A rendszer elemei

Egy napelemes rendszerhez nélkülözhetetlen kellékek a napelem modulok, a hozzá való speciális kábelek és csatlakozók, az inverter (feszültségátalakító berendezés), villamos berendezések, mint túlfeszültség védők, kapcsolók, valamint a napelemeket a tetőhöz rögzítő fémszerkezet vagy állványzat és szerelvényei.

Ahhoz, hogy a hogy a megtermelt energia a háztartásokban felhasználható legyen, szabványos váltakozó áramú jelre van szükség. Ezért a napelemek egy hálózatra tápláló inverterhez vannak kapcsolva, amely a modulok által megtermelt egyenáramot felhasználásra alkalmas 230V/50Hz váltakozó árammá alakítja. Az eszköz hálózatra csatlakoztatásához minden esetben szükséges az áramszolgáltató engedélye. A ház villamos rendszere és az inverter kimenete egy kapcsolószekrényben csatlakozik. A napelemes rendszerek által fel nem használt energiát betápláljuk a közüzemi hálózatba, melyet az áramszolgáltató köteles átvenni. Amikor a napelemes rendszerek nem képesek elegendő mennyiségű elektromos áramot előállítani (pl. téli időszakban), akkor a szükséges energiamennyiséget a hálózatból vesszük fel. Ezt egy kétirányú mérő óra regisztrálja, ez alapján tudunk elszámolni a szolgáltatóval.

 

Napelemes rendszer típusok

A kész napelemes rendszerek több mint 95%-a hálózatra kapcsolt, de léteznek ún. szigetüzemű rendszerek is, melyek kiépítése akkor indokolt, ha a közelben nincs villamos hálózat, illetve kiépítése nagyon költséges lenne. Ekkor a napelemes rendszer önálló, áramszolgáltatótól független áramellátó egységként működik.

 

 

Termelést befolyásoló tényezők

A megtermelt energia mennyiségét számos tényező befolyásolja. Ezek közül a legfontosabb a beeső napfény intenzitása és időtartama; a panelek tájolása és dőlésszöge; a modulok közelében lévő árnyékot vető tereptárgyak elhelyezkedése, mérete; a modulok típusa, mely meghatározza hatásfokukat és szórt fény hasznosítási képességüket; valamint az inverter hatásfoka.

A napelem hatásfoka megadja, hogy az 1 m2-nyi felületére eső besugárzás hány %-át képes elektromos árammá alakítani. Ez elsősorban a típusától függ. A gyártástechnológia tekintetében alapvetően két fajta napelemet különböztetünk meg: a kristályos és amorf napelemet.

 

Milyen napelem típusok léteznek?

A kristályos napelemek a legrégebben használt, és legelterjedtebb típus, melyek egyúttal a legkiforrottabb technológiának számítanak. Ezek esetében a cella előállatása során használt félvezető a szilícium. A gyártás során nagytisztaságú szilícium tömbökből hasítanak le lapokat, s ezeket egymástól hermetikusan elzárják, a cellákat alumínium elemekkel kötik össze. A monokristályos napelemek esetében a cellákat egykristályos szilíciumból vágják nyolcszög alakúra, míg polikristályos napelem esetében több kristályos szilíciumból vágják négyzet alakúra.

 

Napelem típusok

A monokristályos napelemek hatásfoka a kereskedelmi forgalomban kapható szilícium alapú napelemek között a legmagasabb, 15-20%, ezért áruk is magasabb. Közvetlen napsütésnél kiválóan teljesítenek, a szórt fény viszonyok között kissé gyengül a teljesítményük.

A polikristályos napelemek hasonló hatásfokkal (13-15%) működnek, ugyanakkor szórt fénynél is viszonylag jól termelnek. A világon az összes eladott napelem 55 százaléka polikristályos szilíciumból készül. Mivel nagy tömegszámba gyártják, kedvezőbb ára versenyképesebb.

Közép-Európában azonban a kristályos napelemek hatásfokai közötti különbség az éves termelt energiamennyiségben nem számottevő. Így jellemzően a gyártó, az ár, a beszerezhetőség és a tetőn való elhelyezhetőség alapján szokás választani köztük.

Az amorf napelemek ára a legkedvezőbb, de élettartamuk és hatásfokuk (6-8%) körülbelül a fele a kristályos napelemekének. Előnye, hogy jól hasznosítja a szórt fényt, és kevésbé érzékeny a környezeti hatásokra, ugyanakkor kicsi hatásfoka miatt jóval nagyobb felületet igényel az elhelyezése.
Az amorf napelemek családjába tartoznak a vékonyfilm napelemek. Az összes típus közül ezt fejlesztik a leggyorsabb ütemben. Gyártásuk során a hordozórétegre (ami lehet üveg, fém vagy más strapabíró anyag) lecsapatják a félvezető rétegeket, így akár hajlékony, hordozható napelem is gyártható. Az előző típusokhoz képest könnyebben gyártható akár többrétegű napelem, amelyek hatásfokban közelítenek a kristályos napelemekhez. A jelenlegi, széles körben elérhető vékonyréteg napelemek hatásfoka 5-8%, áruk ezért jóval kedvezőbb, mint a kristályos társaiké. Hatalmas előnyük a többi típussal szemben, hogy a hőmérsékletemelkedésre nem érzékenyek.

 

További érdekes információkat olvashat a Gyakori kérdések között, vagy ide kattintva.