A Nap korlátlan és tiszta energiaforrást biztosít a számunkra. Országunk földrajzi fekvésének köszönhetően ideális befektetés a napelemek, napelemes rendszerek telepítése. A napelemek gyorsan megtérülő befektetések és még számtalan előnyös tulajdonsággal rendelkeznek. Hosszú az élettartamuk, minimális a szervizigényük, környezetbarát és tiszta energia termelésére alkalmasak és több generációt képesek kiszolgálni. A technológiák fejlődésével számos úttörő felhasználásukkal is találkozhatunk a napelemeknek, jelen esetben kizárólag a háztartások energiaigényének kielégítésére kifejlesztett napelemekkel, napelemes rendszerekkel fogunk foglalkozni. Bemutatjuk a napelemek működési elvét és a napelemes rendszer részeit.
Napelemek működése
A napelemek fotovoltaikus berendezések, a napsugárzást alakítják át elektromos árammá. Tévedés azt hinni, hogy a napfényt alakítják át a napelemek. Valójában a napelemekben a napsugárzás hatására egy elektrokémiai folyamat zajlik le. A napelem a Nap elektromágnesen sugárzását fogjak be. A napelem panelek kisebb cellákból épülnek fel, ezek a napelem cellák úgynevezett félvezető réteggel vannak bevonva. A félvezető réteget szilíciummal vonják be, az oxigén után ez az elem fordul elő a leggyakrabban a Földön. A Napból érkező fotonok (fény részecskék) a napelemek félvezető rétegbe becsapódva energiájukat átadják annak. A folyamat során a napelemek félvezető rétegében negatív és pozitív töltésű elektronok szabadulnak fel. A felszabadult negatív és pozitív töltésű elektronok erősen vonzzák egymást, a napelemek kialakítása miatt kizárólag egy külső áramkörön keresztül képesek egymással egyesülni. Ebben a külső áramkörben jön létre feszültség, ami maga a megtermelt áram. A napelemek cellái együttesen jelentős mennyiségű elektromos áram előállítására képesek. A megtermelt egyenáram a napelemes rendszerekben két különböző módon folytathatja az útját, vagy akkumulátorokban kerül eltárolásra (szigetüzemű napelem rendszer), vagy a napelemes rendszerekben alkalmazott inverterek az egyenáramot váltakozó árammá átalakítva a háztartásban található elektromos berendezéseket működteti. Lehetőség szerint akár a hálózatba is vissza lehet táplálni a megtermelt áramot és a szolgáltató azt köteles megvásárolni. Ajánlott a magánházak esetén a napelemes rendszereket úgy méretezni, hogy magát a háztartást lássák el, mivel a jelentősebb bevétel reményében lényegesen nagyobb rendszert szükséges telepíteni.
Napelemek energiatermelése
A napelemek által megtermelt energia mennyisége több tényezőtől is befolyásolja:
- A napsütés intenzitása, mely függ az adott napszaktól, aktuális páratartalomtól vagy egyéb légköri viszonyoktól és az aktuális évszaktól (főleg a napsütéses órák száma és a napsugárzás beesési szöge változik).
- A napelemeket érő fény minőségétől, például a borús időben tapasztalható szórt fény. Bizonyos napelemek jobban, még egyes napelemek kevésbé jól képesek a szórt fényt hasznosítani.
- A napelemek hőfokfüggők, ami annyit jelent, hogy a környezeti hőmérséklet is egy befolyásoló tényező. A napelemek számára a hidegebb időben erős napsütés a legideálisabb.
- Időről időre ajánlott a napelemek felületének megtakarítása, mivel az azokon megtapadó szennyeződések csökkentik a napelemek félvezető rétegét érő napsugárzás mennyiségét, így csökken a napelemek hatásfoka.
- Természetesen a napelemes rendszer mérete is befolyásoló tényező, a napelemek mennyisége szintén meghatározó tényező.
Napelemek típusai
A napelemek vásárlása előtt érdemes szakemberhez fordulni, napjainkban a piacon számtalan gyártó képviselteti magát többféle napelemekkel. A napelemek fejlődése gyors ütemben zajlik, tanácsos tájékozódni az aktuálisan beszerezhető termékekről. A napelemek a csúcsteljesítményük szerint kerülnek összehasonlításra, ez annyit jelent, hogy azonos körülmények esetén a napelemek mennyi energia termelésére képesek. A napelemes rendszer méretezésénél meghatározó a napelemek hatásfoka, főleg ha a napelemes rendszer telepítéséhez a rendelkezésünkre álló ideális felület kicsi. Bizonyos napelemek hatékonyabbak, így kevesebbre van szükség a kívánt energia megtermeléséhez, viszont az áruk magasabb. Érdemes kicsit több pénzt szánni a jobb minőségű és hatásfokú napelemek beszerzésére. A piacon a következő napelemeket találhatjuk meg a leggyakrabban:
- Monokristályos napelemek, a leghatékonyabb típusnak számítanak, hatásfokuk átlagosan 15%-17% közt mozog. Gyártásuk az alkalmazott technológiák és anyagok miatt költséges, így a monokristályos napelemek egyben a legdrágábbak is. A gyártók által meghatározott élettartamuk 30 év. Ez nem azt jelenti, hogy a harminc év elteltével a napelemek cserére szorulnak, csupán a hatásfokukban tapasztalhatunk némi csökkenést.
Napelemek közül a monokristályos típus.
- Polikristályos napelemek, már egy olcsóbb árkategóriába tartoznak, így egyértelműen a hatásfokuk is alacsonyabb (10%), mint a drágább napelemeknek. A polikristályos napelemek élettartama szintén némileg rövidebb, általában 25 év, amit hasonlóan kell értelmezni, mint a monokristályos napelemek esetében.
Polikristályos napelem panel
- Amorf napelemek, másik nevükön a hajlékony napelemek. A három típus közül a legolcsóbbak és a legalacsonyabb hatásfokúak (3%-6%). Előnyük, hogy a szórt fényt igen jól tudják hasznosítani, viszont alacsony hatásfokuk miatt lényegesen nagyobb felület szükséges a telepítésükhöz. Az amorf napelemek rendelkeznek a legrövidebb élettartammal is, mindössze 10 év körüli időről beszélünk, aminek eltelte után szintén csökkenést tapasztalhatunk a napelemek hatásfokában.
Amorf típusú napelemek
Napelemek telepítése
Hazánk igen szerencsés adottságokkal rendelkezik, az ország minden területén nagyjából azonos feltételek tapasztalhatóak, ennek köszönhetően szinte mindenki számára elérhető lehetőség a napelemes rendszerek telepítése. Különbséget csupán a napelemek egyéni elhelyezése, elhelyezésüknek lehetősége okozhat. Az alábbi szempontokat kell figyelembe vennünk a napelemes rendszer tervezésénél és a napelemek elhelyezésénél:
- A napelemek telepíthetőek-e a ház tetőszerkezetére, milyen esetleges átalakítások lehetnek szükségesek? A fő meghatározó tényező a rendelkezésre álló tetőfelület nagysága és tájolása.
- Lényeges a napelemek elhelyezésénél hogy lehetőleg minél kevesebb árnyék vetüljön a felületükre. Egyaránt befolyásoló tényező a közvetlen környezetben található fák és épületek, mint a földrajzi fekvés. Például egy völgyben található ház tetejét lényegesen kevesebb napsugárzás éri, mint egy sík terepen épült házét.
Napelemek telepítése
Amennyiben a ház tetőszerkezete nem ideális a napelemek telepítésére esetenként a napelemek tartószerkezetének megfelelő felszerelésével javíthatunk a napelemek hatásfokán, problémásabb esetekben lehetőségünk van a napelemek földre való telepítésére is. A szükséges felhasznált tartószerkezetek növelik az összköltségünket, érdemes több alternatívát is megvizsgálni és a költségek és a napelemek várható teljesítményének tükrében meghozni a döntésünket.
Napelemek megtérülése
Napelemek, a gyorsan megtérülő befektetés
A napelemek megtérülési ideje is több tényezőtől függhet, például a háztartás teljes energia igényét megtermelő napelemes rendszert telepíttetünk, vagy csak egy kisebbet. Sok helyen sajnos régebbi információkhoz juthat az ember és a napelemes rendszerek kevésbé tűnhetnek gazdaságos és jó befektetésnek. Az igazság azonban, hogy a napelemes rendszerek a jelenlegi technológiával készült napelemekkel és inverteretekkel már 6 év alatt visszatermelik azt az összeget amennyibe kerültek. A hat év nagyon rövid megtérülési időnek számít, bármilyen más befektetési formával összehasonlítva a napelemeket. A hatodik év után pedig már profitot is termel a napelemes rendszer. Hozzá kell tennünk, a hat év akkor értendő, ha csak a háztartásban található elektromos berendezések működtetésére méretezett rendszert vásárolunk. A napelemes rendszereket lehet más rendszerekkel kombinálni, a legjobb példa az elektromos fűtés. Ilyenkor természetesen a befektetett összeg nagyobb lesz, viszont egyszerre szabadulhatunk meg a áram és a fűtés számláktól, tehát a megtérülése is arányában gyorsabb lesz. Pontosabb információkért és az esetlegesen felmerülő kérdésekkel forduljanak hozzánk bizalommal, örömmel állunk a rendelkezésükre!
