Napelemekről

Hazánkban a napsütéses órák száma:1900-2200 óra/év. A napsugárzásból eredő, vízszintes felületre érkező energia mennyisége 1000-1300kWh/m2 évente, ami komoly lehetőségeket kínál számunkra.

A napelem a nap energiáját közvetlenül alakítja át villamos energiává (fotovillamos rendszer). Nem tévesztendő össze a napkollektorral, amely hőenergiát termel, leegyszerűsítve meleg vizet állít elő. Tehát a napelem áramtermelésre szolgál. Egyenáramot termel, melyet inverter segítségével alakítunk át a háztartásokban is felhasználható váltóárammá. Az áramtermelés teljesen környezetbarát módon, szennyeződésmentesen folyik.

Napelemes megoldások:

Szigetüzemű napelemes rendszer:

Kezdjük egy olyan megoldással, ahol a legnélkülözhetetlenebb a napelem, vagyis egy olyan helyen, ahol nincs hálózati áramellátás, ilyen hely lehet egy tanya. Szigetüzemű napelemes rendszereknél nincs hálózati villany. A napelemek által termelt áram akkumulátorokban tárolódik. Ekkor csak annyi energiával gazdálkodhatunk, amennyi az akkumulátorokban elfér.

Főbb összetevői:

- napelemek

- töltésszabályzó

- akkumulátortelep

- inverter

Szigetüzemű rendszert csak ott érdemes kiépíteni, ahol nincs vezetékes áram, mert drágább megoldás, mint a hálózaba tápláló rendszer.

 

Hálózatba tápláló napelemes rendszer:

Ma már adott a lehetőség, hogy a napelemek által megtermelt - és fel nem használt áramot - az elektromos hálózatba tápláljuk. Gyakorlatilag megveszi tőlünk az áramszolgáltató.

Mi történik ilyenkor?

Visszatáplálás közben visszafelé forog a villanyóránk mérője, vagyis csökken a mért fogyasztásunk. Nyáron sokszor előfordul, hogy több áramot termelnek a napelemek, mint amennyit felhasználunk. Nem is beszélve arról, hogy ha nem tartózkodunk otthon, akkor a megtermelt áram döntő többsége hasznot hajt nekünk. Kétségkívül az egyik legkényelmesebb és legtartósabb energia- termelő módszer.

 

Hibrid napelemes rendszer (napelem + szélgenerátor)

Hibridnek nevezzük azt a rendszert, ahol az energiatermeléshez több különböző energiaforrást használnak. A napelemek mellett lehet egy szélkerék, vagy a hálózati rendszer, de akár dízel generátor is. A hibrid rendszerek előnye, hogy egyenletesebbé teszik energiatermelésünket. Valamint lényeges, hogy nem kell a napelemek számát túlméretezni, ami olcsóbbá teszi a kezdeti költségeket. A napelemek által előállított energia mindig elsőbbséget élvez a másodlagos energiaforrásokkal szemben.

Hazánkban a napsütéses órák száma:1900-2200 óra/év. A napsugárzásból eredő, vízszintes felületre érkező energia mennyisége 1000-1300 kWh/m2 évente. Nagyobb energia igény esetén célszerű hibrid rendszert üzembe állítani.

 

Napelem + hőszivattyú

Ezt a vegyes energiatermelést akkor alkalmazzák, ha a fűtésrásegítés jelentős részét a hőszivattyú végzi. Tudnunk kell, hogy a hőszivattyú megnöveli az áramfogyasztásunkat. A megnövekedett áramfelhasználást kompenzálhatjuk napelemek kiépítésével, így jelentősen növelve a hatékonyságunkat.

A hőszivattyúk csak alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerekkel együtt működnek hatékonyan - például padlófűtés, sugárzó fal és mennyezetfűtés - és üzemeltetésük szemléletváltást is kíván a felhasználóktól. Fokozottan ügyelni kell például a helyes szellőztetésre és arra, hogy ne fűtsük túl az épületet.

Napelem cella

A napelem alapegysége a napelem cella. A cellák duplarétegűek. Lényegében két szilícium lap szorosan összeillesztve, az egyik a pozitív, a másik a negatív réteg.

Amikor a fotonok a napcella kristály felületére érkeznek elnyelődnek, így gerjesztve és kiszakítva a kristályt alkotó atomok egyes elektronjait eredeti helyükről (pályájukról). Ezek a kiszakadt elektronok egy úgynevezett vezetési sávba kerülnek, vagyis szabad elektron-töltéshordozók keletkeznek.

A töltéshordozókat egy külső terhelésen átvezetve, zárt áramkört létrehozva, villamos áram keletkezik. A keletkezett elektromosság mértéke függ a félvezető anyagától és független a félvezető cella méretétől.