A napelemek hatásfoka

Közzétette: | március 09, 2016 | Megújuló energia magazin, Napenergia | 2 hozzászólás
Napelemek hatásfoka, monokristályos napelem, polikristályos napelem

Valószínűleg sokunkban felmerült már a kérdés, hogy mitől olyan elterjedtek a napelemek, és miért telepítik egyre többen ezt a rendszert. Tény, hogy számos érvet hallhattunk már mellette, néhányat még ellene is, de szeretnénk letisztázni, hogy a napelem rendszer azért lesz egyre közkedveltebb, mert nemcsak napos időben képesek jól teljesíteni. Természetesen az ideális napfény mindenképp javít a teljesítményen, viszont árnyékosabb időben sem kell lemondanunk róla.

Ezen kívül a hatásfok kérdése is igen vitatott, hiszen sokszor összezavaróan sok és változatos információkat olvashatunk erről a témáról. A legegyszerűbb mód arra, hogy tisztázzuk ezt a kérdést az, hogy mindenki tudja a következőket: a napelemek hatásfoka több tényezőtől függ, tehát nem jelenthetünk ki egy univerzálisan elfogadott mértéket. Figyelembe kell venni az alapanyagot, az alkatrészeket, és a gyártási technológiát is. Mint azt már tudjuk, a napelemek általában szilícium félvezetőt tartalmaznak, amiről azt kell tudni, hogy drága, de nagyon hatásos, minőségi és hosszú élettartamú.

Mi történik, ha elromlik egy drága alkatrész?

Első sorban tisztáznunk kell, hogy a napelem összetevőire garancia jár. Tehát nem kell attól tartania, hogy a telepítés utáni években bármilyen költséggel is kellene számolnia a karbantartás terén. Ráadásul minden alkatrész alaposan lett összeállítva, minőségi anyagokból, ezért elég kicsi a valószínűsége annak, hogy ezzel problémája lesz, és ezáltal pedig a teljesítmény is csökken. Mint mindennek, a napelemnek is megvan a maga „lejárati ideje”, azonban itt több évtizedről beszélünk. Előfordulhat, hogy 5-10 év múlva bizonyos összetevők elkopnak vagy csökken a hatékonyságuk. Ez azonban nem érinti a napelem hosszú távú működését, tehát elég, ha kicserélik ezeket és utána újabb évtizedeken át gondtalanul termelhetjük az energiát.

Melyik napelemnek a legjobb a teljesítménye?

Kategóriáktól függ a teljesítmény meghatározása, tehát különbséget kell tenni a monokristályos, polikristályos és a vékonyrétegű napelemek között. Mindegyik eltér a másiktól egy-egy apró részletben, legyen szó az áraikról vagy a felépítésükről.

A monokristályos napelemek hatásfoka 15-20 százalék közé tehető, míg a polikristályosé átlagosan 15 százalék. A vékonyrétegű napelemek olcsóbbak, azonban azt is tudni kell, hogy cserébe csupán 6-8 százalékos hatásfokról beszélhetünk. Ebben a témában nincs olyan, hogy „legjobb döntés”, ugyanis mindenki magának kell, eldöntse, hogy mennyit tud erre áldozni, mennyire tudja kihasználni a napelem rendszer teljesítményét, és természetesen milyen feltételek vannak adva egy ilyen berendezés telepítéséhez. Előfordulhat ugyanis, hogy nincs feltétlenül szükségünk egy monokristályos napelemre, mert olyan környezeti feltételek mellett tudnánk beszerelni, amelyek amúgy sem nyernék ki a legjobb teljesítményt. Ha például csak kiegészítő energiaforrásnak szeretnénk használni a rendszert, akkor nagyon jó választás lehet az olcsóbb, vékonyrétegű is. Ha viszont hosszútávon szeretnénk ellátni a lakásunkat elektromos árammal, és ezáltal pedig önálló energiaszolgáltatóvá válunk, akkor mindenképp érdemes egy jobb, mono- vagy polikristályos napelemet telepíteni. Azt, hogy melyik bizonyul a legjobb döntésnek, mindenképp ajánlatos egy szakértővel megbeszélni, hiszen sokan tud segíteni a témában.

Ami még fontos:

Ne tévesszük össze a hatásfokot a teljesítménnyel. A hatásfok ugyanis arra vonatkozik, hogy a rendszer a rá vetülő napsugárzást mekkora hatásfokkal képes átalakítani elektromos árammá. A teljesítmény pedig az, hogy mennyi áramot képes előállítani. Itt megint szóba jönnek a környezeti adottságok és feltételek, hiszen vannak olyan helyek, ahol kevesebb a napsugárzás, vagy nem annyira intenzív, mint amennyire szükségünk lenne. Ezt is lehet orvosolni, hiszen ezért van többféle napelem rendszer a kínálatokban. Alapos felmérés és mérlegelés következtében meg tudjuk találni azt, amelyik a legideálisabban és optimálisabban tud elektromos áramot előállítani.

Továbbá, a megfelelő technika segítségével az is lehetséges, hogy a napelemek teljesítményét növelni tudjuk. Ez azonban plusz költségekkel jár, és nem is feltétlenül szükséges. Adjunk időt a napelemeknek, és tapasztaljuk ki, hogy különböző feltételek mellett hogyan teljesít. A legtöbb esetben ugyanis képes áramtermelésre még akkor is, ha felhősebb idő van.

Tehát a napelemek hatásfoka számos tényezőtől függ, a legfontosabbak pedig természetesen a rendszer összetevői és felépítése. Mindegyik modellnek megvan a maga előnye és hátránya, de a környezet, ahová telepíteni kell, határozza meg igazán azt, hogy milyen típusra van szükségünk és milyen hatékonyságra számíthatunk.

2 hozzászólás

  • Weisz Barnabás szerint:

    Érdekelne esős, borús időben mennyit termelnek a napelemek a maximális teljesítményhez képest !

    • Webmester szerint:

      Tisztelt Weisz Úr!

      Ez egy nagyon nehéz kérdés, rengeteg tényező befolyásolja a napelemek pillanatnyi teljesítményét.
      A napelemek a szórt fényt is hasznosítják, tehát ha világos van (még esős időben is) akkor a napelemek is termelnek (valamennyit), de természetesen a direkt napsütés az ideális.

      A napelemek pillanatnyi teljesítményét, többek között a hőmérséklet, a nap távolsága, a pára tartalom, felhők mennyisége is befolyásolja. Meglepő módon, az alacsony hőmérséklet (ellenben a napkollektorokkal) segíti a termelést, mivel a szilícium cellák jobban hasznosítják a fényt ha alacsonyabb a hőmérsékletük, ezért is van az, hogy a napelemek telepítésénél, a tartószerkezettel 15-20 cm távolság van hagyva a tetőcserép és a napelemek között, ezzel lehetővé téve a légmozgást és ezzel hűtve a napelemeket (főleg nyáron).

      Sajnos nem lehet kérdésére konkrét választ adni, de ideális esetben (déli tájolás, 30-40 fokos dőlésszög), 1kW (kilowatt) néveleges teljesítményű napelem rendszer, éves szinten átlagosan 1200kWh (kilowattórát) tud termel, nagy részét természetesen március és november között. Ez a mennyiség átlagos számítás, de éves szinten minimális az eltérés (nem úgy mint mondjuk a szélturbináknál), így a bevett gyakorlat, hogy 1kW napelem 1200kWh-át termel egy évben (2kW-os napelemese rendszer pedig 2400kWh-t, és így tovább).

      Remélem tudtam hasznos információval szolgálni, amennyiben további kérdése merülne fel, szívesen állunk rendelkezésére!

      Üdvözlettel:
      Alternative Solutions Kft.

Hozzászólás

Az email címet nem jelenítjük meg sehol.