OGREVANJE SANITARNE VODE Razvoj sledilnika maksimalne v« v «I I • • • • moči sončnih celic in primerjava sprejemnikov sončne energije Matej MAVER, Gregor KLANČAR Izvleček: Predstavljen je razvoj sistema za ogrevanje sanitarne vode s sončnimi moduli. Poleg predlaganega sistema so opisani tudi uveljavljeni sistemi za solarno ogrevanje sanitarne vode. Električni sončni moduli se večinoma uporabljajo za sončne elektrarne. Zaradi vedno nižje cene električnih sončnih modulov in nekaterih prednosti, ki jih imajo pred kolektorji, pa postajajo zanimivi tudi za ogrevanje vode. V prispevku bo obravnavana razlika med obema sistemoma s podanimi prednostmi in slabostmi enega in drugega. Za višji izkoristek električnih sončnih modulov je bil razvit regulator, ki s posebnim algoritmom vzdržuje razmerje med napetostjo in tokom na panelih tako, da proizvajajo maksimalno moč. Hkrati je regulator prilagojen gretju vode v klasičnem rezervoarju vode za hišne potrebe, kar zniža stroške razvoja in izdelave. Za popolnoma samostojno delovanje sistema je bil dodan programirljiv logični krmilnik. Ključne besede: energija, ogrevanje vode, sončna energija, sončni kolektorji, električni sončni moduli, MPP-regulator ■ 1 Uvod Za energetsko preskrbo človeštva se večinoma uporabljajo fosilna goriva. Zaradi zmanjševanja zalog in težav, ki jih povzroča njihova uporaba, so vedno bolj popularni alternativni viri energije. Energija sonca je dosegljiva vsem in se lahko dokaj enostavno izkorišča. Sistem za izkoriščanje sončne energije, ki ga poznamo že približno celo stoletje, je sistem vodnih sončnih kolektor-jev. Marsikatero gospodinjstvo za ogrevanje sanitarne vode uporablja sončne kolektorje, večinoma iz ekonomskih in okoljevarstvenih razlogov. Tak sistem ogrevanja vode je enostaven, vendar na našem območju dobro deluje le med poznim pomladanskim in zgodnjim jesen- Matej Maver, univ. dipl. inž., izr. prof. dr. Gregor Klančar, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko skim obdobjem in ob dneh, ko ni veliko oblačnosti. Sončno energijo lahko izkoriščamo tudi s sončnimi celicami. Cene sprejemnikov sončne energije se na tržišču stalno spreminjajo. Cena sončnih modulov je v zadnjem času zaradi sprememb v gospodarstvu občutno padla. Tako je investicija v otočni sistem sončnih modulov za porabo energije za ogrevanje sanitarne vode primerljiva z investicijo v sistem vodnih sončnih kolektorjev. Prednosti takega sistema sta predvsem lažja montaža in boljše delovanje ob hladnejših in oblačnih dnevih. Pri pravilni postavitvi sistema sončnih modulov je vzdrževanja zelo malo oziroma ga ni. Sončne celice po svoji karakteristiki proizvajajo največ energije pri določeni napetosti in toku. V stroki se to imenuje iskanje točke maksimalne moči ali po angleško s kratico MPPT (maximum power point tracking). Načinov iskanja te točke je več. Med najpogostejšimi sta algoritma S&O (spremeni in odčitaj) in inkrementalna prevodnost ali po angleško »perturb and observe« in »incremental conductance«. Vsak algoritem ima svoje pomanjkljivosti. Za boljši izkoristek in stabilnejše delovanje je bila razvita izboljšana verzija S&O-algoritma, katerega delovanje je bilo ovrednoteno na simulaciji v programskem okolju Matlab in preizkušeno na zgrajenem sistemu. Sistem ogrevanja sanitarne vode, ki je bil zgrajen, ima deset zaporedno vezanih sončnih modulov s skupno nazivno močjo 2400 W. Površina modulov je 16 m2, kar je približno dvainpolkrat več od klasičnega sistema vodnih sončnih kolektorjev. Razvita je bila namenska elektronika, katere funkciji sta iskanje točke maksimalne moči na sončnih modulih in prenos proizvedene energije na električni grelec v rezervoarju. S tem se je investicija v celoten sistem zmanjšala, vendar še vedno dovoljuje posodobitev in s tem porabo električne energije za druge namene. Celoten sistem 388 Ventil 21 /2015/ 5 OGREVANJE SANITARNE VODE 20001 i \ ; j i ; T I i i i TT 0,5 0,75 1,0 1,25 Valovna dolžina [^jmj Slika 1. Spektralna občutljivost posameznih vrst sončnih celic ogrevanja sanitarne vode je nadzorovan z industrijskim krmilnikom in deluje tudi v dneh, ko ni dovolj sončne energije, tako, da pod določenimi pogoji preklopi ogrevanje na električno energijo z omrežja ali vklopi obtočno črpalko peči na drva v primeru njene uporabe. ■ 2 Sončne celice Za izdelavo sončnih celic se najpogosteje uporablja silicij, redkeje tudi drugi materiali. Sončne celice so neke vrste diode z veliko površino. Delujejo tako, da energija svetlobe izbija elektrone, kar v materialu ustvarja dodatne vrzeli. Energija, ki jo dobimo iz svetlobe, je odvisna od valovne dolžine. Z večanjem valovne dolžine se energija zmanjšuje in nad neko mejo samo še segreva sončne celice [1]. Občutljivost sončnih celic na različne valovne dolžine svetlobe je predstavljena na sliki 1. ■ 2.1 Nadomestno vezje idealne sončne celice Idealno sončno celico lahko predstavimo z diodo in tokovnim virom, vezanim vzporedno [1]. Tok tokovnega vira sorazmerno predstavlja nivo sončnega sevanja. Enačba (1) idealne sončne celice je: lKS - tok kratkega stika [A] lZ - zaporni tok diode [A] UT - termična napetost diode [A] l - tok sončne celice [A] U - napetost sončne celice [A] Zaporni tok diode je proti toku kratkega stika relativno majhen in je velikostnega reda 10-8A/m2. ■ 2.2 U-I-karakteristika sončne celice Delovno točko idealne sončne celice določata obremenitev celice in jakost sončnega sevanja. Če upornost bremena spreminjamo v mejah med 0 in neskončno, lahko nastavimo poljubno delovno točko sončne celice. Sončne celice imajo v U-I-karakteristiki točko največje moči. To točko je v praksi težko do- 389 Ventil 21 /2015/ 5 seči, saj pri močnem obsevanju naraste temperatura celice, kar vpliva na zmanjšanje izhodne moči [1]. Slika 2 prikazuje graf sončne celice z označeno točko maksimalne moči. ■ 3 Algoritmi za iskanje točke maksimalne moči v karakteristiki U-I Zaradi spreminjanja sevanja sončeve energije in spreminjanja temperature so algoritmi za iskanje točke maksimalne moči nujno potrebni za učinkovito delovanje in čim boljši izkoristek sončnih celic. Namen teh algoritmov je čim boljše sledenje točki največje moči v karakteristiki U-I. Med najbolj priljubljene algoritme štejemo S&O (spremeni in odčitaj) in inkrementalno prevodnost [2]. ■ 3.1 Spremeni in odčitaj Algoritem S&O opravlja majhne spremembe napetosti na DC-pre-tvorniku in opazuje spremembe moči. Na podlagi teh podatkov se potem odloči, ali naj se napetost / Slika 2. Graf U-I sončne celice z označeno točko maksimalne moči OGREVANJE SANITARNE VODE Slika 3. Graf poteka napetosti originalnega S&O-algoritma v odvisnosti od časa. Rdeča barva kaže potek idealne napetosti in modra potek napetosti algoritma. na pretvorniku poveča ali zmanjša. Če se moč povečuje, se ohrani tudi smer spremembe napetosti, če pa se moč zmanjša, se obrne tudi smer spreminjanja napetosti. Ta proces se ponavlja, dokler sistem ne pride v točko maksimalne moči, ki je na grafu opazna kot točka na vrhu navideznega hriba. Ob dosegu maksimalne delovne točke začne sistem rahlo nihati okoli nje [2]. ■ 3.2 Inkrementalna prevodnost Algoritem deluje tako, da iz izmerjenih podatkov izračuna naklon krivulje moči proti napetosti. Naklon je lahko 0, kar pomeni, da je sistem v točki maksimalne moči, lahko je tudi pozitiven ali negativen, kar pomeni, da je sistem na levi ali desni strani navideznega hriba. Naklon krivulje izračunamo iz dveh sosednjih vzorcev, pridobljenih z meritvami. Tako pri algoritmu inkrementalne prevodnosti kot pri S&O-algorit-mu je čas, ki je potreben, da sistem pride do maksimalne točke moči, odvisen od velikosti spremembe napetosti. Večji kot je korak napetosti, hitreje bo dosežena točka maksimalne moči. S povečevanjem napetosti se povečuje tudi amplituda nihanja okoli točke. Pri programiranju algoritma navadno naredimo kompromis med hitrostjo sledenja in amplitudo nihanja okoli točke maksimalne moči [2]. ■ 4 Razvoj regulatorja za iskanje točke maksimalne moči Pred začetkom razvoja algoritma je bil zadan cilj, da naj bo algoritem kar se da enostaven in robusten ter brez težjih računskih operacij. Algoritem mora dobro in zanesljivo slediti točki maksimalne moči pri konstantnem sevanju in med spremembami sevanja sončne energije. Pomembna lastnost algoritma je tudi ta, da pretirano ne oscilira okoli točke maksimalne moči in da jo ob vklopu sistema hitro doseže. Za osnovo algoritma je bila izbrana S&O-tehnika sledenja. Ta algo- ritem je enostaven in računsko nezahteven. Cilj je izboljšati algoritmu njegove slabe lastnosti tako, da bo primerljiv z algoritmi, ki teh problemov nimajo, hkrati pa obdržati njegove glavne prednosti. ■ 4.1 Simulacija v programskem okolju Matlab Natančne simulacije sončne celice lahko na povprečnem osebnem računalniku porabijo veliko časa in delovnega pomnilnika. Simulacija v programskem okolju Matlab je zato potekala na enačbi idealne sončne celice. Parametri so bili nastavljeni tako, da simulirajo 10 zaporedno vezanih sončnih modulov moči 240 W. Teoretična skupna moč pri maksimalnem sevanju je torej 2400 W. Algoritem se v simulaciji izvede približno petindvaj-setkrat na sekundo. Spreminjanje sevanja je simulirano s spreminja- Slika 4. Graf poteka napetosti izboljšanega S&O-algoritma v odvisnosti od časa. Z rdečo je označen potek idealne napetosti in z modro potek napetosti algoritma. 390 Ventil 21 /2015/ 5 OGREVANJE SANITARNE VODE njem kratkostičnega toka sončne celice. Nastavljene so štiri različne strmine spreminjanja sevanja. Strmine so deli sinusnega vala, kar zgladi prehode med strminami in konstantnim delom sevanja. S tem se simulacija bolj približa realnemu prehodu oblaka med soncem in sistemom sončnih modulov. Pri prvi simulaciji je preverjeno delovanje S&O-algoritma brez sprememb. Težave so zelo izrazite ob spreminjanju sevanja. Na sliki 3 je graf, na katerem je z rdečo viden potek idealne napetosti na sončnem modulu in z modro potek napetosti, ki jo vrne simulacija S&O--algoritma. Izboljšani S&O-algoritem ima precej boljši potek napetosti. Algoritem manj oscilira okoli poteka idealne napetosti in ob spremembah sevanja nima problema s sledenjem. Novi algoritem namesto spremembe moči izračunava naklon spremembe moči in ima omejeno število korakov, ki jih lahko naredi v eni smeri spreminjanja napetosti. Dodatno algoritem spreminja tudi velikost napetostnega koraka, kar izboljša sledenje pri konstantnem sončnem obsevanju. Na sliki 4 je graf, na katerem je z rdečo označen potek idealne napetosti na sončnem modulu in z modro potek napetosti, ki jo vrne izboljšani S&O-algoritem. ■ 5 Vezje MPP-sledilnika Slika 5 prikazuje vezje sledilnika, ki povezuje sončne module in grelec v rezervoarju, obenem pa poskrbi, da sončne celice delujejo v svoji maksimalni točki izkoristka. Vezje je sestavljeno iz petih sklopov: napajalnega, merilnega, mikrokrmilniškega, močnostnega in sklopa za prikaz podatkov. Razen sklopa za prikaz podatkov so vsi ti sklopi nujno potrebni za delovanje celotnega vezja. Grelec v rezervoarju z vodo predstavlja ohmsko breme. S tem izgubimo potrebo po sinusnem razsmerniku, ker je oblika signala lahko poljubna. Vezje, ki je bilo Slika 5. Vezje MPP-sledilnika razvito, ima zato na izhodu močnostne tranzistorje, krmiljene s pulzno širinsko modulacijo. Tak način krmiljenja poceni in poenostavi celotno vezje [3], [4], [5]. ■ 6 Shema celotnega sistema za ogrevanje vode V dnevih, ko je sončne energije premalo, je potrebno vodo v rezervoarju segrevati z drugimi viri energije. Sistem omogoča ogrevanje z elektriko iz omrežja ali s pečjo na drva. Za avtomatsko delovanje sistema skrbi programirljiv logični krmilnik. Vsa oprema je zaprta v kovinski industrijski omarici, ki jo prikazuje slika 6. MPP-regulator ima povsem ločeno napajanje od omrežja. Napajalnik za regulator je neposredno povezan s sončnimi moduli. S tem je zagotovljeno delovanje tudi v primeru izpada električne energije iz omrežja. Slabost te vezave je, da v primeru celodnevnega izpada in sončnega vremena krmilnik ne meri temperature v rezervoarju in ne more skleniti izhodnega releja za izklop gretja s sončnimi moduli. V takem primeru izklop izvede termo-statsko varnostno stikalo, ki odklopi sončne module od regulatorja. ■ 7 Primerjava ogrevanja vode s sončnimi moduli in sončnimi kolektorjisistema za ogrevanje vode Cilj raziskave je poleg razvoja regulatorja tudi primerjava sistema sončnih modulov s sončnimi ko-lektorji. Primerjava je osnovana na ogrevanju 300-litrskega rezervoarja vode za tri- do štiričlansko družino. 391 Ventil 21 /2015/ 5 OGREVANJE SANITARNE VODE Slika 6. Pogled na krmilni sistem v omarici, zgoraj levo vezje MPP-sledilnika ■ 7.1 Primerjava z vidika izvedbe montaže in vzdrževanja Glavna slabost sončnih modulov je, da imajo na kvadratni meter precej manjši izkoristek kot sončni kolektorji. Posledica tega je večje število panelov in večja površina, potrebna za montažo. Pri montaži sončnih modulov tako obremenimo nosilno konstrukcijo s približno enako maso kot pri sončnih kolektorjih, le da je masa na kvadratni meter pri sončnih kolektorjih skoncentrirana na manjši površini, zato je potrebno paziti, na kaj jih nameščamo. Pri novogradnjah stanovanjskih hiš napeljava cevi med kolektorji in rezervoarjem ni problematična, saj jo predvidimo vnaprej. Pri že obstoječih hišah je to precej težje, če želimo cevi skriti pod omet. Sončni moduli imajo tu veliko prednost, saj je kabel mogoče napeljati po obstoječih podome-tnih ceveh, namenjenih hišni ele-ktroinštalaciji. Namestitev kablov je lažja tudi v primeru, ko podo-metnih cevi ni. Kabel je lažji, upogljiv, ne potrebuje toplotne izolacije in je veliko cenejši na tekoči meter. Tabeli 1 in 2 prikazujeta seznam materiala in razlike med vzdrževanjem. ■ 7.2 Primerjava z vidika delovanja Sistem sončnih modulov ima za razliko od sistema sončnih kolek-torjev zelo malo mehanskih delov, razen varovalk, ki imajo relativno malo preklopov oz. nič, ostane v sistemu samo še kontaktor za odklop sončnih modulov od grelca v rezervoarju. Kontaktor bi lahko nadomestili tudi s solid state relejem. S tem bi izločili zadnji mehanski del v sistemu in še zmanjšali možnost okvare sistema, ki velikokrat nastane prav zaradi obrabe ali utrujenosti materiala. Pri sončnih kolektorjih sta glavni težavi, ki nastaneta med obratovanjem, puščanje napeljave in okvara črpalke. Večinoma se sistem zaustavi ob izpadu električne energije. Takrat črpalka ne deluje in tekočina v sistemu ne kroži. To lahko privede do zavretja tekočine. Zaradi tega je potreben ročni poseg v sistem za ponovni zagon sistema. Sistem sončnih modulov ima prednosti tudi zaradi vremenskih razmer. Sončne celice imajo veliko prednost pri nizkih temperaturah, saj jim okoliški hladni zrak zaradi njihove karakteristike zvišuje izkoristek. Pri sončnih kolektorjih je ravno obratno. Okoliški zrak hladi tekočino v kolektorjih in s tem znižuje njihovo učinkovitost. Pomladi in jeseni sistem sončnih modulov proizvede povprečno 25 % več energije kot sistem sončnih kolektorjev. Razlike Tabela 1. Dodatna oprema in vzdrževanje za sončne module Sončni moduli Površina 16 m2 Masa/m2 12,5 kg/m2 Dodatna oprema MPP-regulator, napajalnik, zaščitne varovalke, napajalni kabel med paneli in regulatorjem, kabel med regulatorjem in rezervoarjem, temperaturna tipala in kabli za priklop Vzdrževanje zanemarljivo, ni vzdrževanja Tabela 2. Dodatna oprema in vzdrževanje za sončne kolektorje Ploščati sončni kolektorji Površina 6 m2 Masa/m2 20 kg/m2 Dodatna oprema diferenčni termostat, izolirana cev med kolektorji in rezervoarjem, obtočna črpalka, tekočina za kolektorje, ekspanzijska posoda, nepovratni ventil, rezervoar za sistem sončnih kolektorjev, odzračevalni lonček, temperaturna tipala in kabli za priklop Vzdrževanje ob pregretju tekočine, zamrznitvi tekočine, puščanju napeljave preverjanje delovanja črpalke, koncentracije tekočine in nivoja tekočine v ekspanzijski posodi 392 Ventil 21 /2015/ 5 OGREVANJE SANITARNE VODE Tabela 3. Delovanje sončnih modulov Sončni moduli Pozimi Sistem deluje, vendar zaradi kratkih dni in nizkega vpadnega kota žarkov proizvede malo električne energije. Spomladi in jeseni Meritve so pokazale v povprečju 25 % več proizvedene energije kot sončni kolektorji. Poleti Meritve so pokazale v povprečju 10 % več proizvedene energije kot s sončnimi kolektorji. Oblačno vreme Sistem deluje in proizvede v povprečju 80 % manj energije kot ob sončnem vremenu. Delno oblačno vreme Sistem deluje in proizvede v povprečju pol manj energije kot ob sončnem vremenu. Sončno vreme Sistem deluje dobro, če temperatura zraka ni previsoka. Tabela 4. Delovanje sončnih kolektorjev Ploščati sončni kolektorji Pozimi Sistem deluje redko in malo segreje vodo v rezervoarju. Nevarnost zamrznitve tekočine v kolektorjih. Spomladi in jeseni Meritve so pokazale v povprečju 25 % manj proizvedene energije kot s sončnimi kolektorji. Poleti Meritve so pokazale v povprečju 10 % manj proizvedene energije kot s sončnimi kolektorji, obstaja nevarnost pregretja tekočine v kolektorjih. Oblačno vreme Sistem ne deluje. Delno oblačno vreme Sistem deluje slabo, večinoma se za krajši čas vklopi do trikrat dnevno. Sončno vreme Sistem deluje dobro, če temperatura zraka ni prenizka. 4000 ■ 3000 5 £ 2000 o 1000 ■ o 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 Čas [ura:minuta] — Kolektorjl (10,4kWh) —ModuSi (12,2kWh) Slika 7. Graf proizvedene energije sončnih kolektorjev in sončnih modulov za dan 22.4.2014 so največje v oblačnem in delno oblačnem vremenu, ko se tekočina v kolektorjih ne segreje dovolj za vklop obtočne črpalke med kolek-torji in rezervoarjem. Poleti sistem sončnih modulov proizvede pribli- žno enako ali do 10 % več energije kot sistem sončnih kolektorjev. Razlika med sistemoma je zelo odvisna od vremena. Tabeli 3 in 4 opisujeta delovanje obeh sistemov v različnih vremenskih razmerah. Primerjava delovanja sistemov je prikazana na sliki 7. Oba sistema sta imela zjutraj le za 3 °C različno temperaturo vode v rezervoarju. To je pri primerjavi pomembno, saj se izkoristek sončnih kolektorjev slabša z višanjem temperature vode v rezervoarju. Vidimo, da sončni ko-lektorji začnejo delovati kasneje, s strmim naraščanjem moči. Ta pojav se zgodi zaradi temperaturne kapacitivnosti kolektorjev. Sončna energija mora tekočino v kolektorjih segreti na višjo temperaturo od tiste v rezervoarju. Ko se tekočina dovolj segreje, se črpalka vklopi in shranjena energija v kolektorju se začne prenašati v rezervoar. Sončni moduli niso odvisni od temperature vode v rezervoarju. Začnejo delovati bolj zgodaj in kasneje prenehajo delovati. Moč na panelih je povsem odvisna od vremenskih vplivov in sončnega sevanja, lahko se tudi spreminja zelo naglo. Vidimo, da paneli ne presežejo 2 kW moči. V praksi redko dosežemo nazivno moč sončnih modulov. Visoka temperatura poleti in majhno sevanje pozimi preprečujeta, da bi sistem obratoval s polno močjo. ■ 7.3 Z ekonomskega vidika Dodatna prednost sistema sončnih modulov je, da lahko pridobljeno energijo porabimo tudi za kaj drugega in ne zgolj za ogrevanje vode. V stroki poteka razprava o predlogu zakona, ki bi sončnim elektrarnam z nazivno močjo manj kot 10 kW dovolila prodajati električno energijo v omrežje po enaki ceni, kot jo gospodinjstvo odkupuje. Hkrati ne bi bilo potrebno plačevati prispevka za pokojninsko in invalidsko zavarovanje, kar bi pomenilo, da se dejavnost ne šteje več kot registrirana. Če bi bila količina proizvedene električne energije večja kot porabljena, bi razliko podarili državi. 393 Ventil 21 /2015/ 5 OGREVANJE SANITARNE VODE Tabela 5. Investicija v sončne module Sončni moduli Cena 1.800 eur za 10 panelov skupne nazivne moči 2400 W Cena kabli 1,7 eur/m Cena ostalega pribora 12 V-napajalnik - 60 eur, varnostni termostat - 16 eur, varovalke - 12 eur, MPP-regulator - 300 eur, montažni material - 400 eur, kontaktor - 50 eur, temperaturna tipala in kabli za priklop - 50 eur Skupno: 2.713 eur Ploščati sončni kolektorji Cena 1.350 eur za tri ploščate kolektorje površine 6 m2 Cena kabli 25 eur/m Cena ostalega pribora Diferenčni termostat - 150 eur, obtočna črpalka - 120 eur, tekočina za kolektorje 15l-75 eur, ekspanzijska posoda 18l-30 eur, nepovratni ventil - 6 eur, odzračevalni lonček - 25 eur, temperaturna tipala in kabli za priklop - 50 eur, montažni material - 400 eur Skupno: 2.581 eur V praksi to pomeni, da bi si gospodinjstvo lahko zmanjšalo račun za električno energijo in plačevalo le omrežnino. V tabelah 5 in 6 sta primerjani investiciji v oba sistema brez cene montaže. Končna okvirna cena obeh sistemov je zelo podobna. Cena obeh sistemov je brez rezervoarja. ■ 8 Sklep V okviru dela je bil razvit sistem za ogrevanje vode s sončnimi moduli. Tak sistem je redkost. Še vedno velja prepričanje, da so za te namene primernejši sončni kolektorji. Raziskane so bile razlike med obema sistemoma. Ugotovljeno je bilo, da je pri trenutnih cenah materiala nov sistem s sončnimi moduli primerljiv ali celo boljši od klasičnega sistema z vodnimi sončnimi kolektorji. Razlogi za investicijo v sistem sončnih modulov so tudi različne prednosti v montaži, delovanju, vzdrževanju in prihodnje gospodarske spremembe. ■ Literatura [1] D. Lenardič, Fotonapetostni sistemi priročnik: gradniki, načrtovanje, inštalacija, vzdrževanje, Agencija Poti, Ljubljana 2009. [2] D. Sanz Morales, Maximum power point tracking algori- Tabela 6. Investicija v sončne kolektorje thms for photovoltaics applications, Aalto University, Espoo 2010. [3] Neznan avtor, Microchip PI-C16F785 Data Sheet, Dosegljivo na: http://ww1.microchip. com /downloads/en/Device-Doc /41249a.pdf. [Dostopano: 3. 11. 2014] [4] Neznan avtor, PV-portal slovenski portal za fotovoltaiko, Dosegljvo na: http://pv.fe.uni--lj.si/Welcome.aspx. [Dostopa- no: 4. 11. 2014] [5] Neznan avtor, 4.5MHz, BiMOS operational amplifier with MOSFET input/bipolar output, Dosegljivo na: http://www.in-tersil.com/content/dam /Inter-sil/documents/ca31/ca3140-a. pdf. [Dostopano: 3. 11. 2014] [6] Y. Yang, F. Blaabjerg, A modified P&O MPPT algorith for single-phase PV systems based on deadbeat control, Aalborg University, Denmark 2012. Development of a maximum power point tracker for solar cells and comparison of solar energy receivers. Abstract: The development and implementation of a domestic water-heating system using photovoltaic modules is presented. The standard, widely used flat plate solar collectors are presented alongside so that the new system can be compared and evaluated. One reason for developing this new system, otherwise mostly used for solar power plants, is the recent price drop of photovoltaic modules. The other reason is the many advantages that photovoltaic modules offer over solar collectors. This work will compare the old and well-known system with solar collectors and the newly developed system with photovoltaic modules. To achieve a higher efficiency of solar cells an improvement of the existing algorithm was made. A special controller for the system was designed to replace expensive inverters so that the cost of the complete system can be reduced to a minimum. Keywords: energy, water heating, solar power, solar collectors, photovoltaic modules, MPP-algorithms 394 Ventil 21 /2015/ 5