Közismert, hogy hazánk klimatikus viszonyai különösen kedveznek a napenergia hasznosításának. Magyarországon az átlagos éves napsütéses órák száma 1800-2100 között szóródik, sőt a déli országrészben ez elérheti akár a 2500 órát is. A hőmérsékleti viszonyok pedig tovább kedveznek a napenergia felhasználásának, ezért is ajánlott a napelem telepítés.
A napelemes rendszerek felhasználásának természetesen nem kizárólag természetföldrajzi függvényei vannak. Alkalmazásuk nemcsak a befogadó társadalmi-gazdasági környezettől függ. A napelemes rendszerek kiépítésének komoly technológiai függvényei is vannak.
Míg internetes weboldalak és szakkönyvek sokasága részletezi a napelemes rendszerek előnyeit, annál kevesebb megbízható információt találunk a napelemes rendszerek telepítésének gyakorlati és praktikus kérdéseiről. Hova és hova nem érdemes például napelemet telepíteni? Mik a telepítés leginkább megfelelő helyszínei? Mennyiben más a kedvező és a kevésbé kedvező fekvésű tetőszerkezetekre telepített napelemek felszerelése?
Napelemes rendszerek telepítésének elméleti és gyakorlati kérdései
A szakemberek szerint a napelemes rendszerek telepítése előtt rengeteg tényezőt figyelembe kell venni. Az optimális teljesítmény eléréséhez a telepítés kritériumainak döntő többségét nem szabad félvállról vennünk, hiszen a kiépítés után legalább félévszázadig szembesülhetünk hanyagságunkkal. Mulasztásunk „gyümölcse” nem kizárólag a vártnál nagyságrendekkel kevesebb megtermelt áram lesz, de sokkal rosszabb megtérülés is. A napelemes rendszerek telepítését végző hazai cégek szakembereinek többsége a helyszíni felmérés során rendszerint nem hangsúlyozza eléggé: nem minden tető alkalmas napelemek felszerelésére!
Hiába szeretnénk ilyen értelemben is ökotudatos módon élni mindennapjainkat, a telepítésnek több kizáró oka is létezhet. Ilyen lehet az árnyékolás, a napelemes rendszert tartó tetőszerkezet nem megfelelő statikai állapota, a szerencsétlen a tájolás, esetleg a széttagolt tető. Természetesen utóbbiak fennállása esetén is létezik megoldás, ám általában költségesebb úton.
Ideális dőlésszög és ideális tájolás, a napelem telepítésnél
Cserép ferde tetőre telepített napelem rendszer tartószerkezete
A napelemes rendszerek telepítésére a legtöbb családi ház alkalmas, hiszen míg egy napelem alapterülete nagyjából 1,65 m2, addig egy átlagos napelemes rendszerhez 24-25 m2 szabad tetőfelület bőven elegendő. Márpedig a hazai családi házak döntő többsége rendelkezik ekkora tetőfelülettel. Sokszor hangsúlyozzák a napelemes rendszerek ideális tájolását, amely rendszerint a tető esetében 35-40 fok közötti dőlésszöget, valamint a lehető legpontosabb déli irányú beállítást feltételez.
Magyarország időjárásnak és klimatikus viszonyainak ugyanis ez felel meg a legjobban. Természetesen nem kizárólag az alapfelület nagysága, hanem a tető állapota, építésének éve, valamint aktuális statikai állapota is befolyásolja a napelemes rendszer telepítésének lehetőségeit. Elég arra gondolnunk, hogy egy 25 évig garantáltan jól funkcionáló napelemet nem érdemes egy néhány éven belül felújításra szoruló ház tetőszerkezetére felszereltetni, mert így minimum kétszer kell felszereltetnünk az egész rendszert. (A lapostetőre szerelhető napelemes rendszerek telepítésének egyéb sajátosságai is vannak, mellyel lentebb foglalkozunk.)
A napelem telepítés folyamata
A napelem telepítés és szerelés mindig a tervezéssel és egy helyszíni szemlével kezdődik. A kivitelezők rendszerint egy speciális szoftver segítségével az egyedi napelemes rendszerünk minden alkotóelemének meghatározására képesek az invertertől a tetőrögzítő kampókig bezárólag. Ehhez persze elengedhetetlen a megtermelni kívánt villamos energia mennyiségének, valamint a napelem pontos elhelyezésének előzetes ismerete. A napelemes rendszerek telepítésének egyik első fázisa a tartósínek rögzítőinek felszerelése a tető – előzetesen statikailag már ellenőrzött – tartószerkezetére vagy gerendázatára.
A napelemes rendszerünket rögzítő elemek felhelyezését a speciális profillal kiképzett alumínium tartósínek elhelyezése követi, amelyre a napelemek kerülnek majd. A napelemtáblák helyükre rögzítése után az inverter felszerelése következik.
A kivitelezők többsége a mára már nagy múltú osztrák Fronius cég invertereit alkalmazza. A napelemes rendszerek telepítésének egyik legnagyobb precizitást igénylő fázisa a megfelelő csatlakozás biztosítása a napelemek és az inverter között. Ezekhez a napelem telepítést végző cégek jobb esetben a német Lapp Kabel cég első osztályú kábeleit használja. Az inverter és a kábelek, valamint a napelem közötti fennakadás nélküli működést a szintén telepítés során felszerelhető MC4 csatlakozók biztosítják.
A napelem telepítés gyakorlati kivitelezése során nem megkerülhető lépés a legfontosabb védelmi berendezéseknek – mint a leválasztó kapcsoló, megszakító, túlfeszültség levezető – szakszerű felszerelése sem. Ezekhez minden esetben a villamos szolgáltatók és egyéb szabványok által előírt berendezéseket érdemes használni. A telepítés utolsó felvonása a napelemes rendszer próbaüzeme, majd azt követően a készre szerelt rendszer átadása új tulajdonosának.
Napelem telepítés lapostetőn
Lapos tetős napelem rendszer telepítés
Azzal együtt, hogy a teljesen ideális dőlésszögű és tájolású tetőfelület a valóságban nagyon ritka. Cikkünkben lapostetőre történő napelem telepítésének sajátosságait is nagyító alá vesszük. A lapostetők túlnyomó többségének a lejtése általában nem haladja meg a 4-5 fokot. A lapostetők legfontosabb jellemzői közé sorolható továbbá, hogy általában nemcsak szilárd födémmel ellátott szerkezetek, de tetejük minden esetben vízhatlan szigeteléssel is védett.
Lapos tetőre csak alapos előkészítéssel szabad napelemes rendszert telepíteni. Nemcsak arról van szó, hogy alapesetben nagyon kevés lapostető bír el napelemes rendszert, – hiszen alapvetően a hóterhelésnek való ellenállás céljára tervezték őket – de arról is, hogy napelem rögzítésnél nem kis szélterheléssel kell számolni. Kivitelezhetőségüknél nem annyira a napelemek súlya döntő, mint inkább a biztonságos lerögzítésükhöz szükséges súlyozás avagy ballasztozás. A lapos vagy az átlagosnál kisebb hajlásszögű tetőre való felfogatásnál mindenekelőtt a tető statikai állapota határozza meg a napelemes rendszer rögzítésének lehetőségeit. Elengedhetetlen tehát a tető többlet teherbírásának tisztázása. Ha a tető terhelhető, akkor beton súlyozással rögzíthető az alumínium vagy UV-álló műanyag hordozó szerkezet, és erre kerülnek a napelemeket tartó sínek.
Nem megkerülhető szempont a tető fedésének, szigetelésének anyaga és szerkezeti kialakítása sem. Természetesen rengeteg rögzítési megoldás létezik lapostetőre, melyek alkalmazását minden esetben részletes felmérés és statikai számítás előz meg. A lapostetős kivitelezéseknél tehát mindenekelőtt a lesúlyozás problematikájára és megoldási módozataira szükséges nagy figyelmet fordítani. Míg ugyanis egy szimpla ferde tető esetén az esetlegesen előforduló szerelési hibák pusztán tömítetlenséget, esetleg modulkárt valamint hozamkiesést okozhatnak, addig lapostetőkön az elégtelen leterhelések akár a személyi biztonságunkat is veszélyeztethetik. A túl nagy terhelési súlyok ellenben a tetőszerkezet túlterhelését, esetleg annak összeomlását is okozhatják.
