Környezetünk egyre nagyobb szennyezésnek van kitéve, így ma már evidenciának tekinthetjük, hogy a megújuló energiaforrások nagyobb arányú használatára lesz szükség a jövőben. Az üvegházhatású gázok gyors ütemben növekednek, szűkös fosszilis energiaforrásaink előbb utóbb kiapadnak, melynek egyenes következménye lesz a fosszilis energiahordozók árainak növekedése. A csillagászok szerint a Nap egy óra leforgása során annyi energiát sugároz bolygónkra, amennyit a Föld teljes népessége egy év alatt használhat fel. Már évekkel ezelőtt is a napenergia nagyobb mérvű használatát vetítette előre az a tény, hogy annak csupán töredékét használjuk fel napjainkban. A napenergia vitathatatlan előnye a megújuló energiaforrások széles palettáján, hogy a világ minden pontján hozzáférhető és garantáltan környezetbarátnak tekinthető.
A napenergia hasznosításának módozatai döntően két csoportra oszthatók. Az egyik lehetséges alternatíva a passzív felhasználás, melynek során energiatudatos építkezésben használjuk ki a nap jótékony hatását hőenergia formájában. A másik út az aktív felhasználás, ahol már fotovillamos energiát, illetve hőenergiát termelünk. Nem túlzóak azok a becslések, amelyek szerint az előttünk álló évtizedekben a fotovoltaikus villamosenergia-termelés válik a megújuló energiatermelés központi elemévé. Mivel környezetkímélő és működése során környezeti ártalmakat nem okoz, egyfelől hozzájárul a széndioxid-kibocsátás korlátozásához, másfelől hazai természeti erőforrásnak is tekinthető. Egyes tapasztalatok szerint ugyanis egy átlagos magyar családi ház éves elektromos áram szükséglete megtermelhető egy 2-4 kW-os teljesítményű napelemes rendszerrel 25 éven keresztül.
Fotovoltaikus rendszerek és működési elvük…
Napelem a fotovoltaikus rendszer
A napenergia hasznosításának egyik – napjainkban mind szélesebb körben terjedő –lehetősége a fotovoltaikus módon, vagyis napelemek segítségével történő felhasználás, amely a napsugárzás átalakításával hatékonyan képes elektromos áramot előállítani. A szaknyelven fotovoltaikus effektus (azaz fényelektromos hatás) a rövidhullámú szoláris sugárzás (azaz napfény) villamos energiává történő közvetlen átalakítását jelenti egy jól nyomon követhető fizikai folyamat során. A fotovoltaikus rendszer – vagy más néven napelem-rendszer – a napfényből történő elektromos energia előállításának megkönnyítésére un. fotovoltaikus (PV) cellákkal van felszerelve. A napfény ugyanis köztudottan fotonokat tartalmaz, ahol a különböző részecskék különböző mennyiségű energiát rejtenek. Amikor a fotonok elérik a PV cellákat egyúttal egy szilíciumkristály alapú felvezető réteget érnek el, amelyen vagy visszaverődnek, vagy elnyelődnek. Csak azok a fotonok nyelődnek el és termelnek energiát, amelyek szabad elektronjaikat le is adják. Amikor tehát a napfény eléri a napelem cellákat, azonnal beindítja azt a fizikai folyamatot, amely már egyenáramot generál.
A rendszer és szerkezete…
A fotovoltaikus rendszerek minden esetben több alkatrészből épülnek fel. A technológia nem nélkülözheti a napelemeket, mechanikus- illetve elektromos csatlakozókat, szerelvényeket, szabályzó-, vagy átalakító elektromos berendezéseket. Kevesen tudják, de az egy-egy cella révén előállított elektromos energia meglehetősen alacsony. Nem véletlen tehát, hogy a nagyobb teljesítmény elérése érdekében több cella összekapcsolásával modulegységeket hoznak létre. Mivel a fotovoltaikus rendszerek minden akadály nélkül szerelhetők bármilyen kialakítású tetőre, falra, esetleg épületektől távol, így bátran alkalmazhatók nem csak háztartásokban, de irodaházakban, sőt elektromos hálózattól távol eső területeken is.
Miért jó hálózatra kötve?…
A háztartási berendezéseink többsége, illetve a legtöbb elektromos berendezés valamint elektromos hálózat nem a napelem cellák által előállított egyenáramot használja. Váltóárammá kell tehát alakítani azt, mégpedig a megfelelő feszültséggel. Az átalakítást a napelem rendszerek „szívének” nevezett inverter végzi el, melynek révén az energiát már gond nélkül felhasználhatjuk otthonainkban, esetleg eltárolhatjuk akkumulátorokban, de egy egyszerű eljárással be is táplálhatjuk az elektromos hálózatba. Hálózatba kötött komplett rendszerről tehát akkor beszélünk, ha a már említett inverter mellett birtokunkban van a megfelelő engedélyeztetés és a szükséges mérőóra is. Az így kialakított fotovoltaikus rendszer – azzal együtt, hogy elegendő egy teljes háztartás egész napi elektromos energia szükségletének fedezésére – némi kiegészítéssel még a fölösleges elektromos energia betáplálását is lehetővé teszi az elektromos hálózatba, amely nem csekély bevételi forrás lehet. Azt tehát már az eddigiek alapján is leszögezhetjük: a viszonylag kis tőkebefektetést jelentő otthoni PV rendszerrel profitra tehetünk szert.
Mik lehetnek a fentieken túl a fotovoltaikus rendszerek további előnyei?
Függetlenség és környezetvédelem…
A fotovoltaikus rendszer kiépítése gyakorlatilag egy egyszeri beruházást jelent. A technológiának köszönhetően nemcsak megspórolhatóvá válnak az ingatlan fűtésre fordított korábbi összegek, de a PV rendszer legalább negyedszázadra ellát minket kiszámítható módon tiszta energiával. Függetlenedünk ezáltal az energiaárak piaci ingadozásaitól, valamint az állandó üzemeltetési költségektől. A rendszer nem a közvetlen napsugárzással, hanem a napfénnyel működik, ami borult időben is lehetővé teszi az energiatermelést. Mivel könnyű a már meglévő tetőszerkezeten elhelyezni, így nem igényel sem építési engedélyt, sem talaj- és egyéb mélyépítési munkálatokat.
Azzal továbbá, hogy az – egyébiránt teljesen zajtalan, illetve minimális karbantartást igénylő – technológiának köszönhetően immár nem fogyasztunk fosszilis energiahordozókat, hozzájárulunk a széndioxid-kibocsátás csökkentéséhez. Utóbbi pedig nemcsak korunk legnagyobb mennyiségben termelt üvegházhatású gáza, de a környezetünk szennyezésének legfőbb forrása is.
Még nem szereltem ilyen rendszert. de kellene csinálnom- Az a problémám. hogy nem tudom mik alépések pl- lapostetőnél.