A napelem rendszer az egyik válasz világunk növekvő energia igényének környezetbarát módon való kielégítésére. Több forradalmi felhasználási mód és működő, esetenként rekordot beállító vagy megdöntő prototípusok tanúskodnak a napelem rendszer kínálta potenciális lehetőségekről. A technológiák robbanásszerű fejlődésével egyre több szkeptikus kritika dől meg. Az újítások szintén hatással vannak és voltak a „hagyományos” napelem rendszer fejlődésére. Napjainkra számtalan napelem gyártó képviselteti magát termékeivel a piacon, sajnos nem minden napelem rendszer tartozék számít minőségi produktumnak. Ráadásul egyre több különböző gyártási módszer látott napvilágot. Összességében mindez eléggé megnehezítheti a helyes döntés meghozatalát egy napelem rendszer vásárlásánál. Némi segítséget kívánunk nyújtani a napelem rendszer alkotórészeinek bemutatásával és a különböző technológiák leírásával.
Napelem rendszer részei
Egy napelem rendszer több alkotórészből épül fel, mint azt talán az ember elsőre gondolná. Fontos egyenként megismerni a feladatukat, különböző típusaikat és működésüket. Aranyszabály a napelem rendszerek esetében is, mint az élet sok más területén is, „Olcsó húsnak híg a leve!” Félreértés ne essék, szó sincs arról, hogy bárkit is arra szeretnénk rávenni, hogy a lehető legdrágább elemek megvásárlásával állítson össze egy napelem rendszert. Sőt, ettől is óva intenénk mindenkit, mivel ez a ló túloldala. A napelem rendszer bemutatása során több céget is meg fogunk említeni, melyek termékei egy elfogadható ár/érték arány mellett kimagasló minőséget képviselnek, és nagy múltra tekintenek vissza.
Napelem
Napelem rendszer bemutatásunkat nem fontossági vagy érték szerint sorrendben fogjuk leírni. Inkább fentről lefele irányban, a napelem rendszer is lényegében ezen útvonalon termeli meg és szolgáltatja az áramot. Kezdjük az elején, azaz a tetején! A napelem a napelem rendszer első eleme, itt kezdődik az egész folyamat. A napelem egy fotovoltaikus berendezés, a napsugárzásból állít elő elektromos egyenáramot. A napsugárzás hatására a napelemben egy elektrokémiai folyamat zajlik le, a Napból érkező fotonok a napelem belsejében átadják az energiájukat. A napelemekben egy szilíciummal bevont félvezető található, melyben a napsugárzással érkező fotonok pozitív és negatív töltésű elektronokat szabadítanak fel és bírnak mozgásra. A két ellentétes töltésű elektronok erősen vonzzák egymást. Egy külső áramkörben képesek egyesülni a napelemek kialakításának köszönhetően. A külső áramkörben a folyamat során feszültség generálódik, ami maga a megtermelt áram.
Monokristályos és polykristályos napelem.
Napelemek energiatermelését befolyásoló tényezők
- Környezeti hőmérséklet, a hűvösebb időben erős napsütés párosítás a legideálisabb.
- A napelemet érő fény minősége, egyes napelemek jobban, még más napelemek kevésbé jól tudják hasznosítani a szórt fényt.
- Napsütés intenzitása, aktuális évszak, napszak, időjárás és egyéb légköri viszonyok.
- A napelemek száma, több napelem több energiát képes megtermelni.
- A napelemek felületének tisztasága.
Napelem típusok
A napelemeket a csúcsteljesítményük alapján szokás összehasonlítani. A csúcsteljesítményüket laboratóriumi körülmények közt szokták mérni. A napelemek csúcsteljesítményét azonos mesterségesen előidézett körülmények közt szokták mérni. A napelemeknek három széles körben elterjedt típusa ismert.
- Amorf napelemek (hajlékony napelemek), a legolcsóbb és egyben a legalacsonyabb hatásfokúak, mindössze 3%-6%. Ezért igen nagy felület szükséges a telepítésükhöz, előnyük hogy a szórt fényt is kiválóan tudják hasznosítani. Élettartamuk is a legrövidebbnek számít a napelemek közt, 10 év.
- Polykristályos napelemek, egy magasabb árkategóriát képviselnek, egyben hatásfokuk is magasabb (10%) és élettartamuk is hosszabb (25 év). Az amorf napelemekhez képest kevésbé jól hasznosítják a szórt fényt.
- Monokristályos napelemek, gyártási technológiájuk miatt a napelemek közt a legdrágábbak, de meg is érik az árukat. Hatásfokuk a legnagyobb (15%-17%) és hatásfokuk is a legmagasabb (30 év). A napelemek közt a leghatékonyabb típus monokristályos napelem, felhasználását ajánljuk olyan helyeken, ahol kevés hely áll rendelkezésre a napelem panelok telepítésére.
Napelemek telepítése
- A maximális hatásfok elérésének érdekében fontos, hogy a napelemek olyan felületre kerüljenek ahol minimálisan, vagy egyáltalán nem éri a felületüket árnyék. Befolyásoló tényezők lehetnek ebből a szemszögből a közvetlen környezetben található épületek, fák, de még a földrajzi fekvés is (sík terület vagy hegyvidék).
- Az ingatlan tetőszerkezetének fekvése és dőlésszöge. Némileg lehet javítani a tetőszerkezet adottságain kisebb átalakításokkal vagy a megfelelő tartószerkezet alkalmazásával.
- A napelemek a földre is telepíthetőek, ebben az esetben a költségek nőnek, mivel a földre telepíthető tartószerkezetek lényegesen drágábbak lehetnek.
Napelem rendszer telepítése.
Top 5 napelem gyártók
- Yingli Green Energy
- Trina Solar
- Sharp Solar
- Canadian Solar
- Jinko Solar
Napelem rendszer tartószerkezete
A napelem panelok az esetek erősen túlnyomó részében a tetőszerkezetre kerülnek fel. A napelemeket egy tartószerkezettel erősítik fel, ami minden esetben a gerendázathoz csatlakozik. Első lépésben a gerendázathoz rögzítik a napelem tartószerkezet alapját képező elemeket. Ezekhez az elemekhez csatlakoztatják a kereszttartókat. A kereszttartókra rögzítik fel a napelem panelokat különböző végrögzítő és köztes rögzítő elemekkel. A rögzítés igen erős, a napelemek elmozdíthatatlanul csatlakoznak a tetőszerkezethez. A napelem tartószerkezetek bármilyen tetőfedő (fém, pala, cserép, stb.) esetén alkalmazhatóak, a gyártók széles skálán biztosítanak megoldásokat a kivitelezéshez.
Napelem rendszer kábelezése
Szolár kábelek napeleme rendszerekhez.
Egy úgynevezett szolár kábelt alkalmaznak napelem rendszer kábelezéséhez. Ezek csak ránézésre hasonlítanak a hétköznapi kábelekhez, a valóságban nagyon is eltérőek azoktól. Napelem rendszer kizárólag szolár kábel felhasználásával készülhet, bármilyen más kábel használata a napelem rendszer telepítésénél vagy esetleges szervizelésénél komoly tűzesethez, személyi sérüléshez vagy akár halálos kimenetelű balesethez is vezethet! A szolár kábelek szigorú gyártási szabványok betartásával készülnek. A napelemeket kötik össze a napelem inverterrel. Speciális térhálósított rugalmas műanyagból készül a kábelköpeny, a kábel halogénmentes, lángálló és alacsony égési osztályú. Bárhova telepíthetőek, egyedül közvetlenül a földbe nem.
Szolár kábel főbb jellemzői:
- Kiváló UV állóság.
- Umax DC: 1,8 kV (kiviteltől függően)
- Kiváló mechanikai szilárdság.
- Időjárás, kártevő és vegyszer állóság.
Napelem rendszer invertere
A napelemek egyenáramot képesek előállítani. Az inverterek az egyenáram váltóárammá való átalakítását végzik. A napelem rendszer legfontosabb része ezért a napelemes inverter. A háztartások kisebb méretű fogyasztóknak számítanak, a háztartásokra méretezett napelem rendszer egyfázisú inverterrel van ellátva. Ezeknek a napelem invertereknek a frekvenciája 50Hz, az egyenáramot 230V feszültségű váltóárammá alakítja át. A folyamat az inverteren belül négy kapcsoló működtetésével jön létre. A kapcsolókat az inverterek elektromos vezérlése irányítja, egy 50 Hz-es frekvenciánál ez másodpercenkénti 100 kapcsolást jelent. A kapcsolók két külön féle módon állhatnak, párosan nyitva vagy zárva. A két kapcsolóállás váltakozása egyben az áram folyási irányát is megfordítja, így az egyenáramot váltóárammá konvertálva.
Napelemes inverterek.
Inverterek főbb ismérvei:
- Hálózatra való kapcsolódás esetén a csatlakozás szabványos követelményeinek a betartása.
- Jó hatásfok, a minimum 95%.
- Hosszú élettartam.
- Kiváló minőségű teljesítményjellemzők.
- Nagy megbízhatóság.
- Pontos MPPT a napelem rendszer napelemeinek megfelelően.
- Szivárgási áram monitoring, elszigetelés, DC betáplálás ellenőrzése.
- Aktív anti-islanding algoritmusok.
Napelemes inverterek csoportosítása
A napelemes invertereket két szempont alapján szokás csoportosítani:
1,Fázisok száma szerint:
- Egyfázisú inverterek (Kisfeszültségű fogyasztók)
- Háromfázisú inverterek (nagyobb feszültségű fogyasztók)
2, Váltakozó áram jelalakja szerint:
- Szinuszos inverterek.
- Négyszög inverterek.
Napelem rendszer inverterek főbb gyártói:
- Fronius inverter
- SMA inverter
- SolarEdge inverter
- Siemens inverter
- GE inverter
Napelem rendszer bemutatásunk egy összefoglalás volt, cikkeink közt részletesebb leírást is találhat a napelem rendszer részeiről, és egyéb hasznos információkat. Tekintse meg napelem rendszer csomagjainkat! Esetlegesen felmerülő kérdéseivel, vagy díjmentes árajánlatért forduljon hozzánk bizalommal!
