A napelem a jelen átalakítója

A napelem a jelen átalakítója

A napelem a fényenergiát alakítja villamos energiává. Technológia szerint két fő csoportba oszthatjuk őket: vékonyfilm rétegű és kristályos napelemek.


A kristályos napelemek újabb két típusra oszthatók: poli- és monokristályos napelemekre. Ez utóbbinak nagyobb a hatásfoka, azaz kisebb felületen nagyobb teljesítmény fér el. A mono és a vékonyfilm ötvözésével születtek meg a hibrid technológiájú napelemek, melyek még mindig a “legerősebbek”.

Mi a napelem?

Mi a napelem?

A mai, modern napelemek fő alkotórésze a szilícium. A blokkokba "öntött" szilíciumot hártyavékonyra szeletelik: ezekből lesznek a kristályos napcellák. Ezeket a félvezetőből álló cellákat megfelelő sorrendben összeforrasztják, majd egy edzett, különleges fényáteresztő képességgel rendelkező biztonsági üvegre, ún. szolárüvegre ragasztják, és hátulról egy műanyag fóliával laminálják (ritkábban egy második üvegréteget ragasztanak rá).


A legtöbb napelem hátuljára kerülnek a csatlakozódobozok (junktion box), egy-egy szolárkábel-kivezetéssel, illetve szolár csatlakozókkal (pozitív és negatív pólus). A napelemeket általában egy félkemény alumínium ötvözet keretbe foglalják, ezzel védik a szállítás, ill. telepítés közbeni mechanikai sérülésektől.


Vékonyfilm, azaz amorf napelemek: legtöbbünk első “napelemes rendszere” volt a ’80-as évek végén elterjedt karórákba, zsebszámolókba épített verzió. Az amorf napelemek hatásfoka a leggyengébb, viszont az alacsony költségű, és gyors gyártási technológiának köszönhetően nagyon népszerű volt. Főként szabadba telepített, ipari méretű rendszerekhez használták.


Napjainkra a magas hatásfokú, nagyteljesítményű monokristályos napelemek ára olyannyira lecsökkent, hogy a gyengébb hatásfokú vékonyfilmes és polikristályos napelemeket szinte teljesen kiszorították a piacról.

Fontos tudni, hogy a monokristályos napelemek degradációja, teljesítményromlása is alacsonyabb, mint "kihaló félben lévő" vetélytársaiké.

Rendszertípusok

Két alapvető napelemes rendszertípust különböztetünk meg: hálózatra kapcsolt és szigetüzemű napelemes rendszert. Ezek kombinációjából ún. “backup”, vagy más néven hibrid rendszer létesíthető, mely áramszünet esetén is képes ellátni minket napelemes energiával.

Hálózatra kapcsolt rendszer

A hálózatra kapcsolt rendszer egy speciális változata az energiatárolóval (akkumulátor) összekapcsolt verzió, ami önmagában szigetüzemre nem képes, de az akkumulátorok képesek a napközben megtermelt, el nem használt energiát tárolni.  Amikor a napelem termelés csökken, vagy leáll (pl. éjszaka), akkor az inverter az akkumulátorokból "visszanyert" energiával ellátja a fogyasztókat. Ez a megoldás csak hálózatra kapcsolt üzemben működik, tehát kizárólag energiatárolásra, kedvezőtlen elszámolási rendszer esetén javasolt alkalmazni. Ilyen megoldásra a SolarEdge legtöbb, Magyarországon felszerelt, standard, lakossági invertere alkalmas. De fontos tudni, hogy ez az energiatárolós, akkumulátoros rendszer önmagában nem képes áramszünet esetén működni, tehát ki fog kapcsolni, ha megszakad a közcélú hálózattal a kapcsolat (kiegészítő backup interface beépítésével megvalósítható az ún. tartalék ellátás áramszünet esetére).

Szigetüzemű rendszerek

Olyan esetekben javasoljuk, amikor a közcélú hálózatra csatlakozás nagyon költséges lenne, vagy egyáltalán nem valósítható meg. Ilyenkor a napelemes rendszert speciális szolár akkumulátorokhoz csatlakoztatjuk: a napelemek által megtermelt energiát ezekben tároljuk. Ezzel a megoldással megtáplálhatunk egy kicsi kerti világítást, lámpát, de nagyobb rendszer esetén akár egész évben elláthatunk egy családi házat vagy vállalkozást is, de használhatjuk külterületen mélykúti- vagy öntözőszivattyú üzemeltetésére. Szigetüzemű rendszereinket a piacvezető Victron Energy gyártó termékeivel valósítjuk meg.

BackUp rendszerek

A kombinált rendszertípus, a backup rendszer esetében egy időben működik a hálózatra kapcsolt és a szigetüzemű rendszer. Köztudott, hogy a mai világban villamos áram nélkül szinte megáll az élet (pl. a gázkazán sem képes bekapcsolni). Ezeknek a rendszereknek az az előnye, hogy áramszünet esetén is folyamatos az elektromos ellátásunk, mivel ilyenkor a saját szigetüzemű napelemes rendszerünk kapcsol be, és akkumulátorokról, illetve napelemekről látja el a fogyasztóinkat. Az ilyen akkumulátoros, napelemes energiatermelő rendszereket orvosi rendelők, kórházak, szervertermek, különleges riasztórendszerek, bankok, de ugyanakkor családi házak, vállalkozások nagy teljesítményű szünetmentes ellátására, üzemeltetésére javasoljuk. Hibrid rendszerek kisebb és nagyobb teljesítménnyel is megvalósíthatók. Egyfázisú vagy háromfázisú kivitelben. A szigetüzemű energiaellátás ezen formája napelem nélkül is megvalósítható: ez esetben az akkumulátorokat a rendszer aggregátorról vagy a közcélú hálózatról valósítja meg.

A rendszer felépítése

A rendszer felépítése

Legyen akár tetőre, falra szerelt vagy szabadon álló napelemes rendszer, a paneleket alumínium és rozsdamentes anyagokból álló tartószerkezettel rögzítjük. A hálózatra kapcsolt fotovoltaikus rendszereknél a paneleket szolárkábelekkel közvetlenül az inverterhez csatlakoztatjuk, majd az invertert az épület elosztószekrényébe kötjük. Az inverter a napelemekről érkező egyenfeszültséget alakítja át a közcélú hálózatnak megfelelő 230/400 V 50 Hz alakú váltakozó feszültségre, valamint szinkronizálja azt a szolgáltató rendszerével. A készülék mindkét oldalára védelmi berendezéseket építünk be, melyek a túlfeszültség, túláram, illetve a hibaáram ellen védenek.

Partnereink