Energetika

KOMPLETNÍ POPIS VYTÁPĚNÍ ČESKÉHO SOBĚSTAČNÉHO DOMU

Popis energetického systému ČOD

 

Motivace

 

Začít motivací filozofickou, tedy proč jsi se Pavle k tomu vůbec rozhodl… Následně pokračování zde Myšlenkovou koncepcí:

 

Stavíme dům, ke kterému nevedou žádné inženýrské sítě. Dům si tak musí vyrobit veškerou potřebnou elektrickou energii ze slunce, uložit si ji v bateriích a následně spotřebuje. Zachytí maximum dešťové vody, splachuje s ní a po přečištění využije i třeba ve sprše. Nezbavuje se zbytečně drahocenného tepla, ale přitom se v něm zdravě dýchá a žije. Dům, který se snaží žít v symbióze s přírodou, i když je jasné, že to vždy může jít ještě lépe. Přesně takový koncept jsme poslední 4 roky připravovali a nyní i skutečně stavíme. Tentokrát se budu věnovat nejzásadnější technologii off-grid domu, tedy elektrické energii. 

 

Musím říci a vlastně se to trochu bojím říkat nahlas, abych to nezakřikl, že náš dům od začátku přitahoval skvělé lidi. Z valné většiny lidé ke spolupráci oslovovali nás a ne my je. To je samo o sobě skvělý filtr kvality a určitého znamení podobných krevních skupin. Jako úplně první z této řady byl Michal Klečka, spolumajitel společnosti GWL, která je již roky největším distributorem lithium-fosfátových bateriových článků v Evropě, solárních panelů a příslušenství. Téměř 4 roky před samotnou stavbou, kdy jsme v hlavě nosili spíše myšlenku, než-li reálný plán mi jednoho dne Michal zavolal a řekl: „S čím Vám Pavle můžeme pomoci?“. To nebyl obchoďácký kontakt, to byla skutečně nezištná nabídka pomoci. Bez tohoto telefonátu by dnes zřejmě Český soběstačný dům nestál, protože tím dnem jsem k sobě získal energetického průvodce, technického pragmatika, jedinečně zkušeného, neomylného drtiče marketingového balastu instalačních firem a zároveň postupem času dobrého přítele.

Ač se to nezdá, tak všechny tyto předpoklady jsou vlastně v současném stavu trhu s domácími elektrárnami dost nestandartní. Solární elektrárny na klíč se až na skutečně raritní výjimky skládají z poměrně nekvalitních komponent, například čínských střídačů s krátkou životností nebo sub-optimálním návrhem baterií v black-boxech (tedy vlastně neopravitelných) - otázkou zda takto kritizovat…. Firmy tak využívají neznalosti běžného člověka a vytváří dojem o skvělé nabídce podpořené dotačním titulem. Pozor na to. Poslední 4 roky jsem tuto oblast nastudoval opravdu do detailu a jsem velice rád, jakou cestu jsme zvolili. Myslím, že se nám robustnost a brutální kvalita v dlouhodobém měřítku skutečně vyplatí. Finální energetický projekt budeme v plné verzi zdarma zveřejňovat na našich webových stránkách www.csdum.cz, aby mohl kdokoliv opisovat, inspirovat se či vylepšovat. Celý náš systém je jednoduché škálovat, jak na menší verzi pro napojený dům tak větší verzi třeba pro firmy.

Myšlenková koncepce

Koncepci energetického systému Českého Ostrovního Domu jsme ladili od roku 2016. Jaké všechny myšlenky vstoupily do ideové kalkulace?
 

Opakovatelnost - vymýšlíme systém, který je dobře replikovatelný. Lze ho dobře pochopit, zdokumentovat, používá široce dostupné komponenty a neobsahuje speciální know-how. Cena systému musí být v rozumném vztahu k ceně celé nemovitosti a srovnatelná s cenou konvenční elektroinstalace připojené do distribuční sítě el. energie.

Jednoduchost - montáž, zprovoznění a servis musí zvládnout každý “okresní elektrikář”, který bude v okamžiku potřeby k dispozici. 

Robustnost - systém je odolný proti poruchám komponent i hrubosti uživatele. Vše realizujeme systémem N+1 známým z el. přenosové sítě, tedy porucha jedné komponenty nesmí způsobit selhání systému jako celku, tedy blackout.

Opravitelnost - používáme pouze komponenty, které jsou široce dostupné a nahraditelné za podobnou součástku jiného výrobce. Proprietární výrobky, které figurují v ceníku jediného výrobce jsou předem vyloučeny.

Životnost - předpokládáme, že systém bude fungovat ještě v době, kdy jeho autoři, investoři a dodavatelé již nebudou z různých důvodů k dispozici. Jeho budoucí majitele a správce nechceme přivést do situace, kde by nebyly schopní systém udržovat, rozšiřovat, opravovat či provozovat. 

Účelnost - ostrovní systém stavíme proto, že je to v daném místě a čase účelné a rozumné. Ne na truc, ne proto, abychom za každou cenu ukázaly, že to jde. Pokud by se ukázalo, že konvenční / hybridní cesta je lepší, přepneme se tím směrem.

Vztah s okolím - energetika není jen elektřina. Celý energetický systém domu musí být ve vzájemné symbióze, stabilní dodávka elektřiny je jen nutný předpoklad, nikoliv cíl. Ostatní systémy, tedy zásobování teplem, pitnou i užitkovou vodou, větrání či komunikace se musí navzájem podporovat, respektovat a doplňovat. 

Dostupnost lokálních energetických zdrojů - systém využívá ty zdroje, které na místě či v okolí jsou. Tedy dostatečně velkou a jižně orientovanou plochu pro solární moduly, lokální zdroj pitné vody, velká odvodňovaná plocha jako zdroj užitkové vody a dostatek dřevní hmoty jako zdroj paliva.

Estetičnost a kompaktnost - nikdo si nekoupí ošklivou věc, přes kterou bude všude zakopávat. V malém domě do 100m2 nemůže energetický systém zabrat více, než malou technickou místnost o rozměru několika málo metrů čtverečních. 

Skromnost - předpokládáme, že obyvatel domu je schopný reagovat na aktuální energetickou situaci a dokáže se uskromnit svojí spotřebou. 

Uhlíková zdrženlivost - nebudeme využívat ty zdroje energie, které dlouhodobě zvyšují koncentraci CO2 v atmosféře (uhlí, plyn…), jinak záporně ovlivňují životní prostředí (jádro) či podporují země a režimy, které nejsou našimi strategickými spojenci (jádro, plyn…).

 

Příprava projektu

 

Jako první krok jsme si určili zdroje energie, které máme v místě a čase k dispozici. Zcela obecně, všechny zdroje energie, které můžeme na zemi v současné době využívat, pochází původně ze slunce nebo z nitra naší země. Geotermální energii jsme na počátku zavrhli, protože pro její získávání je třeba dostatečně stálý zdroj jiné, pomocné energie a navíc je to zdroj investičně velmi náročný a obtížně replikovatelný.

 

Zbývá tedy slunce. To jsme schopni vytěžit ve formě větru, přímého slunečního svitu či v podobě dřevní hmoty. 

 

Vítr jsme museli díky nevhodné poloze v údolí vyloučit, protože proudění vzduchu rychlostí > 5 m/s můžeme nastává v lokalitě pouze v několika hodinách ročně. Při pomalejší rychlosti proudění větrné elektrárny téměř nefungují. Instalace by tedy měla na energetické zisky zanedbatelný vliv, navíc je investičně náročná, esteticky a akusticky nevyhovující a náročná na údržbu.

Přímý sluneční svit je investičně nejméně náročný zdroj a při pečlivé práci architekta a projektanta také esteticky vyhovující. Na roční bázi přináší více než dostatečný zdroj energie pro celý objekt, navíc na pozemku a budově máme pro solární moduly ideální a dostatečný prostor. Jeho nevýhodou je nerovnoměrné rozložení výkonu jak v průběhu roku, tak v průběhu dne. Jak se ukáže dále, s tímto problémem si umíme poradit. 

Spalování dřeva (v okolí bohaté zásoby) je sice v daném čase CO2 negativní, v dlouhodobém intervalu <100 let ale neutrální, protože CO2 uvolněný ze spáleného dřeva je beze zbytku opět využit pro obnovu dřevní hmoty. Dřevní hmotu jsme se tedy rozhodli využívat jako hlavní zdroj pro vytápění objektu.

 

Závěr: jako energetický zdroj pro budovu budeme využívat kombinaci spalování dřevní hmoty (teplo) a přímé sluneční záření (konverze na teplo a elektrickou energii).

 

V druhém kroku se budeme zamýšlet nad tím, kolik energie v jakém ročním období potřebujeme a kde ji vezmeme. Sestavili jsme proto tabulku spotřeb energií a médií. Ta se samozřejmě liší také dle počtu osob, které budou dům obývat, my jsme ale její první verzi maximálně zjednodušili, jen abychom získali hrubou představu. Zanedbali jsme tedy měnící se počet osob i roční období a spotřebu uvažujeme průměrem. Takto vypadala:



 

Tabulka nám pomůže si uvědomit, že takto velké zjednodušení si nemůžeme dovolit. Již jen požadavek na téměř 20 kW DC/AC měnič je v rozporu s myšlenkou, že komponenty musí být široce dostupné z pohledu ceny i nabídky na trhu. Navíc takový měnič bude sice vyhovovat v době, kdy je energie dostatek či dokonce přebytek, ale v chudých měsících bude na obtíž, protože jeho vlastní klidová spotřeba převýší spotřebu ostatních nutných spotřebičů, jako jsou světla nebo oběhová čerpadla k rozvodu tepla. 

 

A můžeme pokračovat dále - v zimě určitě nebudeme ohřívat vodu elektřinou, protože jí nejspíše bude nedostatek a naopak budeme mít přebytky tepla ze spalování dřeva. V létě pak bude zdroj vytápění odstaven a naopak přebytky elektřiny k ohřevu teplé vody výhodně využijeme.

 

Roční období zkrátka v naší zeměpisné šířce zanedbat nelze - zisk elektrické energie bude od brzkého jara do pozdního podzimu řádově převyšovat spotřebu a naopak zisky za listopad až únor budou nižší, než bychom potřebovali. Energetickou bilanci domu tedy musíme zpracovat nikoliv souhrnně za celý rok, ale po měsících, lépe dokonce po dnech.

 

Energetický systém se musí pružně přizpůsobovat ročnímu období a požadavku obyvatel

 

Projekt budovy jsme od počátku koncipovali na ostrovní provoz a proto jsme měli k dispozici jižní stranu sedlové střechy pod ideálním úhlem 45 stupňů o výměře 77 m2, navíc nerušenou střešními okny, vikýři ani komíny. Na takovou střechu se vejde 48 kusů standardních solárních panelů o rozměru 160 x 100 cm s průměrným výkonem 320Wp / kus (rok 2020). A více než 15 kWp instalovaného výkonu dává naději, že dům bude moci fungovat v ostrovním režimu celý rok.

Zde vložit tabulku zisku (denní výroby) z FV dle měsíců Pávek / Brýda /  Lichý?)

Zde vidíte, že od března do října můžeme očekávat průměrně 5 kWh denního zisku energie na 1 kWp (celkem tedy 16 x 5 = 80 kWh denně). Zdroj energie bude k dispozici přibližně od východu do západu slunce. 

 

Poznámka: V těchto hodinách budeme solárními panely zásobovat celý objekt a navíc část této energie můžeme uložit na později, tedy do baterie. V nočních hodinách či ve dnech bez dostatečného osvitu (mlha, oblačnost) budeme naopak baterii vybíjet a zásobovat z ní objekt. 

 

V listopadu až lednu budou zisky ze solárních panelů sotva desetinové, tedy přibližně 0,5 kWh denně z jednoho kWp instalované elektrárny (tedy 8 kWh denně z celé střechy).

 

Na základě tabulky docházíme k těmto závěrům:
 

Denní zisky elektřiny nepokryjí v zimě průměrnou spotřebu všech domácích spotřebičů tak, jak jsou naplánované.

V zimě tedy nelze elektřinu používat pro vytápění a to ani pomocí tepelného čerpadla

Během jarních a letních měsíců bude elektřiny nadbytek, což ale nevadí, není povinnost elektřinu ze solárních panelů odebírat. Problému se budeme věnovat dále.

 

Velká nerovnováha mezi energetickým příjmem objektu v zimě a v létě nás přirozeně vede k úvaze, že celý systém bude muset mít určitou vlastní chytrost. Nelze předpokládat takovou technickou a matematickou erudici obyvatel, aby byly schopni rozhodnout, jaký spotřebič a jak dlouho může být zapnutý, aby nedošlo k tzv. blackoutu, tedy nedostatečnému zisku elektřiny ze solárních panelů a zároveň k vyčerpání kapacity baterie.

Zde vložit ideovou stať o cestě k TECO a zpět, můj návrh nadpisu je “Cesta k super-inteligentnímu domu s hloupými problémy a zpět k hloupému domu s chytrými obyvateli” :-)

Bezpečnost

 

Řešíme ji ze dvou pohledů  - z hlediska odolnosti proti blackoutu a z pohledu ochrany zdraví a majetku. Ani jedno ani druhé není samozřejmé.

 

Správná rovnováha počtu solárních panelů, kapacity baterie, celkového příkonu spotřebičů a logika jejich řízení zajistí, že dům nikdy nezůstane zcela bez energie. Tedy vždy poteče voda, bude teplo a světlo. 

 

Správný výběr technologií pak zaručí, že se dům nestane objektem se zvýšeným požárním nebezpečím, z baterií nebudou unikat žádné toxické plyny či páry a v případě jakékoliv nehody nedojde k požáru, úniku toxických látek do okolí.

 

Odolnost proti blackoutu řešíme:
 

Pravidlem N+1, tedy porucha jakékoliv součástky či prvku energetického systému nezpůsobí celkovou poruchu systému.

Správným hospodařením s energií, kdy systém zná aktuální množství vyrobené a spotřebované energie, zásobu v baterii a podle toho řídí proudění energie a navrhuje obyvatelům správné chování.

Dostatečnou výkonovou a kapacitní rezervou všech prvků v systému.

 

Pravidlo N+1

 

Pokud nějaký prvek systému může selhat či porouchat se, musí být jištěn druhým, záložním. Toto platí pro všechny skupiny solárních panelů, regulátory výkonu a nabíjení, střídače, jističe, polovodičová relé, zdroj tepla a teplé vody. 

 

Neplatí to pro prvky, kde je selhání či porucha statisticky vyloučená či nemá smysl z investičního hlediska. Příkladem je hlavní baterie, která sice teoreticky selhat může (stává se to asi jednou za 500 let), ale její cena je tak vysoká, že v případě poruchy je výhodnější si na týden pronajmout hotel, než mít druhou náhradní. I přesto ji jistíme - benzínovou elektrocentrálou :-)

 

Hospodaření s energií

 

Nerovnováha příjmu a spotřeby energie během dne a ročního období předurčuje, že systém bude nutné kromě baterie vybavit i nějakou interní logikou. Ta aby měla řídit toky energie na základě toho, kolik právě vyrábí fotovoltaické panely, kolik odebírají spotřebiče a kolik zbývá v baterii. V předchozí kapitole o cestě k super-inteligentnímu domu s hloupými problémy a zpět k hloupému domu s chytrými obyvateli jste se dozvěděli, že cestu budování systému, který převezme odpovědnost za hospodaření s energií jsme zavrhli. 

 

Rozhodli jsme se odpovědnost nechat lidem a edukovat je, jak se mají na základě informací rozhodovat. Systém pouze doporučuje a to formou jednoduchých symbolů - semaforu  baterie. To je symbol, který zná každé malé dítě již od školky a dopravní výchovy. Až když uživatel nereaguje na varování, systém spustí algoritmus “sebezáchovy”, kdy odstaví vše nedůležité a tím zachrání sám sebe. 

 

Výkonová a kapacitní rezerva

 

Solární panely jsou dnes tak levné a efektivní, že se vyplatí jich instalovat tolik, kolik je to prostorově a esteticky možné. Každý panel navíc v zimě dobře využijeme a v létě nám nevadí. V našem případě využíváme celou jižní stranu střechy, tedy asi 77 m2 / 15 kWp. Více není možné jednoduše na pozemek a stavbu umístit.

 

S baterií je to odlišné - je investičně velmi náročná, takže se vyplatí dobře počítat, kolik jí skutečně potřebujeme. Pokud bude příliš malá, neposkytne rezervu na ty hodiny a dny, kdy slunce nesvítí. Pokud bude příliš velká, v zimě nebudeme mít dostatek energie na to, abychom ji nabili a proto jsme “vyhodili peníze do kanálu”.

Výběr technologií

 

Solární panely či solární tašky? Half-cut, PERC nebo “shingled” solární moduly? Evropské značkové nebo čínské noname solární panely? Olověná, vanad redox nebo lithiová baterie? BMZ nebo Pylontech?  Střídač a regulátor LG, Huawei, Fronius, SMA, Victron, Steca, Solax, EPSolar, GoodWe nebo no name Čína / AliExpress? 

 

Toto vše byly otázky, které jsme museli rozhodnout a každý odborník prosazoval pouze tu “svou technologii” jako jedinou správnou. Jako kritéria jsme si určili:

 

co nejvíce standardizované a časem prověřené řešení za rozumné peníze (vypadly solární tašky), 

vše co nejvíce bezúdržbové, kdykoliv nahraditelné a servisovatelné (vypadly Vanad-Redox baterie)

odolnost proti požáru a explozi (vypadly baterie na bázi NMC a LiPol chemie)

důraz na co nejnižší toxicitu použitých řešení (vypadly baterie na bázi kadmia, olova, GEL, VRLA a obecně kyseliny sírové)

důraz na technicky pokroková řešení, která udávají celosvětový trend a jsou úspěšná na celém světě (plusové body získaly lithiové baterie)

elektronické komponenty, jako je například DC/AC střídač či regulátor, musí mít na českém / evropském trhu silné obchodní i technické zázemí, tedy příslib dlouhodobé podpory (vyloučili jsme čínské značky měničů, plusové body dostaly ty značky, které mají v Evropě vývojová oddělení a centrály)

v daném místě a čase existuje dostatek projektantů, kteří s danou značkou / systémem a jejich kombinací pracují a je tak zajištěna přirozená konkurence (názorů, myšlenek a cen). 

Výběr dodavatele baterie, střídačů a solárních panelů

proč GWL bych nechal s dovolením na tobě

Jaké baterie?
 

Kritéria výběru baterie pro energetické úložiště byla: bezpečnost, životnost a cena. 

 

Ačkoliv se výjimečně ještě používají i jiné, než lithiové baterie (například olověné na bázi gelu či kyseliny sírové, Nikl - Kadmiové, Nikl - metal - hydridové, Nikl - Železité), dospěli jsme k názoru, že se jedná o technologie zastaralé, pro které se stále hůře hledá opodstatnění a výrobci.

 

Trend samozřejmě udávají lithiové baterie a ačkoliv to nemusí být zřejmé, existuje mnoho různých typů s podstatnými rozdíly. Vynikajícím (i když lehce zastaralým) zdrojem informací o chemii lithiových baterií je web https://batteryuniversity.com/, který pomocí přehledných diagramů zobrazuje vlastnosti jednotlivých typů. Tyto typy jsou dnes nejpoužívanější:

Lithium Nikl Mangan Kobaltové baterie jsou dnes nejpoužívanější v elektromobilech. Mají vynikající poměr hmotnosti a kapacity, ale jsou na tom relativně hůře s životností (cca do 3 tisíc cyklů), nedokáží se tak rychle nabíjet a vybíjet a v případě zkratu / přebití zde hrozí riziko požáru či exploze.

 

Lithium Mangan Oxid baterie jsou dnes nejpoužívanější v drobné spotřební elektronice. Mají dobrý poměr hmotnosti a kapacity, jsou levné na výrobu, ale jsou outsidery z pohledu životnosti (cca do jednoho tisíce cyklů). Nedokáží se také rychle nabíjet a vybíjet a v případě zkratu / přebití zde hrozí extrémní riziko požáru či exploze.

 

Lithium Železo-Fosfátové baterie jsou dnes nejpoužívanější právě ve stacionárních úložištích a průmyslové elektromobilitě. Mají sice nejhorší poměr hmotnosti a kapacity, ale to nám v domě nevadí. Jsou relativně levné na výrobu, šampiony z pohledu životnosti (cca osm tisíce cyklů a více) a dokáží se velmi rychle nabíjet a vybíjet. V případě zkratu / přebití nehrozí žádné riziko požáru či exploze. Tato technologie nakonec zvítězila.

 

Dodavatel GWL a.s. navrhl baterii složenou z 20 kusů lithium železo fosfátových článků ThunderSky Winston. Každý článek má kapacitu 400Ah (ampér hodin) a napětí 3,3V (voltu). Celkem tak díky sériovému uspořádání získáme baterii s napětím 55V a kapacitou přibližně 20 kWh. Při úsporném provozu domu, kdy plánujeme spotřebu objektu do 3 kWh denně, tak vychází rezerva na 7 dní provozu bez jediného paprsku slunce. Navíc je schopna absorbovat i špičkový výkon fotovoltaiky (15 kW), protože se dokáže nabíjet proudem až 1C (v našem případě tedy 20 kW) a vybíjet dokonce ještě třikrát rychleji. Toto žádná jiná cenově a rozměrově srovnatelná baterie na tehdejším trhu (2018) neumožňovala a patrně neumožňuje dosud.

 

Baterie je v budoucnu rozebíratelná a servisovatelná, v případě potřeby lze vadný článek nahradit. To dokáže dle servisního manuálu každý zručný elektrikář. Ačkoliv je LiFePO4 typ prostorově spíše náročnější, podařilo se vybrat takový rozměr článků, který se vejde na dno rozvaděče. I to je výhoda skládaných baterií z prizmatických článků - téměř vždy lze najít tvarově vyhovující řešení. 

 

Garantovaná životnost baterie je asi osm tisíc nabíjecích cyklů. Při průměrném využití jednoho cyklu týdně to znamená životnost více než 100 let. GWL osadilo baterii ochranným a bezpečnostním systémem (tzv. BMS) značky ELERIX. Ten je taktéž zcela univerzální, využívá jen analogový systém ovládání ostatních komponent a přitom k němu lze připojit přídavný modul pro vzdálené sledování baterie přes internet. Kdykoliv ho lze nahradit za jiný nebo naopak přehodit na jinou baterii.

Jaké střídače a regulátory?

 

Součástky, které dokážou přizpůsobit napětí ze solárních panelů na napětí v baterii a domovních zásuvkách se nazývají regulátory a střídače. Původně jsme navrhovali použít zcela univerzální, no name “čínské” střídače a regulátory, který nemají žádnou vlastní chytrost ani schopnost komunikace s okolím. To je skvělé pro budoucí možnost náhrady a replikovatelnost celého řešení v různém místě a čase, ale vyžaduje to nadřazenou inteligenci - tu jsme chtěli svěřit právě systému TECOmat. Ten jsme ale nakonec zavrhli (viz kapitola o chytrém domě s hloupými problémy) a museli jsme tak najít jiné řešení.

 

Kritérii byly technická vyspělost produktu, robustnost konstrukce, v Evropě usazený výrobce a dostatek referencí a historie. Zvažovali jsme mnoho značek a výrobců, ale nakonec to díky perfektnímu technickému zázemí v Česku, skladové dostupnosti a rozumné ceně vyhrála firma Victron Energy. 

Jejich ucelený systém regulátorů a střídačů má implementovanou základní vlastní chytrost, ale na druhou stranu umožňuje striktně analogové ovládání. Tím nedochází k takzvanému “vendor lockup” efektu, kdy v budoucnu není možné nahradit vadnou / nevyhovující komponentu obdobnou od jiného výrobcem jen proto, že je řízena / řídí jinou část pomocí proprietární uzavřené datové komunikace.

 

Všechny komponenty Victron Energy jsou samostatné, vyměnitelné a nahraditelné za jiné. Jejich robustní konstrukce je vidět nejen prostým pohledem na desku plošných spojů a použité součástky, ale také z převládajícího určení - již více než 20 let se bez závad a problémů instalují do námořních lodích, tedy extrémního prostředí chladu, tepla, vlhkosti a slaného vzduchu.

 

Pro 48 ks panelů o výkonu přes 15 kWp předpokládáme použít 3 samostatné MPPT regulátory. Jeden tak výkonný, aby zpracoval energii ze všech panelů najednou, se jednak v současné době nevyrábí a jednak bychom to tak ani nechtěli z důvodu bezpečnosti. Kdyby se totiž porouchal, celý dům by zůstal téměř bez přísunu energie. Takto máme trojnásobnou zálohu - i jeden ze tří regulátorů dokáže domu poskytnou dostatek energie pro provoz a dobití baterií.

 

Jeden regulátor tedy zpracuje stejnosměrné napětí ze skupiny 16-ti panelů (48 / 3 = 16). Každá skupina 16-ti panelů je ještě rozdělena na 4 panely spojené sériově (tzv. stringy, napětí cca 145V) a tyto čtyři skupiny jsou spojeny paralelně, tedy dodají do regulátoru proud až 38A.

 

Co vlastně dělá MPPT regulátor? Elektrotechnicky znalí čtenáři asi vědí nebo si už všimli, že solární panel je tzv. zdroj proudu. Tedy na při nějakém konstantní intenzitě osvětlení dodává stále téměř stejný proud bez ohledu na to, jakou zátěž k němu připojíme a jak snížíme napětí na jeho výstupu. A protože výkon rovná se proud krát napětí, je jasné, že nejlepšího výkonu dosáhneme při nejvyšším napětí. Jak ho ale na výstupu udržet?

To je důvod, proč mezi solární panely a spotřebič téměř vždy osazujeme nějaký stabilizátor či regulátor, který bez ohledu na osvit a proudový požadavek (rezistenci) připojeného spotřebiče stabilizuje napětí panelu na jeho ideální hodnotě (uvedeno na štítku panelu) a v případě jeho byť nepatrného poklesu ihned, v reálném čase, omezuje dodávaný proud tak, aby se napětí nesnížilo (a naopak). Toto se nazývá “funkce MPPT” a dosáhneme tak maximálního výkonu sestavy.

 

Co se týká měničů (anglicky invertor), ty zase dokáží ze stejnosměrného napětí (12 až 60V) vyrobit střídavé 230V / 50 Hz, na které jsou konstruovány všechny domácí spotřebiče. Připojují se na jedné straně k bateriím nebo solárním panelům a na straně druhé do standardního elektrorozvaděče, místo přívodu ze sítě 230V.  My jsme zvolili kombinaci těchto třech měničů:
 

jednoho velkého s výkonem 10 kW, který bude v provozu od jara do podzimu a dokáže hravě napájet všechny běžné spotřebiče v domě. 

Druhého o výkonu 5 kW, který bude fungovat převážně od podzimu do jara a stačí na napájení nezbytných spotřebičů. Jeho výhoda je výrazně nižší klidová spotřeba a hodí se tak pro dny, kdy nemáme energie nazbyt. 

Třetího o výkonu pouhých 1200W, který napájí kriticky důležité spotřebiče (osvětlení, alarm, kamery, internet, vodní čerpadlo, oběhové čerpadlo kotle) a který má tak nízkou vlastní spotřebu, že může téměř neomezeně běžet i ve dnech, kdy slunce nesvítí a energii získáváme pouze z rozptýleného a odraženého světla (zataženo, mlha…).

 

Výhody této trojkombinace:

V případě poruchy 5 nebo 10 kW měniče může systém téměř bez omezení fungovat na druhý. Přepínání se děje mechanicky, jednou ruční pákou na rozvaděči.

Při požadavku na napájení spotřebiče s vysokým příkonem (svářečka, sušárna dřeva, keramická pec, nabíjecí stojan na elektromobil) lze oba měniče sfázovat a poskytnout tak spotřebiči 15 kW zdroj. Opět ručním přepnutím mechanického pákového přepínače. 

Zatímco v letním režimu nám nevadí klidová spotřeba velkého měniče 120W, v zimě si nemůžeme 3 kWh ztracených “někde v drátech” dovolit. Přepnutím na 5 kW měniče ušetříme nejméně 1,5 kWh denně. 

V zatažených či mlhavých, případně při vysoké vrstvě sněhu na střeše lze oba měniče vypnout a využívat pouze 1200W drobečka. Jeho klidové spotřeba je zhruba 5W, takže zcela zanedbatelná.

Ohřev teplé vody

 

Způsob ohřevu vody v soběstačném domě se velmi liší v různých ročních období. Zatímco od jara do podzimu máme obrovské přebytky elektrické energie a můžeme tak vodu ohřívat stejně jako ve většině domů (bojlerem, v akumulační nádobě), v zimě naopak elektřinu na ohřev TUV využíváme jen výjimečně během slunných dnů. 

 

Jeden rozdíl však v energetickém systému Českém Soběstačném Domu najdete - vodu neohřívá z rozvodů AC 230V, ale přímo ze stejnosměrného napětí baterie 55V. Nechali jsme si na zakázku vyrobit topné tyče do akumulační nádoby na 50 - 60V a šetříme tak střídače i baterii. Cenově se přitom jedná o nenáročný výrobek - stojí několik tisíc korun a jejich životnost je obrovská.

 

Pokud slunce svítí a baterie je nabitá, postupně se sepnou až tři topné tyče o celkovém výkonu 7,5 kW. Energie tak jde z regulátoru přímo do teplé vody a nenamáhá střídače (a tím nezkracuje jejich životnost). Pokud v domě není žádná spotřeba, baterie je zcela nabitá a akumulační nádrž zcela nahřátá, pak energie zůstává na střeše v podobě tepla a vyzáří se do prostoru stejně, jako kdyby na střeše žádné solární panely nebyly. 

 

Jako bivalentní zdroj tepla jsme zvolili spalování dřeva - tím ohříváme vodu v akumulační nádrži, z ní proudí teplo do topných těles a podlahy a ještě se z ní pomocí výměníku integrovaného v akumulační nádrži ohřívá teplá užitková voda.

 

Zdroj tepla

 

Původně jsme počítali s dřevoplynujícím kotlem, ale náhoda tomu chtěla, že celý projekt Českého Ostrovního Domu uchvátil spolumajitele rakouské společnosti Okofen, pana Stefana Ortnera, který se rozhodl bezplatně a časově neomezeně zapůjčit do domu špičkový peletový kotel Pellematic v provedení se Stirlingovým motorem, který při provozu dokáže vyrábět až 900W elektrické energie. 

 

To je nabídka, která se neodmítá a tak bylo jasno - topit budeme peletami. 900W elektrický zdroj se navíc v zimním období bude výborně hodit. K této specialitě se vrátíme později.

 

Kromě přídavného Stirlingu se jedná o běžný peletový kotel o maximálním výkonu 16 kW, s integrovaným zásobníkem pelet na cca 1 den provozu, automatickým doplňováním z externího zásobníku, automatickým zážehem a integrovanou regulací celého topného systému domu.

 

Spalováním pelet kotel ohřívá vodu v 1000 litrové akumulační nádobě. Ta je rozdělena na dvě části - spodní cca ⅔ slouží pro zásobu vody pro topný systém a horní ⅓ je zdrojem tepla pro ohřev teplé užitkové vody. Tou prochází nerezový výměník (v podstatě trubka stočená do spirály / šneku) se studenou vodou ze studny a předává jí teplo z nádrže.

 

Protože jsme pro rozvod tepla z akumulační nádoby do domu zvolili kombinaci podlahového vytápění a radiátorů, je v systému ještě trojcestný ventil, který reguluje teplotu vody do podlahy na max 36 stupňů, zatímco do radiátorů může jít voda až 60 stupňů horká.

 

Součástí akumulační nádoby jsou také 3 již zmíněné topné tyče na stejnosměrné napětí 50 - 60V napájené přímo z baterie bez účasti měniče. Spínají se postupně podle přebytku elektrické energie jakmile je baterie nabitá alespoň na 95%. Horní tyč se sepne jako první (pro ohřev horní třetiny nádrže pro TUV), pak teprve tyč spodní a střední.

 

Náš předpoklad je, že v praxi nebude potřeba kotlem topit téměř od konce února do začátku prosince. Dům má tepelnou ztrátu cca 4 kW / -10 oC a tak by ho slunce mělo po zbytek roku  společně s 16 kWp solárních panelů pohodlně vytopit.

 

Jako bivalentní zdroj tepla jsou dále projektovány malá krbová kamna v hlavní obytné místnosti a kuchyňském koutu. Mají spíše emocionální (oheň v místnosti) a bezpečnostní funkci - kotel, regulátor, nabíječ, čerpadlo, to vše se může teoreticky porouchat. Ale kamna hoří vždy a nějaké dřevo v okolních nevyčerpatelných lesech najdeme vždy. Svým výkonem by v nouzi dokázala dům vytopit samostatně.

 

Stirlingův motor

 

Pro připomenutí - jednalo se o bezplatnou zápůjčku, takže jsme spíše chtěli vyjít vstříc našemu dobrodinci a otestovat použití tohoto řešení v ostrovním provozu. Uznáváme, že pro replikovatelnost celého projektu je to spíše překážka.

 

Stirlingův motor je podobný parnímu stroji - využívá teplotní expanze plynu (horké spaliny) a jejich deprese (redukce) při ochlazení a tuto energii transformuje na energii pohybovou. Jeho konkrétní provedení od britské společnosti Microgen se umisťuje na horní stranu peletového kotle a vyžaduje přifázování k síti 230V / 50Hz. Bez zdroje točivého pole (sinusovky) není schopné samostatného / ostrovního provozu.

 

To je pro náš systém trochu oříšek, ale naštěstí měniče Victron Energy disponují funkcí “AC coupling” a dokáží tak poskytovat dostatečně tvrdé napětí 230V / 50 Hz pro podobné (podřízené) generátory elektřiny. Navíc, z tohoto pomocného zdroje umožňuje Victron také zpětně dobíjet baterie - máme tedy vše potřebné pro integraci Stirlingu.

 

Pokud bychom chtěli použít noname čínské měniče bez funkce “AC coupling”, bylo by to sice 100% nezávislé a univerzální řešení, ale v tomto bodě bychom “narazili” a velice komplikovaně bychom ze Stirlingu řešili dobíjení baterií - potřebovali bychom opět doprogramovat sofistikovanou chytrost na nějakém nadřazeném systému (TECOmat) a přidat dedikovanou nabíječku baterií.

 

Výsledná energetická bilance
 

Díky přirozeným vlastnostem elektrické energie (popsané odborně Kirchhoffovými zákony) energie proudí z panelů do solárních regulátorů, střídačů a pak přednostně do domovních rozvodů. Přebytky se ukládají do baterie a když je ta plná, sepnou se postupně tři topné tyče a elektřinou ze solárních panelů se začne ohřívat voda v akumulační nádobě. Připomínáme, že přímo stejnosměrným proudem, aby se nenamáhaly střídače. Výkon topných tyčí je až 7,5 kW, takže po většinu roku je možné do nádrže uložit vše, co slunce vyprodukuje.

 

Pokud je ale i nádrž nahřátá na maximum (asi 85 oC), musí se její ohřev vypnout, aby nehrozil var. Co pak s přebytky? Nic :-) To je na fotovoltaice to nejlepší - z panelů nemusíte elektrickou energii odebírat, klidně ji můžete nechat na střeše v podobě tepla tak, jak by ta zůstala, kdyby tam žádné panely nebyly. Panelům to v podstatě vůbec nevadí, nám také ne a slunci už vůbec ne.

 

 šetření v zimě, předpokládané zisky letní / zimní, propočet nezávislosti (dny), fungování semaforu atd.

 

Technická místnost

 

Protože dům má půdorys pouze 100 m2, bylo potřeba zvolit prostorově co nejúspornější řešení technického vybavení.

 

Co najdeme v technické místnosti? Předně akumulační nádrž na horkou vodu z kotle o objemu 1 m3, dále čerpadla vody z nádrže na dešťovou vodu, vodní filtry, expanzní nádoba, peletový kotel a jeho externí zásobník na pelety. Paradoxně skoro nejméně prostoru zabere DC rozvaděč s baterií, třemi střídači, třemi MPPT regulátory a souvisejícími ochranami.

vložit půdorys tech. místnosti s popiskami

 

Protože je v technické místnosti mnoho zdrojů tepla (kotel, akumulační nádoby, regulátory, střídače, motory čerpadel…) musí být zajištěna dostatečná nucená ventilace pro letní měsíce. To je řešeno klasickým odtahovým ventilátorem s teplotním čidlem, který se sepne při růstu teploty nad cca 30 stupňů. Přívod chladného vzduchu je mezerou pod vstupními dveřmi.

 

Popis DC rozvaděče

 

Nejzajímavějším a do jisté míry unikátním prvkem technické místnosti je právě baterie a DC rozvaděč. Oboje se nám podařilo se integrovat do jedné kompaktní plechové skříně. Na dně je 16 článků o kapacitě 400Ah. Nad nimi modul ELERIX CPM, který hlídá baterii proti nadměrnému vybití či přebití, ale záměrně baterii nebalancuje. Důvody budou popsány dále. 

Baterie je ke zbytku systému připojena přes pojistková pouzdra a havarijní odpojovač. Vše musí být dimenzováno pro stejnosměrné proudy až do 300A, což není jednoduchá věc. Stejnosměrný proud totiž při odpojení vytváří elektrický oblouk, který teplotně namáhá kontakty (opaluje je). Všechny odpojovací prvky musí být tedy vybaveny tzv. zhášečem oblouku a nelze použít standardní jističe a ochrany pro střídavé napětí 230V.

 

Za odpojovač a pojistky je připojen mechanický pákový přepínač, kterým dle roční doby a požadavku uživatele přepínáme baterii na jednotlivé střídače. Viz příslušná kapitola výše.

vložit blokové schéma baterie x střídače

Zatímco výběr mezi 10 kW, 5 kW nebo jejich paralelním 15 kW provozem provádíme ručně pákovým přepínačem, jejich vypnutí a přepnutí na záložní 1200W střídač probíhá automaticky s možností odvrácení. Podrobnosti této logiky najdete v předcházející kapitole o hospodaření s energií.

 

Výstup ze střídačů (ať již velkých či malého) již má standardní parametry síťového napětí, tedy 230V a 50 Hz. Právě k tomu výstupu je připojen Stirlingův motor, který paralelně se střídači pomáhá napájet domovní rozvody a v případě nadbytku elektrické energie umožňuje díky funkci “AC Coupling” zpětně přes střídač dobíjet baterii.

 

Pro případ fatální poruchy celého systému je zde další pákový mechanický přepínač, kterým je možné celý DC rozvaděč odpojit a zapojit dům přímo na benzínovou elektrocentrálu s výstupem 230V. Pomocí této elektrocentrály je dokonce (opět díky funkci AC coupling) možné baterii i nabíjet.

 

Pro úplnost uvádíme, že v běžném provozu s elektrocentrálou vůbec nepočítáme. Je zde jen jako záloha zálohy pro případ fatální poruchy či extrémního počasí.

vložit blokové schéma centrála x střídače

Baterie je za běžných podmínek dobíjena třemi MPPT regulátory výkonem až 15 kW. Ty jsou připojeny k solárním panelům přes DC jističe. Za opravdu slunného dne tedy dobijeme i zcela vybitou baterii za přibližně hodinu a půl. Tato zásoba energie nám pak při úsporném provozu domu vydrží asi na 5 dnů. Není to skvělé? Hodina a půl slunce výměnou za 5 dní energie? 

Množství skutečné energie v baterii je nutné měřit na základě rozdílu energie dodané a odebrané. Na rozdíl od baterií olověných, Li-Pol či Li-NMC nelze u LiFePO4 baterie poznat zbývající energii podle napětí. To je většinou dobrá a chtěná vlastnost, ale zrovna u měření se nám moc nehodí. Proto na to používáme jednoduché a levné zařízení BMV-700 od Victron Energy, které pomocí měřícího rezistoru (tzv. shuntu) měří proud, který do baterie teče nebo je z ní odebírán. 

 

Stav nabití baterie (SoC = State Of Charge) je v ostrovním domě poměrně důležitá veličina a je dobré ho znát. Na základě % SoC totiž v domě řídíme jednotlivé spotřebiče. Střídače, regulátory a měřič SoC jsou navzájem propojeny s hlavní jednotkou Victron Energy Cerbo, která sbírá informace o stavu jednotlivých komponent a na jejich základě dokáže ovládat dvě základní události:
 

přepnutí celého domu z velkých měničů (10/5 kW) na malý (1,2 kW) při poklesu zásoby energie v baterii pod 30% 

sepnutí až třech topných tyčí do akumulační nádoby při SoC > 95%

 

Semafor

 

Pokrok kráčí nezadržitelně vpřed a tak se ve školách ruší povinná maturita z matematiky, slovní úlohy se už neřeší rovnicemi ale hádáním a z osnov fyziky vypadl Ohmův zákon. I my  v Ostrovním Domě jsme tedy naskočili na tuto vlnu a přistoupili ke zjednodušení pro uživatele. Stav nabití baterie tedy uživatel neuvidí v procentech (příliš složité), ale na semaforu :-)

 

Tři LED diody (zelená, oranžová a červená), které jsou vyvedeny na několika důležitých místech v domě (chodba, ložnice) ukazují takto:
 

Pokud je baterie nabitá alespoň na 30% a více a není na ní detekována žádná závada (pokles napětí článku), svítí na semaforu zelená.
 

Pokud svítí zelená, ale zároveň i oranžová, znamená to, že je baterie nabitá na více než 30%, ale zároveň se nějaký článek dostal přes povolené maximální napětí 3,8V. Teoreticky je to možné při rozbalancované a maximálně nabité baterii. V praxi by to ale nemělo nikdy nastat, každopádně je tento stav výzvou k pečlivé kontrole celé baterie.
 

Pokud poklesne zásoba energie v baterii pod 30%, tak se vypnou velké měniče, tím se automaticky odpojí napájení méně důležitých spotřebičů a na semaforu se rozsvítí oranžová LED.

Většina spotřebičů v domě je tak vypnutá, ale uživatel má k dispozici “nouzové” tlačítko, kterým si opět může na dalších 5 hodin velké měniče (a tím i většinu spotřebičů) zapnout. To se hodí v případě, pokud sice baterie vyčerpám, ale vím že za pár hodin vysvitne slunce a baterie během pár hodin dobije.

Oranžová LED se rozsvítí také v případě, že je baterie sice nabitá nad 30%, ale napětí libovolného článku klesne pod 2,8V. To značí tzv. rozbalancování baterie a je to důvodem pro servisní zásah.
 

Červená LED se rozsvítí, pokud je zásoba energie v baterii pod 30% a zároveň klesne napětí libovolného článku pod 2,8V. V takovém případě je nutné ihned vypnout všechny spotřebiče v domě kromě nezbytně nutných a zahájit dobíjení baterie. Ať již sluncem, Stirlingovým motorem v peletovém kotli nebo v nouzi benzínovou elektrocentrálou.

 

Vzduchotechnika
 

V architektonickém projektu byla samozřejmě původně projektována rekuperační jednotka. Bez toho si dnes ani nelze nízkoenergetický dům představi. Rekuperace je zařízení, které odsává z domu vzduch, ochlazuje ho téměř na venkovní teplotu a takto získaný teplem ohřívá čerstvý vzduch přiváděný do vnitřního prostředí. Zjednodušeně řečeno je to větrák, který neplýtvá teplem.

 

Ačkoliv princip vypadá jednoduše, zařízení jako celek je poměrně složité a drahé. Obsahuje totiž množství čidel teploty a koncentrace CO2, speciální ventilátory, filtry, tepelný výměník a mnoho desítek metrů potrubí, který musí být vzduch z jednotlivých místností odsán a znovu přiveden zpět a různé regulační mřížky a klapky. Zanedbat nelze ani vysokou spotřebu energie, která se v domě připojeném na síť ztratí, ale u ostrovního domu to tak zanedbatelné není - rekuperace spotřebuje denně až 2 kWh energie.

 

Ve výsledku vyjde rekuperace do malého rodinného domku na několik set tisíc korun. To je významná částka, kterou se možná vyplatí investovat v rušném městě, kde nelze kvůli hluku či smogu často větrat. U domku uprostřed lesů a pastvin je třeba tuto investici postavit pouze proti nákladům na topení. A jak z předchozího textu víme, topení máme buď zdarma ze slunce nebo skoro zdarma ze spáleného dřeva. Navíc, dle výpočtů vychází, že v zimě bude třeba občas topit kotlem nikoliv kvůli teplu, ale kvůli Stirlingově motoru, abychom vyrobili energii pro dobití baterií. Větrat tedy bude více než užitečné.

 

Výsledkem našich úvah je to, že jsme rekuperaci z projektu i reálné stavby téměř odstranili a větrání bude pouze přirozeně okny. Téměř proto, že v obou ložnicích v podkroví jsme nakonec umístili decentrální rekuperační jednotky Inverter, které jsme dostali darem od společnosti GWL a.s. Ty nevyžadují žádná čidla ani trubky - jednotka se umístí přímo do zdi, stačí jí přívod 12V a funguje zcela samostatně.

 

Komunikace

 

Ani dům uprostřed luk a polí se dnes neobejde bez internetového připojení. Naštěstí jsme v době, kdy je LTE pokrytí dostupné taktřka za každým pařezem a ani v našem domě tomu není jinak. Signál je sice na úrovni cca 20% ideálního stavu, ale na stabilní rychlost připojení kolem 8 mbps to stačí.

 

Celý systém internetové připojení je postaven na LTE routeru Mikrotik SXT a dvou vnitřních přístupových bodech Mikrotik cAP - jeden v přízemí a druhý v podkroví. Ty jsou nakonfigurovány tak, že zařízení obyvatelů (notebooky, mobily, tablety) se automaticky připojují na silnější signál, tedy pokud vyjdeme do prvního patra, automaticky se klient odpojí z přízemního vysílače a připojí na ten podkrovní a to bez ztráty připojení. 

Propojení síťových prvků zabezpečuje 1000 mbps switch a UTP cat. 5e kabeláž. Uvnitř domu najdeme dvě bezdrátové sítě - jedna otevřená je určena veřejnosti a návštěvníkům a je zde spuštěn tzv. hotspot systém. Po připojení budete potřebovat jméno a heslo a každý uživatel může denně stáhnout maximálně 500 MB dat. Vím, existují i datově neomezená LTE připojení, ale u návštěvníků domu nepředpokládáme, že sem jedou surfovat. Online detox je tak vlastně pozitivním vedlejším efektem situace.

 

Druhá síť je určena pro privátní použití majitele, řemesel a podobné důležité účely. Je datově neomezená a chráněna klasickým WPA2 šifrováním. Technologie a zařízení jsou pak připojeny přímo do switche UTP kabely.

 

U peletového kotle Okofen vzdáleně vidíme provozní stav, chybové hlášky, teplotu plamene a spalin, teplotu vody na vstupu a výstupu, teplotu vody v dolním střední a horní části akumulační nádoby, teplotu ve všech místnostech domu a kotel můžeme vzdáleně zapnout i vypnout.

vložit screenshoty

Celý ekosystém Victron Energy má také systém sledování, tedy vidíme, kolik energie vyrábí solární panely, jaká je spotřeba domu, kolik energie proudí do nebo z baterií, jak moc je baterie vybitá nebo nabitá, kolik energie dodává Stirlingův motor, zda jsou sepnuté elektrické topné tyče a mnoho dalšího, Taktéž lze systém na dálku vypnout, zapnout či upravit jeho funkci a nastavení.

vložit screenshoty

Nadstandardem je pak sledování samotného ochranného obvodu baterie (tzv. BMS). To je věc, kterou u “čínské” uzavřené baterie nedostanete. Umíme to jen díky tomu, že naše baterie je vyrobená zde v Česku (ve firmě GWL a.s.) podle otevřené dokumentace, máme k ní plný servisní manuál a je osazena českou BMS značky ELERIX, která je taktéž vyvinuta pod licencí open source a existuje k ní plná otevřená dokumentace. 

 

Díky tomuto detailnímu sledovacímu systému vidíme napětí jednotlivých článků baterie i jejich historii, dokážeme baterii nouzově odpojit, opět připojit a sledovat jakékoliv nestandardní chování.

Na historii baterie za posledních 24 hodin se tak můžete podívat i vy: https://thingspeak.com/channels/1199862

Připomínáme, že projekt Českého Ostrovního Domu je především výzkumným projektem a proto je takový detail potřebný a užitečný. Pro standardní sériový rodinný dům by byl takový detail běžným uživatelům skrytý a sledovala by ho jen specializovaná firma, která vzdáleně dohlíží na správné fungování energetického systému.

 

Všechny komunikační technologie od WiFi sítě až po ovládání BMS jsou pak zálohovány běžnou počítačovou UPSkou (AEG 1200VA) o kapacitě baterie 140 Wh. To proto, aby v případě resetu, restartu či servisu hlavní baterie byl k dispozici vzdálený dohled a ovládání. Dům tak má vlastně dvě nezávislé baterie. 

 

Celý systém internetové komunikace dodala, zprovoznila a nakonfigurovala společnost i4wifi, největší specializovaný distributor bezdrátových technologií, původně součást skupiny GWL a.s., nyní ve skupině 100Mega Distribution.

 

Panely na vlastní stránku!

-----

– komplet elektro na ploše čsd energetika master master / přidat tam – kdo má zájem, ať se obrátí na info@csdum.cz + final manuál (https://docs.google.com/document/d/1G26uby-FB3HeZL_BvWpscpWb3eoWZPwx/edit#) - Co se mi ale vrací stále dokola, to je ten rok 2016/17. Jak jsi vlastně totálně tápal a já si v té době uvědomil, jak jsou lidé mimo obor totálně technicky mimo a ovlivnitelní všemi marketingovými kravinami typu průtočná baterie, virtuální baterie atd. Ale to tam asi budeš mít dobře pokryté v tom úvodu.) Úplně prvním partnerem (a rovnou hlavním) našeho projektu byl Michal Klečka z firmy GWL, která je největším distributorem lithiových bateriíí v Evropě. Asi ho náš nápad docela chytl, a tak následně s kolegou Pavlem Fajmonem vymysleli celý systém energetiky do našeho domu. Bez Michala by to nešlo. – Padlo rozhodnutí, že dům bude primárně fungovat analogově, tak aby ho dokázal servisovat i „lokální elektrikář“, s pouze drobnými prvky tzv. chytré domácnosti jako funkční, nezávislou nadstavbou. Základní technické parametry a rozvahu Českého soběstačného domu najdete zde, kompletní a finální podobu zveřejníme po alespoň ročním úspěšném provozu domu, protože očekáváme dodatečné úpravy za chodu.

Při prvotním bádání, jakým způsobem zapracovat zdroj solární energie do architektury domu, se nabízely dvě varianty. Jednou z nich byla fotovoltaická krytina, která bude v budoucnu jistě velmi využívaná, ale v té době nás nepřesvědčila svou dostupností, cenou a ani výkonem. Zvolili jsme druhou variantu, tedy vytvořit skladbu střechy tak, aby fotovoltaické panely bylo možné zapustit za závětrnou lištu oplechování štítu a pokrýt jimi střechu od kraje ke kraji. Již na začátku tvorby studie jsme vybrali celočerný fotovoltaický panel s jehož typizovanými rozměry jsem pracoval dále. Řešení detailu střechy se tak stalo nedílnou součástí konceptu stavby Českého soběstačného domu + FV zapuštění pdf

 

+ Do energetika sekce kontakt na poptavky?

Neustále se děje něco zajímavého!
Přihlašte se k odběru novinek a budete vždy v obraze.