A napelemek elterjedt és egyre inkább népszerű jellege nem csak a magas hatékonyságnak és a jó teljesítőképességnek köszönhető. Ennek a rendszernek a pozitív oldala a változatos felhasználási lehetőségben is megmutatkozik. Erre példa lehet a akkumulátoros szigetüzemű napelem rendszer, amit bizonyos körülmények között hatékonyan lehet alkalmazni. Sokan ennek azért örülnek, mert ez akkor is képes kihasználni a nap energiáját, amikor nincsen a közelben villamos hálózat vagy a fogyasztás mértékéhez képest túlságosan bonyolult vagy költséges volna az ahhoz való kapcsolódás. Ekkor ennek a kialakítása igenis előnyös lehet és egyre többen élnek ezzel a lehetőséggel.
Az önálló szigetüzemű napelem csendesen, megbízhatóan és mindenekelőtt zölden működik majd, és ez képes ellátni egy tanya vagy gazdasági épület energiaigényét is. A tulajdonos a hálózati kapcsolat nélkül csakis annyi energiát tud elhasználni, amennyit a szerkezet megtermel. Mit is jelent ez pontosabban? Nos, ezáltal automatikus csökken a fogyasztás és az energiatudatosság megerősödik. A szigetüzemű napelem rendszer nyáron többet, télen sokkal kevesebb energia előállítására képes, és itt természetesen a napos órák száma szabja meg a teljesítményt.
A megtermelt energiát speciális akkumulátorokban szükséges tárolni és onnan is történik a felhasználás. Emiatt a napelemes rendszerek elemeit méretezni kell az adott létesítmény villamosenergia igényeinek megfelelően, aminek hála optimális teljesítmény hozható létre. A napelemet az akkumulátorral egy töltésvezérlő egység köti össze, amelynek feladata az napelemes akkumulátorok szabályozott töltése, és megóvása a túlfeszültségtől és a mély kisüléstől. A napelem akkumulátor segítségével akkor is elláthatóak árammal a villamos fogyasztók, amikor a napelemek éppen nem termelnek például éjszaka.
Amit a felépítésről és a kiadásokról tudni kell
Nyilvánvalóan ez a két szempont számít a legfontosabbnak a klienseknek és a termékek megvizsgálása után sokan ezzel a kérdéssel fordulnak a szakemberekhez, hogy miből is áll a rendszer és mit kell tudni a költségekről. Az egyik leglényegesebb tudnivaló a szigetüzemű napelem esetében, hogy a megtermelt energia akkumulátorokban kerül tárolásra. Ezen különleges komponensek töltését illetve kisütését a töltésvezérlő irányítja, ezen felül kisfeszültségű fogyasztók áramellátását is biztosítja.
Egy speciális szigetüzemű inverter segítségével a napelemes akkumulátorok által biztosított egyenáramot 230 V, 50 Hz-es váltakozó árammá lehet transzformálni, amellyel a legtöbb elektromos fogyasztó működtethető. Egy szigetüzemű napelemes rendszer költségei egységnyi hasznosított energiamennyiségre vonatkoztatva körülbelül 60%-kal magasabbak, mint egy hálózatra tápláló rendszer esetén. Miért is van ez? Nos, a kiadás azért magasabb, mert a napelemes akkumulátor telep költségeinek és a tárolókapacitás korlátozott méretét is ide kell számolni. A hálózati kapcsolattal kiépített napelemes rendszer tehát olcsóbb, és egy gyorsabban megtérülő beruházás.
Hol éri meg a szigetüzemű napelem rendszert választani?
A fenti sorokban már kis mértékben szó esett arról, hogy egy tanya vagy gazdasági épület energiaigényét le tudja fedni ez a rendszer. Emellett fontos azt kiemelni, hogy a szigetüzemű napelemes rendszer főként olyan helyeken válik be, ahol nincsen vezetékes áram, mert ugye ez akár 60%-al drágább megoldás, mint a hálózaba visszatápláló napelemes rendszerek. Természetesen ez azért van, mert a napelemes akkumulátorok magas árral rendelkeznek, a töltőelektronika biztosítása is szükséges, illetve ezen kellékeknek a szigetüzemű inverterét a lehető legnagyobb fogyasztásra kell méretezni, amíg a hálózatra visszatápláló rendszerek esetében nincs ilyen méretezési, tervezési nehézség.
Ha például egyenfeszültségű fogyasztókról van szó, akárcsak a LED-del történő világítás, a riasztó rendszer, akkor a szigetüzemű inverter elfelejthető, és jónak bizonyul egy nagyobb töltésvezérlő elektronika is. Itt még érdemes azt megjegyezni, hogy a modern elektronikai berendezések, akárcsak a notebook vagy épp az otthoni személyes számítógép, illetve a kis fogyasztású világítótestek alacsony feszültségű egyenáramot igényelnek.
Szigetüzemű inverter
Mivel a szigetüzemű napelemes rendszerek akkumulátortelepei is 12–48 V feszültségen működne. Ajánlott a kisfeszültségű hálózatot kiépíteni az erre alkalmas fogyasztók számára. A kisfeszültségű hálózat áramforrása a napelem töltésvezérlő lesz. Ennek köszönhetően egyszerűen megtakarítható a 230 V váltakozó árammá alakítását, majd a visszaalakítás veszteségeit. Ideális esetben a szigetüzemű invertert csak a nagyobb fogyasztók használata esetén kell bekapcsolni. Ha pedig ez valamilyen oknál fogva nem szükséges, és a tradicionális hálózatra csatlakoztatható fogyasztókról van szó, akkor a 230V-os szinuszos váltakozó feszültségre lesz szükség. Ez pedig csakis az úgynevezett aszinkron inverter alkalmazásával történhet meg.
Hálózatra visszatápláló vagy szigetüzemű napelem rendszer?
Érdemes összehasonlítani a hálózatra visszatápláló napelemes rendszerek költségeit a szigetüzemi napelemes rendszerek többletköltségeivel, a leginkább költséghatékony döntés meghozatala érdekében. Családi házak esetén, ahol van villamos hálózat a legjobb választás a hálózatra visszatápláló napelemes rendszer méretezése, a megfelelő fogyasztáshoz. Csak ott van létjogosultsága egy szigetüzemű napelem rendszer kiépítésének ahol vagy állandó energiaellátás szükségeltetik (áramszünet elkerülése érdekében), vagy a villamos hálózat kiépítése problémás vagy költséges lenne (tanyák).
Igazán fontos az áthidalási idő és a méretezési évszak
A termék megvétele és persze a tervezés, kialakítás előtt vannak bizonyos szempontok, amiket kötelező figyelembe venni a teljes siker érdekében. A kliensnek mindig el kell döntenie, hogy egész évben vagy csak például a nyári hónapokban szeretné használni a komplex szerkezetegyüttest. A napelemek elhelyezésére szolgáló felület dőlésszögének, tájolásának és a méretezési időszak napsugárzási energiahozamának ismeretében meghatározható, mekkora napelem felületre van szükség. Senkit sem lep meg a tény, hogy felhős időben, amikor napsugarak nem érik a napelemet, ez nem vagy csak alig termel energiát. Ekkor pedig az akkumulátorokról üzemeltethető az az elektromos berendezés. Ha az ember igyekszik takarékosan gazdálkodni, csak a kiemelt fontosságú fogyasztókat üzemelteti ezekben az időszakokban.
Szigetüzemű napelemes akkumulátorok
Tanácsos tehát alaposan kielemezni és megfontolni a lehetőségeket, főként azt, hogy mekkora energiaigényt jelentenek ezek a berendezések és milyen hosszú legyen az az időszak, amelyet kizárólag akkumulátoros üzemben szeretné áthidalni a tulaj. Ezek alapján meghatározható, hogy legalább mekkora akkumulátor telepre van szükség. Az energia átalakításának és tárolásának veszteségeit figyelembe véve azonban érdemes a szükségesnél nagyobb kapacitást kialakítani. A napelemes akkumulátorok élettartamára jó hatással van, ha szoba-hőmérsékleten vagy legalább temperált térben kapnak helyet. Mivel ez akkumulátorok sokszor létfontosságúak, ezt szükségszerű biztosítani azért, hogy ne menjenek tönkre hamar és sokáig ki lehessen használni ezeknek az előnyét.
Mire kell figyelni a szigetüzemű napelem tervezésénél?
Ezen rendszerek megtervezése és kialakítása nyilvánvalóan szakavatottságot, pontosságot és a fogyasztókhoz való pontos méretezést igényeli. Ezek nélkül nem alkotható meg az a stabil szigetüzemű napelemes rendszer, ami ki tudja elégíteni az igényeket. Sok mérnök és szakember úgy véli, hogy a legnehezebb feladat talán a szigetüzemű napelem rendszer méretezése egész éves működésre. Fontos odafigyelni a megfelelő kapacitású napelemes akkumulátor csomag kiválasztására, mert a szigetüzemű napelemes rendszer méretezésének egy kulcsfontosságú része a teljes akkumulátor kapacitás és a helyes töltőáram arányának megválasztása.
Igen gyakori hiba például az, amikor költözéskor, vagy a hordozható, szigetüzemű rendszer téliesítésekor, a korábban jól megtervezett, megfelelően méretezett jól működő rendszer, a tavaszi beüzemelést követően már nem úgy teljesít, ahogy előtte. Ez leginkább a napelemek soros vagy párhuzamos kapcsolásának nem ideális használatakor következik be. A gond további következménye még a megfelelően összekapcsolt napelemek, napelem mezők, kapcsolása utáni nyitó feszültségek figyelmen kívül hagyása is.Ha ez megtörtént, akkor több mint valószínű, hogy szükséges lesz az új töltésszabályzó megvétele, ugyanis igen valószínű, hogy nem szakszerűen történt a beüzemelés, ami meghibásodáshoz vezetett. Ekkor pedig a garanciális javítás lehetőségével ritkán lehet élni, mert a kivizsgálás alatt kiderül, hogy a töltésszabályzó szerkezetben olyan maradandó nyomok keletkeztek, amik nem megfelelő telepítésre utalnak, és nem gyári meghibásodásra vagy ehhez hasonló jelenségekre.
Amennyiben szigetüzemű napelemes rendszerek kivitelezése iránt érdeklődik, munkatársaink szívesen állnak rendelkezésére. Lépjen kapcsolatba velünk!
