Vedeli ste, že na Slovensku dokáže priemerná domácnosť s fotovoltikou ušetriť až 60 % nákladov na elektrinu ročne? Napriek tomu mnohí stále netušia, ako vlastne solárne panely fungujú a čo všetko sa skrýva za ich prevádzkou. Je fotovoltika len moderný trend, alebo reálne riešenie pre každého, kto chce znížiť účty a zvýšiť svoju energetickú nezávislosť? V nasledujúcich riadkoch vám jednoducho a jasne vysvetlíme, ako sa z obyčajného slnečného žiarenia stáva elektrina vo vašej zásuvke – a prečo sa oplatí rozumieť tomu, čo sa odohráva na vašej streche.

Fotovoltika mení spôsob, akým získavame a spotrebúvame elektrinu. Stačí jej slnečná energia – no aby ste ju mohli doma skutočne využiť, potrebujete viac než len panely na streche. Za bezemisnou výrobou elektriny sa skrýva premyslený systém, ktorý spolupracuje do poslednej súčiastky. V tomto článku vám vysvetlíme, ako fotovoltika funguje, čo všetko ju tvorí a aké typy systémov existujú, aby ste si vedeli vybrať riešenie, ktoré bude najlepšie fungovať práve pre vás.

Čo je to fotovoltika a aký je základný princíp fotovoltiky: Ako slnko poháňa vaše spotrebiče

Základom celej fotovoltickej technológie je takzvaný fotoelektrický jav. Možno ste už počuli, že keď slnečné svetlo dopadne na špeciálny materiál – najčastejšie kremík – v solárnom paneli, dochádza k uvoľňovaniu elektrónov. Práve tieto pohybujúce sa elektróny vytvárajú elektrický prúd. 

Jednoducho povedané:

1. Slnečné žiarenie dopadne na povrch solárneho panelu.
2. Fotóny (čiastočky svetla) dodajú energiu elektrónom v kremíku, ktoré sa začnú pohybovať. 
3. Tento pohyb elektrónov vytvára jednosmerný elektrický prúd (DC), ktorý následne putuje do meniča, kde sa premení na striedavý prúd (AC) – ten už môžete bezpečne používať v bežných zásuvkách.

Aby ste však pochopili, ako tento princíp funguje v praxi, je dôležité poznať aj jednotlivé súčasti fotovoltického systému. 

Z akých častí sa skladá fotovoltický systém?

Fungovanie fotovoltiky nie je len o paneloch na streche. Aby ste mohli energiu zo slnka skutočne využívať v domácnosti, je potrebný celý systém, ktorý sa skladá z viacerých základných súčastí.

• Fotovoltické panely – zachytávajú slnečné žiarenie a premieňajú ho na jednosmerný elektrický prúd (DC).
• Menič (striedač) – premení jednosmerný prúd z panelov na striedavý (AC), ktorý používajú bežné spotrebiče.
• Káble a ochrany – zabezpečujú bezpečný a efektívny prenos energie.
• Voliteľne: batéria – ak chcete ukladať prebytočnú energiu na neskôr (napr. na večerné využitie).
• Monitorovací systém – sleduje výrobu a spotrebu energie v reálnom čase.

Zistite viac o jednotlivých komponentoch fotovoltickej elektrárne na našej stránke: https://trisun.sk/komponenty-fotovoltickej-elektrarne/

Aký je rozdiel medzi fotovoltickým panelom, článkom a systémom

Aby sme však lepšie pochopili, odkiaľ sa vlastne berie elektrina zo slnka, oplatí sa pozrieť na to, ako to celé funguje doslova „od článku po celý systém“.

Základným stavebným prvkom je fotovoltický článok – malý polovodičový prvok, ktorý využíva fotoelektrický jav. Keď naň dopadnú fotóny (častice svetla), uvoľnia sa elektróny a vzniká elektrický prúd. Jeden článok má však len veľmi malý výkon aj napätie, a preto sa ich zoskupuje do väčších celkov – fotovoltických panelov (tzv. modulov).

Jeden panel tak obsahuje desiatky článkov, ktoré spolu vytvárajú použiteľný výkon, spravidla v rozmedzí 350–450 Wp. Ak to nestačí, panely sa spájajú do reťazcov (stringov), ktoré dokážu vyrobiť viac energie. Až keď tieto stringy prepojíte s meničom a ostatnými súčasťami, vznikne kompletný fotovoltický systém, ktorý dokáže elektrinu nielen vyrobiť, ale aj premieňať, rozvádzať a monitorovať.

💡Vedeli ste, že…?

V slovenčine je správne používať výraz fotovoltika, nie fotovoltaika?
Aj keď sa často stretávame s označením fotovoltaický panel alebo fotovoltaika, ide o prevzatý a menej vhodný tvar z cudzích jazykov. Spisovná a technicky presná forma v slovenčine je fotovoltika a fotovoltický panel.

A čo slovo „solárny“? To síce nie je chybné, ale označuje všeobecne všetko, čo súvisí so Slnkom – teda aj solárne kolektory na ohrev vody.
Naopak, fotovoltika konkrétne pomenúva technológiu, ktorá premieňa svetlo na elektrinu.

On-grid, Off-grid, Hybrid

Keď už rozumiete základným pojmom a viete, z čoho sa fotovoltický systém skladá, je dobré poznať aj rôzne typy zapojenia fotovoltiky. Teda spôsob, akým sa vyrobená energia využíva a kam smeruje. Aj to totiž rozhoduje o tom, ako efektívne bude systém fungovať vo vašej domácnosti – a či budete energiu len vyrábať, alebo aj ukladať.

Najčastejšie používaný typ je tzv. on-grid systém, teda fotovoltika pripojená k distribučnej sieti. Funguje tak, že všetku elektrinu, ktorú vyrobíte, okamžite buď spotrebujete, alebo – ak ju práve nepotrebujete – dodáte do siete. V čase, keď vaše panely neprodukujú (napríklad večer alebo v noci), jednoducho čerpáte elektrinu z bežnej siete ako predtým. Tento typ systému je ideálny pre väčšinu domácností, najmä ak využívate aj dotáciu a nepotrebujete byť energeticky nezávislí. Zistite viac na stránke On-grid fotovoltické systémy.

Na opačnom konci stojí off-grid systém, teda ostrovné riešenie bez napojenia na verejnú sieť. Všetku energiu si vyrábate sami a musíte ju aj uložiť – najčastejšie do batérií. Ide o riešenie vhodné pre odľahlé lokality, chaty alebo stavby, kde nie je dostupná elektrická prípojka. Vyžaduje však presný návrh a zvyčajne vyššie vstupné náklady, najmä kvôli akumulácii. Viac informácií nájdete na našej stránke Off-grid fotovoltický systém.

Kompromisom medzi týmito dvoma prístupmi je hybridný systém, ktorý kombinuje výhody oboch riešení. Je pripojený k sieti, ale zároveň obsahuje aj batériu, ktorá dokáže ukladať prebytočnú energiu na neskoršie použitie. Vďaka tomu ste menej závislí od siete, ale zároveň nemusíte riešiť úplnú samostatnosť. Omnoho viac sa dozviete na našej stránke Hybridné fotovoltické systémy.

Typy fotovoltických panelov

Svetlo zo Slnka je zadarmo, no premeniť ho na elektrinu vyžaduje malý technologický zázrak. Ten sa odohráva priamo vo fotovoltickom článku. Keď na jeho povrch dopadnú fotóny – teda častice svetla – rozprúdia elektróny v polovodičovom materiáli. Tak vzniká jednosmerný elektrický prúd, ktorý sa následne v meničoch (striedačoch) transformuje na striedavý – teda taký, aký používate v domácnosti. Tento princíp sa nazýva fotoelektrický jav a jeho účinnosť závisí od kvality materiálov, technológie panelu aj od toho, koľko slnečného žiarenia panel zachytí.

Monokryštalické panely

No nie je panel ako panel. Na trhu existuje viacero typov a každý má trochu iné vlastnosti – a tým pádom aj vhodnosť na rôzne použitie. Najbežnejšie sú monokryštalické panely, ktoré spoznáte podľa tmavej, takmer čiernej farby. Majú najvyššiu účinnosť a dlhú životnosť, takže sa hodia najmä tam, kde máte obmedzený priestor – teda napríklad na strechu rodinného domu, kde záleží na každom metri štvorcovom.

Polykryštalické panely

Polykryštalické panely majú svetlejší, modrastý odtieň a o niečo nižšiu účinnosť. Sú síce lacnejšie, no potrebujú viac plochy na rovnaký výkon. Dnes sa už používajú menej často, hlavne pre vyššie nároky na miesto.

Tenkovrstvové panely

A potom sú tu tenkovrstvové panely – ohybné, ľahké a dizajnovo nenápadné. Hodia sa na špecifické riešenia, napríklad na fasády alebo miesta s netradičným tvarom. Ich nevýhodou je nižší výkon a kratšia životnosť, ale v niektorých prípadoch môžu byť dobrou voľbou.

Rozmýšľate nad fotovoltikou? Nevyberajte si podľa suseda

Každý typ panelu má svoje „pre“ aj „proti“. Niekedy rozhoduje priestor na streche, inokedy lokalita či vaše energetické potreby. To, čo funguje u vášho suseda, nemusí byť ideálne riešenie pre vás.

V Trisun.sk vám pomôžeme navrhnúť systém tak, aby zodpovedal vašim možnostiam aj potrebám – technicky aj finančne. Chcem nezáväznú konzultáciu