• Megéri Önnek napelemes rendszerre váltani?

    Megéri Önnek napelemes rendszerre váltani?

  • Mibe kerül az egész beruházás?

    Mibe kerül az egész beruházás?

  • Hány év alatt fog megtérülni?

    Hány év alatt fog megtérülni?

  • Használja kalkulátorunkat!

    Használja kalkulátorunkat!


Csomagajánlataink napelemes rendszerekhez – háztartási méret

 

Csomagajánlataink napelemes rendszerekhez – ipari méret

   

 

Napelem általános tájékoztató

A napelemet elektromos áram termeléséhez alkalmazzuk. A Napból származó elektromágneses sugárzást közvetlenül villamos energiává alakítja át.  Az így nyert egyenáramot (DC : direct current) egy inverteren keresztül váltóárammá (AC : alternating current) alakítjuk át, ami már közvetlenül felhasználható bármilyen hétköznapi váltóárammal működő berendezés (TV , hűtőgép…) üzemeltetésére.

 

Napelem általános tájékoztató

Belső használatra

  • Napelem általános használatban
  • Inverter – napelem használat elengedhetetlen eszköze
  • Akkumulátor, mint energia tároló
  • Hálózat mint energia puffer
  • Napelem rendszerek
    • Napelem rendszerek elméleti méretezése
    • Napelem rendszerek fizikai megvalósítása

Napelem általános használatban

A napelemet elektromos áram termeléséhez alkalmazzuk. A Napból származó elektromágneses sugárzást közvetlenül villamos energiává alakítja át.  Az így nyert egyenáramot (DC : direct current) egy inverteren keresztül váltóárammá (AC : alternating current) alakítjuk át, ami már közvetlenül felhasználható bármilyen hétköznap váltóárammal működő berendezés (TV , hűtőgép…) üzemelésére.

A napelem cellákat (lásd előző oldal bal oldali kis kép) napelem táblákká építik össze. Ilyen gyárak például Berettyóújfaluban, Ráckevén… találhatóak.

Teljesítmény : Minél több  cellát raknak össze egy táblára annál nagyobb lesz a teljesítménye. Általában 80-250Whp (Watt hour peak – azaz teljesítménycsúcs 1 órára vetítve) teljesítmények között szokott lenni.  A gyárak teljesítmény garanciát vállalnak termékeikre pl.: 90%-os teljesítmény 10 éven keresztül, és 80%-os teljesítmény 25 éven keresztül.

Napelem hatásfok kiszámítási példa egy 250Whp 1.61m^2 napelem esetén:

250W/(1000W/m^2 * 1.61m^2) =  15.5%-os

(1000W/m^2 – ennyi energia érkezik a Földre a nap sugárzásából Mo.-n)

Minőség :  Itt is igaz  az, hogy a minőség növekedésével egyenesen arányosan nő az ára is. A minőség esetén a teljesítmény garancia, és a cella anyagi tulajdonsága az irányadó érték, illetve az adott napelem teljesítményi jellemgörbéjéből kiolvasható adatok, vagy fent bemutatott számításik képlet (minél nagyobb a % annál jobb a minőség).

Anyagi szerinti csoportosítás :

Ø Egykristályos (monocristalle) szilícium (Si) napelem : drága, de hatékony hatásfoka kb 18% körül tehető max

Ø Polikristályos Si napelem : hasonlóan drágák

Ø Amorf szilícium napelem (a-Si) : olcsóbb megoldás

Ø Félvezető napelemek : Kandium-tellurid (CdTe), Réz-indium-tellurid (CITe), Réz-indium-gallium-szelén (CIGS), Réz-indium-szelén (CIS) olcsó megoldás alacsony teljesítménnyel párosítva (max 10%)

Ø Szerves anyagokból (polimerek) készült napelemek: olcsó, 2-5% hatásfok

Egyéb használt rövidítések a napelemek alkalmazási területén

 - TFSC : Thin Film Solar Cell – Vékony Rétegű Szolár Cella

 - TFPV: Thin Film Photovoltaic Cell – Vékony Rétegű Fotovoltaikus Cella

 - DSC: Dye-sensitized Solar Cell – Festék-fényérzékeny Szolár Cella

 

II.      Inverter – napelem használat elengedhetetlen eszköze

Az invertert áram átalakításra használjuk. Szoros kelléke a napelem rendszerek alkalmazásának. A megfelelő nagyságú napelem rendszerhez megfelelő teljesítményű invertert kell hozzá választani.

Példa : egy 3.3kWp DC teljesítményű napelem rendszerhez választott inverter DC teljesítménye nem lehet kisebb mint a rendszeré. Tehát egy e feletti teljesítményű invertert kell hozzá választani.

Az inverterek között megkülönböztetünk:

 - sziget üzemmódút, ami ha nem rendelkezik töltésvezérlővel akkor egy vezérlőt is kell hozzá párosítani

 - hálózatra visszatáplálót. Ez esetben rendszerengedéllyel kell rendelkeznie az inverternek a szolgáltatói előírásnak megfelelően.

Rendszerengedéllyel jelenleg SMA cég SunnyBoy, WindyBoy, valamint a SIEL-SIAC Soleil egyfázisú inverterei rendelkeznek. Eltérő esetben közterületről működtethető galvanikus leválasztási lehetőséget kell biztosítani.

Ezen felül egyes inverterek alkalmasak a számítógépen keresztüli adatrögzítésre. Ennek köszönhetően nyomon követhető a beépített rendszer pillanatnyi, napi, havi illetve éves termelése.

 

III.   Akkumulátor, mint energia tároló

 

Akkumulátort csak sziget üzemmódú kialakításnál kell alkalmaznunk. Méretezése bonyolult, és nagyfokú ráhagyást kell alkalmazni az esős, borús, téli napok miatt. Folyamatosan tölteni csak az Ah-ban kifejezett kapacitás 10%-ának megfelelő árammal lehet.

A napi igényből kiindulva lehet kalkulálni
az akkumulátor nagyságára.

Pl.: 10kWh a napi fogyasztás, ez esetben
egy 12V-os akkumulátor (10kWh/12V) *10 = 8.33Ah

A téli hónapok esetében se maradjunk áram nélkül, ezért a napi igényt és a téli hozamot vizsgálva kell választani egy napelem rendszert ami a dec hónapban is 30*10kWh termel. Ez kb. egy 11kWp rendszer tudja garantálni, ideális tető esetén. 

Ugyanez a rendszer nyáron naponta 48kWh termel naponta.  Az ehhez választott akkumulátor 40Ah-s. Az itt keletkezett többlet eltárolása további akkumulátor kapacitásokat igényelne.

 

Az alulméretezett akkumulátor kapacitás miatt áram nélkül maradhatunk, illetve a megtermelt áram feleslegessé válhat (kidobódik), ezért körültekintő méretezést igényel szakember alkalmazásával.

IV.   Hálózat mint energia puffer

 

Hálózatra visszatáplálás esetén rendszerengedélyes inverterrel kell rendelkezni, és a szolgáltató igényeinek megfelelően szakemberrel kialakítani a rákötési lehetőséget.

A szolgáltatói ügyintézés főbb pontjai :

 - igénybejelentés napelemes háztartási kiserőmű létesítésére a szolgáltató felé, a rendszer üzembe állítási napjának a megjelölésével

 - szolgáltatói válasz, miszerint lehetséges vagy nem a visszatáplálás (ha nem akkor sziget üzemmódot kell alkalmazni)

 - pozitív elbírálás esetén a szolgáltató által kért dokumentáció összeállítása szakember segítségével. (egyszerű, teljesíthető feltételek)

 - a dokumentáció benyújtása után, a fizikai megvalósítás történik az üzembe helyezés napja előtt

 - szolgáltatói szerelő a villanyórát kicseréli egy kétirányú mérésre alkalmas órára

 - rendszer rákötése a hálózatra

V.      Napelem rendszerek

 

A napelem táblákat egymásba csatlakoztatva (sorba, párhuzamba kötve) szakember alkalmazásával rendszereket hozhatunk létre. Ezeket a rendszereket több módon lehet csoportosítani.

Teljesítmény :

 - 50kWp alatti azaz háztartási kiserőmű ami családi házaknál, kisebb társasházaknál alkalmazható

- 50kWp feletti, ami már üzletszerű napelem rendszer telepítésének minősül. Ez esetben a szolgáltató és az állam közösen átveszi a megtermelt áramot tőlünk egy garantált 90Ft körüli áron. Ilyen projektek esetén úgymond METÁR-osnak minősül a beruházás (régi nevén KÁT). (METÁR = MEgújuló TÁmogatási Rendszer)

Pályázhatóság : A fent említett mindkét  esetben pályázási lehetőségek adódni szoktak.

 - A kisebb (50 kWp alatti) teljesítmény esetén lakossági és társasházi pályázatok alkalmazhatók.

 - A nagyobb (50 kWp feletti) volumenű beruházások az üzletszerű pályázatok terén érvényesíthetők

 

Energia tárolás szempontja :

 - sziget üzemmódú rendszer, ami esetén a megtermelt, de fel nem használt energiát  akkumulátorok segítségével tároljuk el későbbi használatra. A rendszer kialakítása bonyolultabb, mint a visszatápláló rendszerek esetén – lásd előző oldalak

 - hálózatra visszatápláló rendszer: A megtermelt energiát  amit nem használunk fel egyből, azt a hálózati rendszerre visszatápláljuk, amolyan pufferként használva a szolgáltatót – lásd előző oldalak A rendszer nagysága elvileg 50kWp-ig mehetne, de a 7 kWp feletti rendszerek „nyűgösek” a szolgáltatónak.

 

Napelem rendszerek elméleti méretezése

Többféleképpen lehet méretezni egy napelemes rendszert. Ezeket részletesebben tárgyalva megtalálható majd minden egyes szituációhoz a megfelelő példa, amik minden esetben a 100%-os energia kiváltásra, és hálózatra visszatáplálóra lettek összeállítva. Sziget üzem esetén szakember segítségét ajánlatos igénybe venni

150.000 Ft az éves villanyszámla :

 - ismerni kell az áram kWh árát (általában 48,8Ft/kWh, egyszerűség kedvéért számoljunk 50Ft/kWh)

 - a kiváltás 100%-os, a tetőfelület is adott (déli tájolás 35 fok)

 - a havi fogyasztás : 150000Ft / 12 (hó) / 50Ft/kWh = 250kWh

 - a szükséges névleges teljesítmény : 250/100*=2.5kWp

* 100 = varázsszám – Mo.-n 100 kW áram állítható elő átlagosan 1 hónapon keresztül 1 kWp-os rendszerrel

Összesen 2 MFt van az egész beruházásra :

 - az 1kWp rendszerek ára kb 1.0 – 1.2 MFt/kWp-re tehető (minőségtől függően)

 - Max rendszer: 2MFt / 1.2 MFt/kWp = 1.66kWp

 - ez elegendő 1.66kWp*100 = 166kWh havi fogyasztásra (1992kWh éves)

 - ez kb 1992kWh*50Ft/kWh = 99600Ft áramot jelen éves szinten

 

13m^2 tetőfelület áll a rendelkezésre :

 - előre tudni kell hogy milyen napelem táblát  fogjuk ajánlani / beépíteni. Pl.: 1.7m x 1.0m = 1.7m^2 biztonsági ráhagyásként +10-10cm beleszámolva ez 1.98m^2. Jelen esetben a napelem tábla 250Wp teljesítményű

 - darabszám megállapítása : 13m^2/1.98m^2 = 6.56 db (ráhagyás nélkül 13/1.7= 7.64). E két szám átlagát nyugodt szívvel használhatjuk. (7.64+6.56)/2 = 7.1 db azaz 7 db 250Wp napelem táblát jelent

 - ez a táblamennyiség 7db*250Wp = 1.75kWp rendszert biztosít.

 - ez a 1.75kWp rendszer havi szinten 1.75*100 = 175kWh áramot termel (2100kWh éves)

 - ez 2100kWh * 50Ft/kWh = 105000Ft-ot jelent a villanyszámlában

 - Mennyibe is kerül a teljes rendszer? : 1.75kWp * 1.2MFt/kWp = 2.1MFt

Kényesebb példák :

 - nem déli tájolású tető, illetve nem 35 fok meredekségű tető

Ezen esetekben  1.5 szorzót alkalmazva a biztonság javára tudunk saccolni. Számítógépes segítséggel pontosabban megállapítható a teljesítményt, és költség.

Napelem rendszerek fizikai megvalósítása

Összességében 3 fő típust lehet meghatározni szereléstechnikai szempontból.

„Általános” tetőre szerelt napelemek :

 - a kérdéses tetőre a hozzá illő kampók behelyezése

 - szerelősín felszerelése, a kampókra való rögzítéssel (szerelősínek távolsága nem nagyobb mint 800mm)

 - napelem felszerelése az ehhez illő rögzítő egységekkel

 - inverter elhelyezése, rögzítése

 - akkumulátorok elhelyezése, rögzítése (ha sziget üzemmódú rendszert alkalmazunk)

Lapostetőre szerelt napelemek :

 - szerelőkeret összeszerelése, lerögzítése (szél miatt felborulhat!!!)

 - napelem felszerelése az ehhez illő rögzítő egységekkel

 - inverter (esetleg akkumulátorok) elhelyezése, rögzítése

 

2 irányú napkövető rendszerre szerelt napelemek :

 - napelem felszerelése az ehhez illő rögzítő elemekkel

 - inverter (esetleg akkumulátorok) elhelyezése, rögzítése

 

Ezek azok a mindenki által elvégezhető munkák, amik nem igényelnek sem szakirányú végzettséget, sem speciális eszközöket (1-2 kulcs, csavarhúzóval ezek megoldhatók)

Az egész rendszer beüzemeléséhez és elindításához szakember szükséges. Ez esetben a napelemek összekapcsolását, inverterre (akkumulátorra) való rákötését, földelés, esetleg villám védelem bekötését kell elvégeznie. Visszatápláló rendszer esetén az inverter utáni (villanyóra előtti) bekötési lehetőséget is biztosítania kell a szolgáltató kérésére.

Ezen munkálatok (pl.: 1kWp rendszer esetén 4 napelem + 1 inverter) 2-3 órát vesznek igénybe.

Rendszertípusok

A napelemes rendszerek hálózatra kap­csoltak (hálózatba visszatáplálósak) vagy szigetüzemûek lehetnek. A hálózatra kap­csoltaktól a helyi hálózat üzemeltetôje – ha a rendszerünk mûszakilag megfelelô – köteles átvenni a saját napelemünkkel megtermelt villamos energiát. Ez azért elônyös, mert így a napközben megtermelt áramot felveszi a villamos hálózat, tehát nem kell a tárolásá­ra szolgáló akkumulátorokról külön gondos­kodnunk, míg a reggeli és esti fô fogyasztási idôszakokban akkor is lesz elegendô áramunk, ha saját napelemünk épp nem termel eleget. Így nincs szükség akkumulátorokra, mivel az elektromos hálózat mûködik pufferként.

Ha csatlakoztunk a helyi hálózatra, terme­lésünket és fogyasztásunkat egy speciális villanyóra méri, ami a bejövô és kimenô áramot is számolja, a végén pedig a kettô különbsége szerepel majd a számlán. Érde­mes az éves elszámolást választani a szol­gáltatónál, mert ezzel az évszakok és nap­szakok okozta ingadozás kiegyenlítôdik, azaz a nyáron megtermelt áramfelesleg kompenzálja azt, hogy télen általában töb­bet fogyasztunk, mint amennyit megter­melünk.

A napelemek modulokból épülnek fel. Egy napelem – teljesítményétôl függôen – több modulból állhat össze. Ezekben az áramtermelô cellákat tartalmazó modulok­ban a napfény közvetlenül árammá alakul át. A napelemes gyártók rendszerint 5 W és 250 W közötti névleges teljesítményû modulokat kínálnak. A modulok hatásfoka az alkalmazott technológiától, és a gyártótól is függ. A leg­elterjedtebb napelemes technológiákat eltérô hatásfok jellemzi: az amorf kristályos nap­elemek a napsugárzás 5–7 százalékát, a monokristályos és a polikristályos elemek 12–15 százalékát képesek árammá alakítani. Fontos tudni, hogy a napelemek felhôs idôben is ter­melnek villamos energiát, de a névlegesnél kisebb mennyiségben.

Az ár, az élettartam, a helykihasználás és a teljesítmény szempontjait figyelembe véve Magyarországon ma a polikristályos napelemekbôl épített rendszerek az optimálisak.

A hálózatra kapcsolt rendszerek általában 100–250 W-os modulokból állnak. Az ennél kisebb modulok szigetüzemû rendszereknél, valamint egyedi (például közvilágítási, közle­kedési jelzô stb.) berendezések önálló áram­forrásaiként alkalmazhatók.

A mérések azt mutatják, hogy a háztetôre szerelt, 2–3 kWh összteljesítményû rendszer­rel már biztonságosan megoldható egy átla­gos család áramellátása. Nem érdemes azon­

Napelemek

 

A napelem mûködési elve

ban túlméretezni a napelemeket, mert akkor már nem térül meg a beruházás. A 15–20 m2- nyi tetôfelületet igénylô, 2–5 kW-os rendszer használatával évente 2–3 tonnával kevesebb szén-dioxid kerül a légkörbe.

Tervezés

A rendszerek tervezését, az ügyfelek egye­di igényeit is figyelembe véve, célszoftverek segítik, hogy a rendszer a legjobb hatás­fokon mûködjön, meghatározva a névleges teljesítményû modulok számát, és az azokkal optimálisan együttmûködô invertert.

Az elektromos hálózattal nem rendelkezô területek – például tanyák, hétvé­gi házak, mezôgazdasági létesítmények, átjátszótornyok – áramellátása szigetüzemû napelemes rendszerekkel jól megoldható. Az elektromos hálózat kiépítése a legtöbb eset­ben lényegesen drágább, mint egy napelemes rendszer telepítése. Ha a villamos hálózat 1 km-nél távolabb van, és az éves villamosener­gia-fogyasztás 1000 kWh (ez a legalapvetôbb villamos fogyasztók, például világítás, kisebb hûtô, tévé áramellátásához elég), akkor – a villamos energia 2008. évi árát és az átlagos hálózatkiépítési költséget figyelembe véve – már megéri szigetüzemû napelemes rendszert kiépíteni.

A napelemes rendszereknek nincs mozgó, kopó alkatrésze, karbantartást nem igényel­nek. A napelemek élettartama rendkívül hos�­szú, a gyártók általában garantálják, hogy a névleges teljesítmény legalább 80 százalékát 30 év múlva is leadják. A napelemes rend­szerek nemcsak tetôre, hanem homlokzatra és földfelszínre is helyezhetôk, sôt látvá­nyos építészeti megoldásként elôtetôként is felszerelhetôk.

Engedélyeztetés

Építési engedélyt ugyan nem kell kérnünk napelemek telepítéséhez, de ha a helyi vil­lamosenergia-hálózatra szeretnénk termelni, szükségünk lesz a hálózat üzemeltetôjének engedélyére. Az engedélyeztetés során egyszerûsített eljárás keretében megvizsgálják, hogy a tervezett beruházás megfelel-e a mûszaki követelményeknek, ezért már a beruházás tervezésekor tájékozódjunk a feltételekrôl. Az eljárás átfutási ideje általában 30–60 nap.