naplno svieti. Pri slabšom svite napätie klesá. No a dobrý menič musí vedieť za každých okolností a pri takmer akomkoľvek napätí z panelov maximálny výkon.
Toto zabezpečuje tzv. MPPT regulácia, ktorá dokáže panely zaťažiť vždy takým prúdom, aby napätie na nich príliš nepokleslo a dodali tak optimálny výkon. MPPT je štandardom pri on-grid a hybridných meničoch… a vlastne už takmer aj pri off-grid meničoch na chaty, aj pri meničoch, ktoré sú súčasťou zostáva na fotovoltaický ohrev vody.
Druhým typom regulácie je PWM, ktorá však dokáže napätie len znižovať a potenciál panelov nemusí využiť ani na polovicu. Takže keď ide o fotovoltaický menič, vždy siahnite po MPPT regulácii (čo meniče GETI GWH02D aGWH03W spomínané v tomto článku spĺňajú)
Výkon a rozsah napätí
Čo sa týka výkonu, tieto meniče vedia dodať rádovo kilowatty (napr. tie spomenuté vyššie v článku 4 kW). Nemá zmysel ísť niekam k 8 či k 10 kW ako pri bežnej fotovoltaike, keďže ohrievacie telesá v bojleroch či akumulačných nádržiach majú príkon tak 2 kW. Pri príliš vysokom výkone by ste množstvo vyrobenej elektriny ani nevyužili, keďže voda by bola dávno nahriata a nemali by ste ju kde použiť…
…ak teda nemáte nejaký obrovský bazén.
Musíte si to skrátka dobre spočítať podľa toho, koľko vás žije v domácnosti a ako často teplú vodu využívate (viac o tom na konci článku).
Ako som už spomenul v kapitole o paneloch, pri výbere fotovoltaického systému na ohrev vody si dajte pozor na minimálne a maximálne vstupné napätie z panelov. Tomu musíte prispôsobiť počet panelov, ak ich bude príliš málo, regulácia nemusí spoľahlivo fungovať. Mnohé meniče majú ochranné obvody, ktoré vás na problém upozornia, ak však napätie prekročíte príliš, môžete elektroniku meniča aj poškodiť.
Funkcie meniča na fotovoltaický ohrev vody
Niektoré meniče na fotovoltaický ohrev vody dokážu prepínať medzi ohrevom z fotovoltaiky a z rozvodnej siete (230 V). Môžete k nim teda pripojiť prívod z elektroinštalačného okruhu pôvodne určeného pre bojler. Relé vstavané v meniči potom bude ohrev prepínať podľa vami nastavenej teploty.
Ďalšou funkciou je tzv. nútený ohrev, ktorý vám umožní spustiť ohrievanie zo siete okamžite.
No a tak ako pri hybridných či on-grid fotovoltaických meničoch, aj v tomto prípade majú niektoré modely vstavanú WiFi. To znamená, že sa pripoja cez vašu domácu WiFi sieť k internetu a môžete ich ovládať cez aplikáciu v smartfóne odkiaľkoľvek – či už to je v robote alebo na dovolenke. Čiže napríklad skontrolovať teplotu vody a nahriať si ju vopred predtým, než prídete domov či na chatu.
? Extra tip: pozor na WiFi signál
Samozrejme, menič musí byť v dosahu WiFi siete, takže ak ho chcete pichnúť niekam hlboko do pivnice, najprv si overte napr. pomocou smartfónu, že tam WiFi má dosah.
Batérie vo fotovoltaických systémoch na ohrev vody nehľadajte
Ony by tam nemali žiadny zmysel. ❌? V ich prípade totiž slúži na uskladnenie energie zo slnka samotná voda v bojleri či akumulačnej nádrži.
Nabíjať prebytkom batérie a potom ich vybíjať ohrevom vody by zbytočne skracovalo ich životnosť. Okrem toho sú práve batérie jednou z najdrahších položiek vo fotovoltaických systémoch, takže by inak 1000-eurový fotovoltaický systém na ohrev vody predražili o pár tisíc a opäť by to celé nedávalo zmysel.
No a ako záložný zdroj napríklad cez noc či keby slnko prestalo svietiť to tiež nedáva zmysel. Skrátka si vodu ohrejete vtedy, keď slnko svieti. Dnešné bojlery a akumulačné nádrže majú hrubú izoláciu, vďaka ktorej voda vydrží nahriata pokojne desiatky hodín až niekoľko dní.
Fotovoltaický rozvádzač musíte obvykle dokúpiť
Dôležitou súčasťou fotovoltaických systémov na ohrev vody je fotovoltaický rozvádzač. Naschvál píšem, že systémov, nie fotovoltaických zostáv či setov, lebo v tých často rozvádzač nenájdete.
Prečo nie?
Každá montáž je iná a niekedy je lepšie si nechať zostaviť fotovoltaický rozvádzač na mieru. V prípade systémov na fotovoltaický ohrev vody si však môžete dokúpiť jednoduchý fotovoltaický rozvádzač s jedným zvodičom prepätia a dvomi poistkovými držiakmi.
Fotovoltaický rozvádzač je dôležitý práve preto, lebo sa v ňom nachádzajú nevyhnutné ochranné prvky. Ide najmä o poistkové držiaky s poistkami – existujú aj DC ističe, ale poistky sú v tomto prípade spoľahlivejšie, keďže sú rýchlejšie.
No a druhým prvkom je už spomínaný zvodič prepätia, alebo ak chcete prepäťová ochrana. Keďže fotovoltaické panely sú obvykle hore na streche, pričom sú káblami pripojené dovnútra domu/budovy, môže sa stať, že by vám do domu zavliekli prepätie. To nemusí byť spôsobené iba priamym úderom blesku, ale aj keď udrie blesk vo vašej blízkosti, prípadne sa prepätie naindukuje kapacitnou indukciou z oblakov. Viac o tom píšem v článku o zvodičoch prepätia.
Keďže je každá strecha iná a každý dom má iné podmienky (výška, ochrana pred bleskom na okolitých budovách, hustota zástavby…), používajú sa rôzne druhy zvodičov prepätia a ich kombinácia (najčastejšie T2 alebo T1 + T2).
? Ochranu fotovoltaického systému pred prepätím odporúčam skonzultovať s elektrikárom, ktorý to bude zapájať.
Kabeláž vo fotovoltaických solárnych setoch na ohrev vody
Fotovoltaické solárne zostavy s podporou vykurovania a na ohrev vody nepoužívajú bežné silnoprúdové CYKY káble ako pri 230/400 V elektroinštaláciách.
Tak ako bežná fotovoltaika používajú špeciálne fotovoltaické káble. Ide vlastne o izolované vodiče. Dôvodov je viacero, hlavne musia vydržať vyššie napätie (v prípade ohrevu vody je to tak do 300 či 400 V, ale pri bežnej fotovoltaike aj vyše 1 000 V). Ďalej musia byť odolné voči UV žiareniu, keďže ich ťaháte často po vonku a po streche (iným káblom by sa mohla rozpadnúť izolácia).
Dva oddelené vodiče namiesto jedného kábla sa používajú aj z bezpečnostných dôvodov. Ak by ste viacžilový kábel niekde pricvakli, ľahko by prišlo ku skratu a vznikol by nebezpečný jednosmerný elektrický oblúk (ako som spomínal v kapitole o meničoch). Pri samostatných vodičoch je toto riziko omnoho menšie ako v prípade káblov, kde sú vodiče blízko pri sebe.
Fotovoltaické káble môžu, no nemusia byť súčasťou fotovoltaických systémov na ohrev vody.
Ako zapojiť fotovoltaický solárny set na ohrev vody a na čo si dať pozor pri montáži
Nebudem sem vypisovať komplexný návod, šikovný elektrikár bude vedieť, ako na to, ak má trošku skúseností s fotovoltaikou. Tak iba zopár rád:
- Panely správne nasmerujte – Existuje viac spôsobov umiestnenia. Najviac energie zo slnka získate otočením na juh. Ak však panely umiestnite polovicu na juhozápad a druhú na juhovýchod, celkové zisky budú trošku menšie (o cca 5 až 10 % oproti juhu), ale lepšie si rozložíte ohrev vody počas dňa. Takisto sa dá polovicu na východ a polovicu na západ (strata cca 20 % oproti juhu).
- Pozor na zatienenie panelov – V tej chvíli, keď sa na strechu pozeráte, nemusí na nej byť žiadny tieň. Nezabúdajte však, že slnko sa počas dňa otáča a okolité stavby, stromy, komíny či satelitné paraboly môžu v určitú časť dňa panely zatieniť. Zatienenie sa snažte odstrániť úplne, ak sa to nedá, pomôžu vám optimizéry fotovoltaických panelov.
- Používajte chráničky na káble – Nespoliehajte sa iba na izoláciu fotovoltaických káblov. Na strechu patria UV odolné chráničky, do interiéru odporúčam použiť odolné chráničky alebo lišty. Takisto odporúčam dávať pozor na hlodavce, ktoré by sa do chráničiek a izolácie mohli pustiť.
- Pozor na teplotu miestnosti – Meniče na fotovoltaický ohrev vody majú vysokú účinnosť a pasívne chladenie bez ventilátora. Problém môže nastať, ak menič umiestnite do nejakého veľmi teplého prostredia, napr. kotolňa, kde je veľmi teplo. Riaďte sa pokynmi v manuáli.
- Dodržte vzdialenosť od okolitých predmetov – Kvôli pasívnemu chladeniu musí vzduch okolo meniča prúdiť. Neinštalujte ho teda tesne k iným zariadeniam, obzvlášť tým, ktoré vyžarujú teplo (kotol, radiátor, chladnička, práčka…).
- Venujte pozornosť inštalácii konektorov – Zle zalisovaný fotovoltaický MC4 konektor môže mať nedokonalo vodivý kontakt a vyvolať elektrický oblúk.
- 230 V prívod k bojleru istite adekvátnym ističom – Záleží na odporúčaní výrobcu bojlera a meniča.
- Neodpájajte poistky pri záťaži – Teda ak fotovoltaické panely práve vyrábajú. Odpájanie si nechajte na noc, alebo keď sa zamračí – väčšina poistkových držiakov nie je stavaná na odpájanie pod záťažou a natiahli by ste elektrický oblúk.
⚠️ Zavolajte si na to odborníka a nezabudnite na revíziu
Sorry, musím sa opakovať. Solárne zostavy na ohrev vody by mali zapájať iba odborníci – elektrikári, ktorí majú skúsenosti s fotovoltaikou. Je to vyhradené technické zariadenie, hrozí úraz a požiar. Aj systém na fotovoltaický ohrev vody by mal prejsť pred spustením do prevádzky revíziou.
Údržba solárneho setu na ohrev vody…
…je v podstate primitívna.
V zime budete musieť panely ometať od snehu, prípadne na jeseň od lístia. To však platí aj pre teplovodné solárne kolektory.
Nezabudnite ani na čistenie meniča – netreba ho rozoberať, chladič stačí raz za čas povysávať alebo prefúknuť vzduchom. Vzduch tak bude môcť voľne prúdiť a chladiť menič.
No a poslednou vecou sú pravidelné revízie. Keďže fotovoltaické panely sú na streche, v prípade rodinných domov, bytových domov či administratívnych budov ju musíte nechať vykonať každé 4 roky.
⚠️ Revízie nepodceňujte. Ak by sa niekomu (alebo niečomu) niečo stalo, bude ich vyžadovať poisťovňa či štátne orgány. Ako majiteľ/ka objektu zodpovedáte za bezpečnosť všetkých zariadení v ňom.
Oplatia sa fotovoltaické solárne panely na ohrev vody?
To najdôležitejšie až na koniec, že?
Odpoveď na túto otázku sa skrýva v číslach – vašich číslach…
…ale tie ja nemám. Neviem, koľko vás žije v domácnosti, aký máte denný režim, ako často ste doma, koľko vody využívate, koľko platíte za ohrev vody… tých čísel je jednoducho príliš veľa a budete si to musieť spočítať sami.
Platí však, že čím viac vody miniete, tým rýchlejšie sa vám investícia do fotovoltaického ohrevu vody vráti. Takýto ohrev sa teda nehodí pre domácnosti, kde žijú dvaja ľudia a snažia sa šetriť (obvykle seniori) alebo tí, ktorí trávia veľa času mimo domu (napr. sa sprchujú vo fitku a pod.).
Naopak, hodí sa pre viacčlenné rodiny a úplne ideálne sú dvojdomy, prípade ubytovne. Alebo ak potrebujete nahrievať veľký bazén. Nezabudnite, že v prechodnom období dokážu solárne zostavy pomôcť aj s podporou vykurovania.
Opäť zdôrazňujem asi najväčšie výhody fotovoltaického ohrevu:
- ✅ Nízka cena okolo 900 € – To je násobne menej ako pri teplovodných solárnych kolektoroch.
- ✅ Jednoduchá montáž – Zvládne ju aj elektrikár, ktorý má aspoň nejaké skúsenosti s fotovoltaikou. Žiadne zapájanie potrubí, pripájanie k akumulačnej nádrži, tlakové vyregulovanie a pod.
- ✅ Žiadne papierovačky – Okrem ohlásenia drobnej stavby, systém pracuje mimo rozvodnej siete.
- ✅ Investícia do budúcnosti – Panely si môžete nechať, dokúpiť k nim on-grid alebo hybridný menič a prerobiť systém na bežnú fotovoltaiku, ktorá bude napájať dom.
- ✅ Žiadna údržba okrem ometenia od snehu a elektrických revízií.
A čo vy?
Ohrievate vodu slnkom, elektrinou, plynom, pevným palivom? Uvažujete o fotovoltike? Podeľte sa v komentároch.
Zdroje:
- https://www.elektro-revizie.eu/ako-casto-robit-reviziu-elektriny/
- https://www.siea.sk/wp-content/uploads/poradenstvo/aktuality/2012/seminar_aquatherm_2012/Stibrany_Aqautherm_2012.pdf
- https://www.sapi.sk/wp-content/uploads/2015/10/06_Simon_Fotovolticke_systemy_SIEA_seminare082015.pdf
- https://www.minv.sk/swift_data/source/miestna_statna_sprava/ou_trnava/vystavba/usmernenia/2011/13_2011.pdf
- https://eshop.normservis.sk/norma/stn-332000-7-712-1.11.2022.html
- titulná foto: Max Vakhtbovycn, Pexels.com + Esat.sk
Najlepšie solárne sety na ohrev vody
Odmalička som rozoberal rôzne zariadenia, aby som zistil, ako fungujú. Neskôr som začal konštruovať svoje vlastné obvody, opravovať elektroniku mojim známym a pracoval som vyše 10 rokov ako elektrotechnik. Teraz sa živím copywritingom a content writingom – píšem pre klientov články a texty, najmä o elektrotechnike, elektronike, fotovoltike, elektromobilite, TZB či strojoch. Nemám rád povrchnosť a pri riešení problémov sa snažím ísť k podstate veci. V prípade záujmu o spoluprácu na textoch ma kontaktujte cez web mtoma.sk (kontakty neslúžia ako technická poradňa, ďakujem za pochopenie).
