Nézegetted már a tetőkön elhelyezett napelemeket, és töprengtél azon, hogy pontosan hogyan működnek? Ezek a csúcstechnológiás, csillogó üvegfelületek valójában csak részei annak az összetett hálózatnak, amely a nap megújuló energiáját hasznosítja, hogy áramot szállítson az otthonokba. Nem véletlenül egyre népszerűbb választás a napelemes rendszer kiépítése, hiszen környezetbarát, és hamar megtérül az ára is. Vessünk egy pillantást a napenergia működésére!

Hogyan működik egy napelemes rendszer?

A napelempanelek a napfény által aktiválódnak, így lépnek működésbe. Minden egyes panel szilíciumcellákból, fémkeretből, speciális fóliával körülvett üvegburkolatból és vezetékekből épül fel. A maximális hatás érdekében a paneleket tömbökbe csoportosítják, és a háztetőkre vagy más nagy kültéri felületekre helyezik. A napelemek, amelyeket fotovoltaikus celláknak is neveznek, a nappali órákban elnyelik a napfényt.

Mindegyik napelemben van egy vékony, félvezető lapka, amely két réteg szilíciumból készül. Az egyik réteg pozitív, a másik negatív töltésű, elektromos mezőt képezve. Amikor a nap fényenergiája egy fotovoltaikus napelembe ütközik, energiával tölti fel a cellát, és az elektronok „leszabadulnak” a félvezető lapkán belüli atomokról. Ezeket a laza elektronokat az ostyát körülvevő elektromos tér mozgásba hozza, és ez a mozgás elektromos áramot hoz létre.

Ezután a napelemek hatékonyan alakítják át a napfényt elektromos árammá. A termelt elektromosságot azonban egyenáramú elektromosságnak nevezik, amely nem az a típusú elektromosság, amely a legtöbb otthont táplálja, hanem váltakozó áramú áram. Szerencsére az egyenáramú áram könnyen váltakozó árammá alakítható egy inverter nevű eszközzel. A modern napelemes rendszerekben ezek az inverterek konfigurálhatók egy inverterként a teljes rendszer számára, vagy különálló mikroinverterekként, amelyek a panelek mögé rögzíthetők.

Miután a napenergiát egyenáramról váltakozó áramra alakították át, az az elektromos panelen fut át, és eloszlik az otthonon belül a készülékek táplálására. Pontosan ugyanúgy működik, mint a villamosenergia-szolgáltató által a hálózaton keresztül termelt elektromos áram, így az otthonon belül semmit sem kell változtatni. Mivel továbbra is csatlakozik hagyományos áramszolgáltatójához, a hálózatból automatikusan további áramot fogyaszthat a napelem esetleges hiányának pótlására.

Felhős napokon és éjszaka előfordulhat, hogy a napelem zsindelyei vagy panelei nem képesek elegendő napfényt felvenni az energiatermeléshez. Fordítva, a nap közepén, amikor senki sincs otthon, többletenergiát gyűjthetnek össze – többet, mint amennyire szükségünk van otthon működtetéséhez. Ezért használnak mérőműszert a mindkét irányban – az otthonunkból és az otthonunkba – áramló elektromos áram mérésére. A közüzemi társaság gyakran jóváírja a hálózatba visszaküldött áruk többletet, melyet nettó mérésnek nevezünk.

Mivel kell az otthonunknak rendelkeznie a felszereléshez?

A napelemek hatékonysága érdekében szükséges maximalizálni a lehetőségeket, hogy a legtöbbet hozhassuk ki a beruházásból, és csökkentsük a közüzemi számlákra fordított kiadásainkat.

  1. Megfelelő tetőméret és teherbírás
    Nagyon fontos még a munkálatok elvégzése előtt felmérni a tető állapotát, hogy biztosan alkalmas-e a közel 20 kg-os napelem panelek felszerelésére. Egy átlagosnak számító, 4 fős család esetében érdemes 10-16 db panellel számolni az áramszükségletük fedezéséhez. Éppen ezért rövid számolás után megállapíthatjuk, hogy a tetőn lévő panelek 200-300 kg-os súllyal rendelkeznek, melyet a tetőszerkezetnek maradéktalanul el kell bírnia a megfelelő működés érdekében. A táblák méretét figyelembe véve pedig nagyjából 17-28 négyzetméter felületre van szükség a tetőn, hogy a paneleket elhelyezhessük.

A napelemes rendszerek tartószerkezete kulcsfontosságú annak érdekében, hogy a kiépített panelek tartósan, több évtizeden át elláthassák a feladatukat. A tartószerkezet, a tetőkampók és a csavarok a megfelelő működés és biztonság érdekében teljesen rozsdamentes anyagból kell, hogy készüljenek. Ezek az eszközök, valamint az alumíniumsínek segítenek a tartósság megőrzésében.

  1. Megfelelő dőlésszög
    A tető tájolását tekintve a legideálisabb esetben déli, dőlésszöge pedig 30 és 35 fok közé esik. Ezek a paraméterek viszonylag ritkán állnak fenn együttesen, ezért a tartószerkezet állításával tudjuk a dőlésszög hatékonyságát elősegíteni.
    Amennyiben a tetőszerkezet a mérete, teherbírása, dőlésszöge vagy más szempontból nem alkalmas a napelemes rendszer telepítéséhez, igénybe vehetjük a teraszt, garázst, vagy egyéb melléképület tetejét is.

Ha lapostetővel rendelkezik az otthonunk, betonlesúlyozással kell kiviteleznünk a szélterhelés kivédését – és az ideális dőlésszöget a tartószerkezetnek kell elősegítenie. Ha a tetőn nyílások vannak, már a felmérés során szükséges ezeket feljegyezni, hiszen a tartószerkezetet és a panelek végleges pozícióját erősen befolyásolhatják.

Amennyiben sem a tetőszerkezet, sem az egyéb épületek teteje nem alkalmas arra, hogy a napelemrendszert telepíthessük, más alternatívákat is igénybe vehetünk. Lehet a paneleket földre is telepíteni, valamint dönthetünk tetőbe integrált napelemes rendszer kiépítése, illetve napelemes cserép elhelyezése mellett is.

  1. Szolárkábel
    A szolárkábel a fotovoltaikus energia termelésben használt összekötő kábel. Szolárkábelek kötik össze a napelemeket és a fotovoltaikus rendszer egyéb elektromos alkatrészeit. A kábeleket úgy tervezték, hogy UV-állóak és időjárásállóak legyenek, valamint nagy hőmérsékleti tartományban is megállják helyüket. Érdemes minél jobb, megbízható forrásból származó szolárkábeleket alkalmazni az összekötéshez, hiszen a gyenge minőség rengeteg veszélyt hordozhat magában. A színkódolt szolárvezetékek megkönnyítik az elektromos vezetékezési terv kivitelezését és feltérképezését. A vezeték színe a napelemes rendszer célját és funkcióját jelöli. A jövőbeni hibaelhárításhoz és javításhoz is rengeteg segítséget nyújt a színkódolás.

Ami a szükséges méretet illeti, ezt jól szemléltetheti a víztömlő, ami megmutathatja, hogy mekkora szolárkábelt érdemes beszereznünk. Minél több vízre van szükségünk az alkalmazáshoz, annál nagyobb a tömlő átmérője. Ezenkívül a rövidebb tömlők nagyobb vízáramlást biztosítanak, mint az azonos átmérőjű hosszabb tömlők, és pont ugyanez a helyzet a szolárkábel esetében is.

Ha a szolárvezeték mérete nem elég nagy, vagy ha a szükségesnél hosszabb szolárkábelt használunk, akkor az áram a vártnál nagyobb ellenállásba ütközik, ami kevesebb watt teljesítményt eredményez. Attól függően, hogy milyen alkalmazásról van szó, egy 6 mm-es szolárkábel megfelelőbb lehet, mint egy 4 mm-es típus. Egy másik alkalmazásban ennek a fordítottja is igaz lehet – a 4 mm-es kábel jobb választás lehet a 6 mm-eshez képest.

Hogyan jussunk hozzá?

Bár a napelem felszerelésének és beszerzésének is komoly költségei vannak, hosszú távon hamar visszahozza a befektetett összeget. Amennyiben az indulás során nehézségeink adódnak, de mindenképpen szeretnénk ezt a környezettudatos, megújuló energiaforrást használni otthonunkban vagy vállalkozásunkhoz, igénybe vehetünk különböző támogatásokat és hiteleket is. Népszerű a magánszemélyek számára lehetőséget adó lakossági napelemes pályázat, mely jövedelem alapján nyújt támogatást azok számára, akik megfelelnek a feltételeknek. Emellett az Otthonfelújítási támogatás is felvehető napelemes rendszer kiépítésére, mely során az anyagköltség és a munkadíj 50-50%-át téríti vissza az állam.

A lényeg, hogy amennyiben megtehetjük, lépjünk egy zöldebb, környezettudatosabb otthon és jövő irányába!

Ez a cikk szponzorált tartalom. Kattintson ide, ha Ön is kipróbálná ezt a népszerű hirdetési formát. A hivatalos mérések szerint a BudaPestkörnyéke.hu hírportált a forgalmas napokon 340.000 ember  olvassa!