Jak přerušit výrobu z fotovoltaických panelů i při plném slunečním svitu – 2. díl

Datum 02.04.2025

V loňském roce jsme se zmínili, že více jak 50 % instalací fotovoltaických elektráren neodpovídá bezpečnostním požadavkům. V prvním díle jsme si popsali:

1. Proč by se měla výroba z fotovoltaických panelů při plném slunečním svitu přerušovat?
2. Jak lze jednoduše a spolehlivě požadavek „bezpečného“ napětí do 120 V DC (ideálně 0 V DC) splnit?
3. Jak umí firma BONEGA svým PATENTOVANÝM řešením vyhovět jak odpínání, tak i zkratování panelů?
4. Varianty dálkového ovládání.
5. Parametry vypínačů BONEGA PEP-V-DC za velmi příznivé ceny.
6. Ukázku jednoho z možných schemat zapojení pro systém vypínání s motorickým dálkovým ovládáním včetně ochrany proti přepětí.
7. V jakém pořadí je doporučeno FVE vypínat.

Z prvního dílu na nás vzešly také dotazy:

• někteří čtenáři nabyli dojmu, že jak při vypínání panelů, tak i při systému zkratování panelů jde o sério-paralelní zapojení, kde by bylo nižší napětí a vyšší proudy
  – není tomu tak, jde čistě o SÉRIOVÉ zapojení, kde se napětí sčítá
• na výstupu z DC rozvaděče ke střídači dochází k běžnému sdruženému napětí (například 800V DC a proudu třeba do 20A … s ohledem na možnosti střídače)
• umístění bodů rozpojení (vypínačů DC) může být s ohledem na technické možnosti a ekonomiku kabeláže jak poblíž panelů (v jejich stínu, na půdě), tak i poblíž střídače, atd.)
• uplatnění nachází oba systémy od jednotek panelů až po velké počty
• proud je vždy limitovaný nejslabším panelem v zapojení.

A. V tomto druhém dílu si popíšeme jak levně a především SPOLEHLIVĚ A BEZPEČNĚ přerušit výrobu elektřiny z fotovoltaických panelů i při plném slunečním svitu s životností minimálně 30 let POMOCÍ ZKRATOVÁNÍ

Na rozdíl od přerušení vývodů z panelů (kde do místa rozpojení při slunečním svitu bude stále napětí) je po zkratování vývodů z panelů všude nulové napětí. Čili nulové jak mezi panely a zkratovačem (speciální vypínač DC), tak mezi zkratovačem a střídačem.

Zásadní mechanický a tím i energetický rozdíl v ovládání mezi odpínáním a zkratováním panelů je v tom, že:
• při systému odpínání panelů jsou při běžném provozu vypínače DC v zapnutém stavu a pro přerušení výroby stačí vypínač vypnout
• při systému zkratování panelů jsou při běžném provozu vypínače DC ve vypnutém stavu a pro přerušení výroby je nutné vypínač zapnout.

Obojí má své výhody a nevýhody:
• zkratováním přerušíte o 38 až 66 % více panelů (podle velikosti napětí 40V nebo 50V) než při odpínání
• pro proces odpínání nepotřebujete žádnou energii, ale pro zkratování ano
Více parametrů pro srovnání najdete v níže uvedené tabulce:

Proces vypnutí i zapnutí lze řídit na dálku a lze jej i plně automatizovat pomocí speciál-ního nahazovače či získávat informace o faktickém stavu pomocí signalizátorů. Toto chráněné technické řešení dokáže bezpečně přerušit dodávky elektrické energie z několika panelů současně.

Stejně jako pro odpínání panelů se i pro zkratování panelů využívají speciální DC vypínače pod označením BONEGA PEP-V-DC s uchycením na DIN lištu. Dokáží opakovaně v rámci své životnosti 20.000 cyklů zvládat přerušování napětí do 200V DC a proudy do 25A.

I při řešení systémem zkratování jde zase o relativně jednoduché „mechanické“ řešení bez jakékoli elektroniky, které dodává celému zařízení velkou spolehlivost, jednoduchou montáž, minimalizaci počtu konektorů (častá příčina požáru) a dlouhou životnost i přes 30 let a záruku 5 let.

Praxe oceňuje také i to, že DC vypínače nejsou citlivé na různé rušivé vlivy, odebírají minimum energie (cca 1 W), umožňují na sebe navázat pro dálkové ovládání motoricky ovládané nahazovače, optickou či zvukovou signalizaci, dálkovou signalizaci (www.signalizator.cz).

O bezpečném a spolehlivém přerušení výroby elektřiny z fotovoltaických panelů i při plném slunečním svitu si můžete promluvit na stánku Bonegy – 4. června na jednodenní B2B akci Volty Expo & Meeting v Ostravě na výstavišti Černá louka přímo s odborníky společnosti BONEGA. Volnou vstupenku si můžete stáhnout zde.

Tyto vypínače lze pak velmi efektivně sestavovat do sekcí od jednoho do pěti kusů (počet je omezen schopností motorického nahazovače). Na výběr jsou následující typy nahazovačů AC i DC:

• 1P automatický AC recloser „nahazovač“ BONEGA 230V AC s 1P či 2P ramenem a dálkovým ovládáním
• 2P automatický AC recloser „nahazovač“ BONEGA 230V AC s 1P či 2P ramenem, se signalizací a dálkovým ovládáním
• 1P speciální automatický AC recloser „nahazovač“ BONEGA 230V AC HDO s 1P či 2P ramenem a dálkovým ovládáním reagující na přerušení „N“ vodiče, což je výhodné pro řešení CENTRAL STOP
• 1P automatický DC recloser „nahazovač“ BONEGA DC do 50V s 1P či 2P ramenem a dálkovým ovládáním.

Více informací na: http://www.bonega.cz/go.asp?odkaz=elektro/nahazovace_1p.htm a http://www.bonega.cz/go.asp?odkaz=elektro/nahazovace_2p.htm

­­Vypnutí u všech variant lze dálkově spustit:
• ručně
• automatizovaně (blížící se bouřka nebo vichřice, zvýšená teplota, atd..)
Informaci o vypnutí lze sdělovat přes signalizační kontakty, které mohou být součástí jak napěťových či podpěťových spouští, tak i nahazovačů BONEGA.

Provoz ovládání pomocí nahazovačů může využívat jak energii z předem určeného panelu či z baterií se stejnosměrným proudovým výstupem, tak i z jiného zdroje s výstupem stejnosměrným či střídavým nebo ze záložního zdroje.

Zkratování může být ideálně součástí DC rozvaděčů kombinovaných s ochranou proti přepětí (podrobně popíšeme ve 3.dílu), přičemž firma BONEGA již nabízí toto ucelené řešení v DC rozvaděči včetně dokumentace a výrobních štítků.

• s výhodou může být ovládání propojeno drátově či bezdrátově současně s více zařízeními pro přerušení činnosti fotovoltaických panelů, takže k odpojení celé FVE může dojít v jednom okamžiku
• na jeden pokyn odstavení FVE pomocí tlačítka Central STOP mohou sdruženě reagovat nejen DC vypínače, ale i ostatní zařízení
• jeden vypínač se prodává v základní ceně za 195 Kč bez DPH a dokáže spolehlivě obsloužit najednou při napětí jednoho panelu 40V DC a proudu do 25A až 5 panelů (ministring), případně obslouží současně 4 panely o napětí 50 V DC, atd..
• v případě sestavy až 5 propojených vypínačů mezi sebou lze tak obsloužit až 25 panelů při napětí jednoho panelu 40V DC a proudu do 25A
• sestavy od 1 do 5 kusů si volí zákazník (obvykle jde o konkrétní řešení v daném objektu s ohledem na vodiče, prostory, atd).

Poznámka: v případě zájmu si vyžádejte obchodní podmínky jak na přístroje, tak i na sestavy v DC rozvaděčích.

Volty Expo & Meeting s přednáškou na toto téma bude už za dva měsíce – 4. června 2025 (středa) v Ostravě na výstavišti Černá louka. Seznam přednášek je na HP Voltů. Zde je ke stažení volná vstupenka.

B. Ukázka jednoho z možných schemat zapojení pro systém zkratování s motorickým dálkovým ovládáním včetně ochrany proti přepětí.

Níže uvedené schéma zobrazuje: fotovoltaické panely, ministringy, svorkovnice, motoricky ovládané sestavy DC vypínačů, pojistkový odpínač především pro servisní účely, svodič přepětí. Mohou pak navazovat i přenosové jednotky pro dálkové ovládání, signalizační prvky, vzdálená monitorovací nebo řídicí jednotka, atd.

C. Upoutávka

V dalším díle číslo 3 vás seznámíme:

• s ekonomicky výhodným řešením spojení odpínání panelů s DC rozvaděčem
• jak minimalizovat počty konektorů a předcházet tak riziku požárů
• podle čeho zvolit odpínání nebo zkratování
• na základě konkrétního příkladu ukážeme, jak vypočítat potřebný počet vypínačů DC s ohledem na výkon a počet panelů a ceny.

D. Jaké další „vychytávky“ firma BONEGA pro fotovoltaiku nabízí:

1. Inovované automatické přepínače dvou zdrojů (sítí) až do 2x 63A. Jedna ze základních funkcí je ta, že po výpadku prioritní sítě automaticky přepne na záložní síť. Po náběhu hlavní sítě zase automaticky vypne záložní síť a sepne provoz přes hlavní síť. V případě výpadku obou sítí dojde k obnovení té, která „naběhla“ jako první. Po obnově obou nastává řízení podle priorit.
2. Automatické přepínače pro dva spotřebiče až do 2x 63A a to nejen pro fotovoltaiku.
3. Nahazovače jističů typ HDO. Reagují na pokyny z HDO záměrně se zpožděním (vypínání za 4,5 sec a zapínání za 10 sec), čímž eliminují zbytečné proudové „nárazy“.
4. Speciální rozvaděče AC pro fotovoltaiku bez silových stykačů. Stykače jsou nahrazeny speciálními nahazovači, které musí vypnout jistič, i když již mají přerušený přívod.
5. Typové rozvaděče AC a DC (více jak 60 typů).
6. Hybridní přepínače dvou sítí. Automa­ticky upřednostňují jen jednu prioritní síť.
7. Ruční bezpečnostní přepínače sítí. V případě výpadku obou sítí se oba jističe dostanou do stavu vypnuto. Uživatel pak musí sám rozhodnout, kterou ze sítí po výpadku zprovozní.
8. Spolehlivé, bezdrátové dálkové ovládání pokynů zapni/vypni na VELMI dlouhé vzdálenosti (BSP1). Jde o dvojici jednomodulových zařízení s montáží na DIN lištu. Slouží pro bezdrátový radiový přenos stavu kontaktu vypnuto nebo zapnuto na velké vzdálenosti. Zvládá i 500 m ve volném prostředí, navíc s možností dalších prodloužení. Díky důkladně šifrovanému, obousměrně potvrzovanému přenosu, jde o bezpečný a velmi spolehlivý způsob spojení a řízení. Obě zařízení pracují do kříže. Změna vstupu jednoho zařízení vyvolá okamžitou adekvátní změnu stavu výstupu druhého zařízení. Pokud k žádné změně stavu vstupu nedochází, probíhá pro jistotu synchronizace a to preventivně v 1 minutových perio-dách. Umí předávání pokynů jak jen jednosměrně „TAM“, tak také obousměrně „TAM i ZPĚT“. Pro případy, kdy je dosah jedné dvojice nedostatečný, tak je možné vytvářet „nekonečné“ sestavy na prodloužení dosahu. Bezdrátově dojde k přenesení pokynu mezi Zařízením #1 a #2. Drátově dojde k přenesení pokynu mezi Zařízením #2 a #3 a bezdrátově pokračuje přenesení pokynu mezi Zařízením #3 a #4, atd.
9. Cenově výhodné přístroje BONEGA s 3 letou zárukou:
   • Svodiče přepětí DC a AC
   • Jističe DC do 250 a do 500V
   • Proudové chrániče – typy „AC“, „A“, „B“, „S“
   • Vypínače do 63 a do 125A.
   • více na https://www.bonega.cz/elektro/
10. Uživatelsky velmi jednoduché signalizátory AC, DC určené především pro diag-nostiku obvodů, sledování teploty či dálkové ovládání spotřebičů – www.signalizator.cz
11. Dálkové měření spotřeby elektrické energie, vody, plynu i tepla pod jednou aplikací –https://app.hlidacspotreby.cz
12. Aplikace pro výrobu dokumentace Ověření návrhu rozvaděčů s možným využitím až 61.000 typů přístrojů a více jak 2.600 skříní: www.navrh-rozvadece.cz

Roman Hudeček