scieee Science in your language
[cs] (orig)

POSOUZENÍ EKONOMICKÉ VÝHODNOSTI NÁVRHU OBNOVITELNÉHO ZDROJE ENERGIE VE FORMĚ FTV PANELŮ: PŘÍPADOVÁ STUDIE PRO BYTOVÝ DŮM

Abstract

Článek se zabývá problematikou využití slunečního záření jako obnovitelného zdroje energie v rámci budovy bytového domu. V současné době je aktuálním trendem využívat jakékoliv ekologické obnovitelné zdroje energie. Podstatnou část těchto zdrojů energie tvoří sluneční záření. Sluneční záření je možné při návrhu budovy využít dvěma hlavními způsoby, a to buď k výrobě elektřiny pomocí fotovoltaických (FTV) panelů nebo k získávání tepla k ohřevu teplé vody pomocí solárních termických kolektorů. Fotovoltaické panely se používají pro výrobu elektrické energie díky světelnému záření. Článek se dále rovněž věnuje energetickému využití a finančnímu posouzení FTV panelů instalovaných na větrané fasádě konkrétního objektu. Benefity jsou prezentovány na konkrétní případové studii reálné stavby bytového domu.

Read accessible full text

POSOUZENÍ EKONOMICKÉ VÝHODNOSTI NÁVRHU OBNOVITELNÉHO ZDROJE ENERGIE VE FORMĚ FTV PANELŮ: PŘÍPADOVÁ STUDIE PRO BYTOVÝ DŮM

Author: Sotolář, Václav; Brandtner, Michal; Boháček, Adam
Publisher: Czech Journal of Civil Engineering
Year: 2021
DOI: 10.51704/cjce.2020.vol6.iss2.pp59-70
Source: https://dspace.vut.cz/bitstreams/62d96f8a-c39e-4ae6-aabc-60de68b9b17b/download
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
59
POSOUZENÍ EKONOMICKÉ VÝHODNOSTI NÁVRHU
OBNOVITELNÉHO ZDROJE ENERGIE VE FORMĚ FTV
PANELŮ: PŘÍPADOVÁ STUDIE PRO BYTOVÝ DŮM
ASSESSING THE ECONOMIC BENEFITS OF A RENEWABLE ENERGY DESIGN
IN THE FORM OF FTV PANELS: A CASE STUDY FOR A RESIDENTIAL BUILDING
Bc. Václa So olář1*; Ing. Michal B and ne 1; Ing. Adam Boháček1
1 B no Uni e si y o Technology, Facul y o Ci il Enginee ing, Ve eří 331/95, 602 00 B no, Czech Republic
* co esponding au ho : [email p o ec ed]
ABSTRAKT CZ
Článek se zabý á p oblema ikou yuži í slunečního záření jako obno i elného zd oje ene gie ámci
budo y by o ého domu. V současné době je ak uálním endem yuží a jakékoli ekologické
obno i elné zd oje ene gie. Pods a nou čás ěch o zd ojů ene gie oří sluneční záření. Sluneční záření
je možné při ná hu budo y yuží d ěma hla ními způsoby, a o buď k ý obě elek řiny pomocí
o o ol aických (FTV) panelů nebo k získá ání epla k ohře u eplé ody pomocí solá ních e mických
kolek o ů. Fo o ol aické panely se použí ají p o ý obu elek ické ene gie díky s ě elnému záření.
Článek se dále o něž ěnuje ene ge ickému yuži í a inančnímu posouzení FTV panelů ins alo aných
na ě ané asádě konk é ního objek u. Bene i y jsou p ezen o ány na konk é ní případo é s udii eálné
s a by by o ého domu.
Klíčo á slo a: Fo o ol aické panely, FTV, ě aná asáda, obno i elné zd oje ene gie, ži o ní
p os ředí, náklady, by o ý dům.
ABSTRACT
The a icle deals wi h he use o sola adia ion as a enewable ene gy sou ce o apa men building.
Today, i is ac ual end o use any ecological enewable ene gy sou ces. A subs an ial pa o hese
ene gy sou ces is sola adia ion. Sola adia ion can be used in he design o a building in wo main
ways, ei he o gene a e elec ici y using pho o ol aic (PV) panels o o gene a e hea ho wa e using
sola he mal collec o s. Pho o ol aic panels a e used o gene a e elec ici y due o ligh adia ion. The
a icle also deals wi h he ene gy use and inancial assessmen o PV panels ins alled on he en ila ed
acade o a pa icula building. The bene i s a e p esen ed on a speci ic case s udy o a eal apa men
building.
Key wo ds: Pho o ol aic panels, PV, en ila ed acade, enewable ene gy sou ces, en i onmen ,
cos s, apa men building.
1 ÚVOD
V současné době je mode ní yuží a jakékoli ekologické a obno i elné zd oje ene gie. O o
íce se ozmáhá o o ol aika, k e ou lze yuží několika způsoby a je z . „mul i unkční“.
Nej ě ším zd ojem ene gie je sluneční záření. Sluneční záření je možné yuží d ěma způsoby,
a o buď k ý obě elek řiny pomocí o o ol aických (FTV) panelů nebo k získá ání epla k
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
60
ohře u eplé ody pomocí solá ních e mických kolek o ů. Sluneční ene gie posky uje ideální
kombinaci ekologie a hospodá ného y ápění. FLV panely se použí ají p o ý obu elek ické
ene gie, k e á se y obí díky s ě elnému záření, nikoli šak epelnému. FTV článek je
zařízení, k e é přeměňuje sluneční ene gii přímo na ene gii elek ickou.
1.1 Legisla i a a obecně zá azné předpisy
Ná h, ealizace a p o ozo ání sys émů na ý obu ene gie z obno i elných zd ojů podléhají
přede ším následujícím p á ním předpisům a no mám:
- zákon č. 22/1997 Sb., ak uálním znění zákon č. 265/2017 Sb., o echnických
požada cích na ý obky a o změně a doplnění něk e ých zákonů
- zákon č. 165/2012 Sb., ak uálním znění zákon č. 131/2015 Sb., o podpo o aných
zd ojích ene gie a o změně něk e ých zákonů
- yhláška č. 194/2015 Sb., o způsobu egulace cen a pos upech p o egulaci cen
elek oene ge ice a eplá ens í
- yhláška č. 296/2015 Sb., ak uálním znění yhláška č. 266/2016, o
echnickoekonomických pa ame ech p o s ano ení ýkupních cen p o ý obu elek řiny
a zelených bonusů na eplo a o s ano ení doby ži o nos i ý oben elek řiny a ý oben
epla z obno i elných zd ojů ene gie ( yhláška o echnickoekonomických pa ame ech)
- yhláška č. 477/2012 Sb., o s ano ení d uhů a pa ame ů podpo o aných obno i elných
zd ojů p o ý obu elek řiny, epla nebo biome anu a o s ano ení a ucho á ání
dokumen ů
- nařízení lády č. 118/2016 Sb., o posuzo ání shody elek ických zařízení u čených p o
použí ání u či ých mezích napě í při jejich dodá ání na h
- ČSN 33 0360 ed. 2 Mís a připojení och anných odičů na elek ických předmě ech
- ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 Elek ické ins alace nízkého napě í – Čás 4–41: Och anná
opa ření p o zajiš ění bezpečnos i Och ana před ú azem elek ickým p oudem
- ČSN 33 2000-5-51 ed. 3 Elek ické ins alace nízkého napě í – Čás 5–51: Výbě a s a ba
elek ických zařízení – Všeobecné předpisy
- ČSN 33 2000-7-712 ed. 2 Elek ické ins alace nízkého napě í – Čás 7–712: Zařízení
jednoúčelo á a e z láš ních objek ech – Fo o ol aické (PV) sys émy, a další
2 TEORETICKÁ VÝCHODISKA
2.1 Fo o ol aické panely
2.1.1 Technologie FTV panelů
Fo o ol aické panely se použí ají p o ý obu elek ické ene gie, k e á se y obí díky
s ě elnému záření, nikoli šak epelnému. Nejznámější o o ol aické panely jsou
z křemíko ých článků (k ys alických článků), e k e ých zniká s ejnosmě ný p oud.
Vy obený p oud je s eden speciální kabeláží do s řídače napě í. S ejnosmě ný elek ický p oud
se přemění na s řída ý elek ický p oud. Od ud je elek ický p oud oz eden do
akumulá o o ého uložiš ě elek ické ene gie, nebo do domácí elek ické sí ě. V případě
přeby ku elek ické ene gie lze zásobo a ene gií dis ibuční elek ickou síť. [1]
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
61
Vý oba o o ol aické ene gie je jedním z nej ychleji os oucích zd ojů ene gie, k e ý je
o li ňo án množs ím slunečního záření a eplo ou o o ol aického panelu. Účinnos
o o ol aických panelů klesá s os oucí eplo ou. Článek [2] se zabý á expe imen álním
zkoumáním ýkonu o o ol aického panelu s yuži ím ma e iálů p o ázo ou změnu (PCM).
Ty o ma e iály mohou při použi í na zadní s aně panelu abso bo a značné množs í epla a
ím z ýši jejich ýs upní ýkon.
Ob . 1 Fo o ol aická asáda na odinném domě [3]
2.1.2 Fyzikální pods a a FLV přeměny ene gie
FTV článek je zařízení, k e é přeměňuje sluneční ene gii přímo na ene gii elek ickou. FTV
články se y ábějí z ma e iálů, k e é nazý áme polo odiče. Základním ma e iálem polo odiče
je křemík. Ten má šak u ne ýhodu, že su o ém s a u je elmi špa ný odič elek ického
p oudu. Z oho o dů odu se kombinuje křemík s dalšími p ky, jako je os o a bo . Polo odiče,
k e é zniknou smícháním křemíku a os o u, mají nadby ek elek onů. Ty o polo odiče se
označují jako polo odiče ypu N. Polo odiče, k e é zniknou smícháním křemíku a bo u, mají
naopak nedos a ek elek onů. Mís a, kde elek ony chybí, se nazý ají dí y. Ty o dí y mají
kladný elek ický náboj, a p o o y o polo odiče označujeme jako polo odiče ypu P. Pokud
polo odič ypu N a P spojíme doh omady, začnou se elek ony samo olně pohybo a smě em
k polo odiči ypu P a dí y se začnou pohybo a k polo odiči ypu N. V mís ech, kde jsou y o
polo odiče spojeny, je ba ié a, k e á b ání elek onům a dí ám pohybu přes celý polo odič.
Při ozáření FTV článku slunečním s ě lem se a o ba ié a překoná a elek ony p oniknou do
polo odiče ypu P a dí y do polo odiče ypu N. Tím znikne na FTV článku elek ické napě í.
[4]
2.1.3 D uhy FLV panelů
Křemíko ý k ys alický solá ní panel
P o ý obu křemíko ých panelů se použí á monok ys alický nebo polyk ys alický křemík.
Polyk ys alický ni id křemíku je polo odičo ý ma e iál, na k e ý jsou připe něny mřížky
elek od. V dnešní době no ých echnologií dokážeme z obou yp oduko a éměř s ejné
množs í napě í. Z oho yplý á, že do yuží ání FTV panelů začíná p omlou a ýhodnější
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
62
cena ý oby. Na začá cích ý oby FTV panelů byly p okaza elně méně účinnější
polyk ys alické panely, a šak byly zna elně le nější. [5]
Tenko s é solá ní panely
Tenko s é solá ní panely jsou jako d uhé na hu, a za ím jako jediné. Jedno li é články jsou
ady nanesené přímo na sklo, nebo na plas o ou ólii. Účinnos enko s ých článků je ob ykle
nižší než u k ys alických panelů. Výhodou je, že ý oba elek ického napě í zniká při nízké
in enzi ě dopadajícího s ě la. Tenko s é články mají mnohonásobně enčí ak i ní
polo odičo ou s u a současně ě ší účinnos . Typickým předs a i elem je echnologie CIGS
neboli CIS. Po é lze ynecha och anné zené sklo, k e é oří u k ys alických panelů 90%
hmo nos i. [5]
Pe o ski o é solá ní panely
Možná jedna z nejbližších budoucnos í o o ol aických panelů jsou p á ě pe o ski o é solá ní
panely. Jedná se přede ším o složení halogenů, jakým je například chlo s olo em. Výhodou je
možnos budoucí ins alace například do skleněných abulí ýplní o o ů, jako jsou p osklené
d eře, okna, skleněné asády podobně. [5]
O ganický solá ní panel
Úplnou budoucnos í jsou solá ní panely o ganické. Ty o solá ní panely jsou p oza ím y íjeny
na uni e zi ě Tel A i u a jeho echnologie yuží á gene icky up a o ané bílko iny a
nano echnologie. Ty o solá ní panely by neměly ůbec obsaho a žádné oxické p ky a měly
by bý zakompono ány na jakýkoli ma e iál.
Elek ické napě í ěch o panelů spočí á na bázi o osyn ézy. Jedním z nejlepších a
nejdůleži ějších aspek ů je ekologie a ý obní cena solá ního panelu. [5]
Fo o ol aické d ouplášťo é panely (PV-DSF) jsou poslední době čas ým řešením ke
snížení spo řeby ene gie budo . Au oři článku [6] na hují sys ém, kdy po cho á eplo a
o o ol aického modulu a nik epla do oho o sys ému je řízen nuceným ě áním. Výsledky
článku jasně ukazují, že sp á né kombinace zducho é du iny a ychlos i zduchu ý azně
sníží koe icien slunečního epelného zisku a zlepší ýkon o o ol aického sys ému.
S a ebně in eg o ané o o ol aiky (BIPV) e spojení s ma e iály p o změnu áze (PCM) jsou
předmě em dalšího článku [7]. In eg o ané o o ol aiky nabízí příleži os i ke snížení eplo y
o o ol aického panelu za účelem z ýšení celko é účinnos i BIPV s yuži ím odeb aného epla
p o řízení ene ge ické zá ěže budo y.
Fo o ol aické asády s epelnou egulací pasi ním zducho ým kanálem posky ují z hlediska
nákladů e ek i ní opa ření p o zlepšení přeměny solá ní ene gie na elek ickou ene gii. Au o
Han e s é s udii [8] předs a uje 2D nume ické zkoumání cha ak e is ik p oudění eku iny a
přínosu epla u ni ř pasi ního chladícího zducho ého kanálu y ořeného d ěma s islými
o noběžnými s ěnami. Jedna s ěna je ohří ána abso bo aným eplem o o ol aickými články
ze slunečního záření. Výsledky ukazují ekonomický způsob u olňo ání epla e p ospěch
ý oby o o ol aické ene gie o e řeným zducho ým kanálem za o o ol aickým panelem.
2.1.4 Vý oba a složení FLV panelu
FTV panel zniká spojením několika modulů pomocí pájecí pas y. Pájecí d á se zahřeje pomocí
pájky a moduly se umís í do speciálního s ojanu. Po dokončení pájení se moduly čis í pomocí
ul az uku e odě o eplo ě 60 °C. Po é se moduly pájí e skupinách. Moduly se umís í do
ámu, do jehož ob odu se sune ko o ý p oužek, k e ý šechny moduly pospojuje. Ten slouží
i jako odič. Po é se moduly přemís í na p ůhlednou desku z s eného skla, k e á slouží jako
základna nesoucí moduly. Její pe nos je z ýšena laminá o ou olií. Nakonec se aplikuje ěsnící
olie, k e á bude moduly ch áni . Laminace a y zení panelu se p o ádí he me icky
uza řené ozehřá é peci na 80 °C, z níž se ysaje zduch. Po yjmu í z pece jsou šechny
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
63
součás i spojeny doh omady. Panel se umís í do plas o ého ámu a slepí. Po é se ám seš oubuje
a panel je komple ní. [4]
V přepoč u 1 m2 k ys alického o o ol aického panelu je přibližně 17 kg. Z oho 90 %
hmo nos i panelu oří och anné zené sklo, aby nedošlo k poškození například k upobi ím
nebo jinými klima ickými je y. Základní samo ná ý obní jedno ka se skládá ob ykle z 60–72
článků z k ys alického křemíků. Ty o články jsou och anné s ě, k e á slouží p o i
přehří ání. Dále se FTV panel skládá ze zadního k y u panelu, na k e ém je připe něná přípojná
k abička p o napojení elek ické ins alace. V přední čás i panelu se nachází už jen zmiňo ané
zené bezpečnos ní sklo. Celý FTV panel je o ámo án hliníko ým ámem. Lze jej zabudo a
i do mědi nebo ne ezu. [9]
2.1.5 Ži o nos a ná a nos FLV panelů
Ži o nos FTV panelů je samozřejmě daná ý obcem. Ži o nos FTV panelu je de ino ána jako
doba, po k e ou jeho ýkon neklesne íce než o 20 %. Znamená o, že po u o dobu panel
posky uje zá uku min. 80 % nominálního ýkonu. Ta o ži o nos je současnos i u k ali ních
panelů 30 až 40 le . V ideálním případě může bý až 60 le . Panely mohou bý unkční i po
uplynu í doby jejich ži o nos i. P ůmě ná účinnos FTV panelů je současné době 17–18 %.
Ná a nos in es ice je zá islá na mnoho ak o ech, zejména na množs í denní spo řeby
elek řiny.
Ná a nos o o ol aické elek á ny je daná ýkonem panelu, dobou slunečního s i u, sp á nou
úd žbou panelů a podobně. Nelze edy přesně říc , kdy se in es ice á í. Za předpokladu
ideálních podmínek, sp á ném nains alo ání a nep ojek o ání lze odhado a ná a nos cca 5–
10 le . [10]
2.1.6 Vli na ži o ní p os ředí
FTV ke s ému chodu nepo řebuje žádné pali o, p o ože unguje pouze na sluneční ene gii. Při
jeho chodu edy nedochází ke znečišťo ání o zduší a ody, jako při zp aco á ání osilních
pali , např. uhlí a plynu. Jejich p ůmyslo á ý oba šak může mí nega i ní li na ži o ní
p os ředí, a o případnými úniky škodli ých lá ek do okolního p os ředí mís a ý oby. P o
předs a u 1 m2 FTV panelu uše ří za 1 ok 1 CO2 při ý obě ene gie epelných elek á nách.
FTV články se p o o y ábějí uza řených p os o ách, akže lze y o úniky co nej íce
elimino a . Po uplynu í ži o nos i panelů se y o panely ecyklují, akže nebudou přispí a k
h omadění z . elek oodpadu. Fak em edy je, že FVT má spíše pozi i ní dopad na ži o ní
p os ředí, p o ože nah azuje neobno i elné zd oje ene gie. [11]
Účinky solá ní o o ol aické ene gie na ži o ní p os ředí byly zkoumány následujícím článku
[12]. Solá ní o o ol aická ene gie pa ří d uhy obno i elné ene gie s elkou pozo nos í díky
s ému nízkém znečiš ění. Solá ní o o ol aická echnologie má šak pozi i ní i nega i ní
dopady na ži o ní p os ředí. Mezi nega i ní účinky ý oby solá ních o o ol aických sys ému
pa ří znečiš ění odpadních od a odpadních plynů. Solá ní panely jsou aké zd ojem s ě elného
znečiš ění. Nesp á ná lik idace solá ních článků na konci jejich ži o nos i škodí ži o nímu
p os ředí díky zápachu a nega i nímu li u na půdu.
3 METODY A PŘÍPADOVÁ STUDIE
3.1 Umís ění solá ních panelů na asádu
Solá ní panely lze umís i na asádu z a chi ek onického dů odu, nebo že na s řešní kons ukci
jej nelze umís i . Nu no zmíni , že nejlepší účinnos o o ol aických panelů je případě

Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
64
nains alo ání sklonu ůči Slunci e 30° – 40°. Dalším důleži ým aspek em při umís ění FTV
panelů je o ien ace ůči s ě o ým s anám. Ideálním umís ěním je na jižní s anu. Naopak
ne hodné je umís ění na se e ní s anu.
Na asádě mohou FTV panely bý umís ěny 90° a slouži jako obklad ě ané asády. To o
umís ění je nejčas ější z dů odu a chi ek onického zhledu. Dále slouží zá o eň jako obklad
ě ané asády. Další možnos í je ins alace pod úhlem. A šak dojde ke z ě šení účinnos i
ý oby elek ické ene gie, působí ne zhledným dojmem. Zá o eň ale může dojí k zas ínění
ni řních p os o ů. Tako á ins alace by byla hodná například p o kancelářské p os o y a
podobně.
V popsané případo é s udii bylo z oleno umís ění FTV e a ian ě b) 90°, pouze z jižní
s any objek u.
Ob . 2 Umís ění FLV na asádě, a ian a b) [13]
Ob . 3 Vli o ien ace a sklonu FTV panelů na ýkon [14]
3.2 Ná h a ýpoče spo řeby elek ické ene gie
V ámci případo é s udie je u ažo áno s možnos í yuží a solá ní ene gii p o po řebu
by o ém domě. By o ý dům se skládá ze ří nadzemních podlaží a jednoho podzemního
podlaží. V každém nadzemním podlaží jsou ři by o é jedno ky. V abulce č. 1 jsou u edeny
předběžné spo řebiče domácnos ech a jejich p ůmě ný čas zapnu í. Solá ní panely jsou
uko eny na nosný oš , k e ý je uko en pomocí speciálních konzolí k ob odo é nosné zdi.
Vy obená elek ická ene gie bude ukládána do LiFePO4 akumulá o ů. V případě přeby ku
elek ické ene gie bude předá ána do dis ibuční sí ě doda a ele elek ické ene gie. Veške é
y o ýpoč y jsou ypoč eny za daných klima ických podmínek na konk é ní s a bě by o ého
domu.
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
65
Ob . 4 Re e enční objek : By o ý dům
Základní s upní údaje
Solá ní panel SUNPOWER MONO
Rozmě
A ypické
Jmeno i é napě í
43,4 V
Typ buněk
Monok ys alické
Max. p oud při zá ěži
9,22 A
Nominální ýkon
panelu
400 Wp
Napě í nap ázdno
52,7 V
Váha 1 m2
cca 12 kg
Max. sys émo é napě í
1000 V
Zá uka ý obce
25 le
Celko á plocha FTV panelů
53,6 m2
Max. účinnos panelu
19,4 %
P ůmě ná denní doba slunce
5 hodin
Úhel mon áže
90 °
Účinnos panelu e sklonu
90°
70 %
V abulce č. 1 je ýpoče spo řeby elek ické ene gie za 1 ok. Ve ýpoč u je přibližná doba
spo řebičů, při jaké době je zapnu ý. V by o ém domě se nachází celkem 9 by o ých jedno ek.
Každá by o á jedno ka spo řebuje denně přibližně 23,6 kWh. Za jeden den je spo řebo áno
212,0 kWh elek ické ene gie. Celko á spo řeba elek ické ene gie by o ého domu za 1 ok
činní 77 388 kWh.
D uh spo řebiče
P ůmě ný příkon
(kW)
Čas spo řebiče
(h)
Spo řeba za
den (kWh)
Os ě lení domácnos i
0,80
2,5
2,0
Elek ický bojle 200 l
2,20
1
2,2
El. ysoušeč lasů
2,30
0,15
0,3
Kombino aná chladnička
0,30
1
0,3
Rychlo a ná kon ice
2,20
0,25
0,6
Mik o lnná ouba
0,90
0,25
0,2
Ves a ná ouba
3,30
0,5
1,7
El. indukční a ná deska
6,50
1
6,5
El. diges oř
0,08
1
0,1
Myčka na nádobí
0,80
1,5
1,2
P ačka na p ádlo
1,00
1
1,0
Sušička na p ádlo
4,50
1
4,5
Wi i ou e
0,01
24
0,2
TV – LCD
0,20
2
0,4
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
66
Vysa ač
2,00
0,15
0,3
Žehlička
1,80
0,3
0,5
PC, no ebook, elek onika
0,80
2
1,6
Celko á spo řeba elek ické ene gie 1 by o é jedno ky na den (kWh)
23,6
Poče by o ých jedno ek by o ém domě (ks)
9
Celko á spo řeba elek ické ene gie by o ého domu na den (kWh)
212,0
Celko á spo řeba elek ické ene gie by o ého domu za 1 ok
(kWh)
77 388,0
Tab. 1 Spo řeba elek ické ene gie by o ého domu
Výkon jednoho panelu na 1 m2 (Wp) za 1 hodinu
400
Účinnos FTV panelu e sklonu 90° (%)
70
Sku ečný ýkon jednoho panelu na 1 m2 (W ) za 1 hod.
280
Celko á plocha FTV panelů (m2)
53,6
Vy obená elek ická ene gie za 1 hodinu (kW)
15,01
P ůmě ná doba denního s i u slunce (hodin)
5
Celkem y obená el. ene gie za 1 den (kWh)
75,04
Celkem y obená el. ene gie za 1 ok (kWh)
27 389,6
Tab. 2 Vý oba elek ické ene gie FTV elek á ny za 1 ok
Doba
( ok)
Účinnos
%
Vy obeno
(kWh)
Souče po 5
le ech (kWh)
Souče po 10
le ech (kWh)
Souče po 15
le ech (kWh)
1 ok
70
27 389,6
133 035,2
256 288,4
369 759,6
2 ok
69
26 998,3
3 ok
68
26 607,0
4 ok
67
26 215,8
5 ok
66
25 824,5
6 ok
65
25 433,2
123 253,2
7 ok
64
25 041,9
8 ok
63
24 650,6
9 ok
62
24 259,4
10 ok
61
23 868,1
11 ok
60
23 476,8
113 471,2
113 471,2
12 ok
59
23 085,5
13 ok
58
22 694,2
14 ok
57
22 303,0
15 ok
56
21 911,7
Tab. 3 Výpoče ý oby elek ické ene gie následujících le ech
Dalším pos upem ýpoč u bylo ypočí áno, kolik o o ol aická elek á na na asádě by o ého
domu dokáže y obi elek ické ene gie. Důleži ým aspek em při ýpoč u je ýkon FTV panelu.
Na žený FTV panel o ýkonu 400 Wp je připe něn pod úhlem 90°. Ten o úhel je nežádoucí
ůči ýkonu panelu. Jeho ýkon klesne na 70 %. Fo o ol aická elek á na má celkem plochu
Czech Jou nal o Ci il Enginee ing
2020
Volume 06
Issue 02
doi.o g/10.51704/cjce.2020. ol6.iss2.pp59-70
ISSN (online) 2336-7148
www.cjce.cz
67
53,6 m2. Nejdůleži ější hodno ou při ýpoč u je i p ůmě ný denní sluneční s i . V om o případě
je u ažo án sluneční s i 5 hodin/den. V posledních le ech (2017,2018 a 2019) je p ůmě ný
denní sluneční s i 8 hodin. U ažo áno bylo pouze 5 hodin slunečního s i u, z dů odu menší
ý oby elek ické ene gie a dří ější e en uální inanční ná a nos i FTV elek á ny.
Fo o ol aické elek á ny mají ži o nos 20-25 le . Při ýpoč u ý oby elek ické ene gie bylo
u ažo áno 15 le ži o nos i z dů odu, že inanční ná a nos FTV elek á en je mezi 10-15
okem na asádách budo . Tabulka č. 3. znázo ňuje pokles ý oby ene gie s každým okem o
1 %.
V abulce č. 3 je pa né, že každým uží aným okem klesne ý oba elek ické ene gie FTV
asády na by o ém domě o 39,31 kWh. Během 5 oku až 10 oku klesne ý oba elek ické
ene gie o 9782,0 kWh. Po o nání s y obenou elek ickou ene gii z o o ol aické asády za 1
ok a spo řebě elek ické ene gie by o ého domu za 1 ok je kolem 1/3.
4 VÝSLEDKY
4.1 Po o nání pořizo ací ceny FTV elek á ny a ceny uše řené elek ické ene gie
Cílem inančního po o nání FTV elek á ny je zjis i , za jakou dobu je FTV elek á na
ýdělečná. To znamená, za jakou dobu se á í pořizo a eli pů odní in es o ané náklady.
V abulce č. 4. je spočí án náklad na pořízení FTV elek á ny na asádu by o ého domu. Při
ýpoč u jsou u ažo ány adminis a i ní p áce, samo ná ins alace a dodání FTV elek á ny na
s a eniš ě a její mon áž. Celko ý náklad na pořízení FTV elek á ny činní 1 359 360,- Kč.
V ámci pořízení FTV elek á ny není yuži o do ací Zelená úspo ám.
D uh ma e iálu
Cena Kč
Poče ks
Celkem cena
Vyp aco ání p ojek o é
dokumen ace
3 500
-
3 500
FTV panel SUNPOWER MONO 400
Wp
6 500
45
292 500
Kabeláž solá ní 6 mm2 (100 m)
2 500
5
12 500
Konek o y p o zapojení panelů
20
90
1 800
Ko e ní sys ém solá ních panelů
130
132
17 160
S řídač napě í kombino aný
8 900
1
8 900
Regulá o napě í
1 500
2
3 000
Akumulá o S o ion smile 5
315 000
3
945 000
Mon áž FTV elek á ny
75 000
-
75 000
Cena celkem FTV elek á ny na by o ý dům
1 359 360 Kč
Tab. 4 Náklady na pořízení FTV elek á ny na asádu by o ého domu
Dále je nu no yuží ypočí aných hodno z abulky č. 3. - Výpoče ý oby elek ické ene gie
následujících le ech. P o po o nání inanční ná a nos elek á ny, je nu no y obenou
elek řinu ynásobi cenou za 1 kWh. P ůmě ná cena za 1 kWh se udá á cca 5,- Kč.
Cena y obené elek ické ene gie z FTV elek á ny na asádě za 1 ok udá á hodno u
uše řených inancí, k e é by bez pořízení FTV elek á ny bylo nu no zapla i doda a eli, k e ý
dodá á elek ickou ene gii z dis ibuční sí ě.