Szigetüzemű napelem: a napelemes rendszer részei és méretezése

Napjainkban az energiaipar gyors ütemű változásaival járó kiszámíthatatlanság az alternatív megoldások irányába orientál minket. Egyik legígéretesebb lehetőség a napelemek alkalmazása, különösen a szigetüzemű rendszereké, amelyekkel önálló, hálózatfüggetlen módon termelhetünk energiát. De mi is pontosan a szigetüzemű napelem? Milyen részekből áll egy ilyen napelemes rendszer és hogy történik a méretezése? Blogposztunkban összefoglaltuk a legfontosabb tudnivalókat!

A szigetüzemű napelem (off-grid) olyan napelemes rendszert jelent, amely nem kapcsolódik az elektromos hálózathoz. Az összes szükséges energiát a napból nyeri, így közvetlenül táplálja az elektromos berendezéseket, és a többletenergiát akkumulátorokban tárolja, hogy a rossz időjárási körülményekben vagy az éjszaka felhasználható legyen.

Vegyük sorra a szigetüzemű napelemes rendszer főbb komponenseit, és nézzük meg, hogyan működik ez a hatékony, önellátó rendszer.

A szigetüzemű napelem rendszerek főbb részei

A napelempanelek

A napelemek olyan berendezések, amelyek képesek a napfényt elektromos energiává alakítani. Ez a folyamat az úgynevezett fotovoltaikus jelenségen alapszik.

Hogyan is működnek a napelemek? A napelemekben található szilícium alapú cellák képesek elnyelni a napfényt és a napfény fotonjainak energiáját felhasználva elektromos feszültséget létrehozni. A folyamat során fotonok energiája kitolja az elektronokat a cellából, ami feszültséget és elektromos áramot hoz létre. Ez az energia fogja hajtani az otthoni elektromos eszközeinket.

Az inverter

Ennek az eszköznek az a feladata, hogy az energiát felhasználhatóvá tegye a háztartási eszközeink számára. A napelemek által előállított energia ugyanis egyenáramú (DC), míg háztartási eszközeink többsége váltakozó áramú (AC) energiát igényel. Az inverter ezt a konverziót hajtja végre. A szigetüzemű rendszerek esetében beépítésre kerül akkumulátoros egység is, ezért hibrid inverter választása a célszerű, amely egyszerre tudja kezelni a napelemes termelést és az energia tárolását, valamint a tárolt energia felhasználását.

A megfelelő inverter kiválasztása nem egyszerű feladat, hiszen figyelembe kell venni a rendszerünk energiatermelési képességét, a kapcsolódó eszközök energiaigényét és a jövőbeli bővítési terveinket is.

Az akkumulátorok

A napelem akkumulátorok felelősek az energia tárolásáért és szabályozásáért a rendszerben. Ezek nélkül elveszne a megtermelt energiánk nagy részét, hiszen a napsütéses órákban több energiát termelünk, mint amennyit felhasználunk. Éjszaka és borús időben pedig szükségünk van az elraktározott energiára.

Akkumulátorok kiválasztásánál fontos, hogy ügyeljünk az energiaigényünkre, az akkumulátor élettartamára és hogy milyen gyakran tudjuk azt feltölteni.

A töltésvezérlő

A töltésvezérlő megelőzi az akkumulátor túltöltését, ami hosszú távon károsíthatja, vagy akár tönkre is teheti azt. A megfelelő töltésvezérlő kiválasztása során figyelemmel kell lennünk arra, hogy milyen teljesítményű napelem rendszerünk van és mekkora az akkumulátor kapacitása.

A szigetüzemű napelem rendszer méretezése

Az szigetüzemű napelemes rendszer optimális méretezése lényeges a hatékony működés szempontjából. A napelemek számának meghatározása a fogyasztó energiaigényén alapul. Az energiafogyasztásból lehet következtetni a szükséges napelemek számára, de számolni kell módosító tényezőkkel is, mint például a napelemek hatásfoka, az adott terület átlagos napsütéses óráinak száma, illetve a árnyékhatás.

Vegyük sorra, hogy milyen elektromos berendezéseket szeretnénk napenergiával működtetni és gondoljunk arra is, hogy milyen jövőbeni terveink vannak. Ha például tudjuk, hogy szeretnénk áttérni az elektromos vagy hőszivattyús fűtésre, esetleg villanyautó vásárlását tervezzük, akkor ezekkel is számoljunk. Ezeket összeadva megtudhatjuk, hogy mekkora napelem rendszerre van szükségünk.

Nem kell megijedni, ha idővel változnak a tervek és olyan fogyasztót csatlakoztatunk, amivel nem kalkuláltunk, akkor lehetőség van a rendszer bővítésére. Lehet például modulokat hozzáadni, frissíteni a meglévő invertert egy nagyobb teljesítményűre, illetve akkumulátorokat hozzáadni a rendszerhez, hogy még több energiát tudjunk raktározni a napfényes időszakban.

A szigetüzemű napelem rendszerének előnyei

A szigetüzemű napelem rendszer több szempontból is az önfenntartó, fenntartható jövő felé mutat. A Nap mint forrás soha nem fogy ki, mindeközben nem terheli a környezetet.  

Komoly anyagi megtakarítást jelent a hosszú távú üzemeltetés során, segítségével ugyanis a villanyszámlát részben/egészben meg lehet úszni. Bár a kezdeti beruházás költségei meglehetősen magasak lehetnek, az energiaárak folyamatos emelkedése és a napelem technológia fejlődése gyors megtérülést kínál. Az, hogy saját energiát termelünk és raktározunk, nemcsak nagyobb önállóságot biztosít, hanem stabilizálja a költségeinket is, függetlenek maradunk az áramárak ingadozásától.

A szigetüzemű napelem rendszer környezetbarát megoldás. Egyrészt, a szén-dioxid kibocsátás csökkenése révén hozzájárul a klímaváltozás elleni küzdelemhez. Másrészt, a megújuló energiaforrások használatával támogatja a Föld erőforrásainak megőrzését.

Természetesen ennek a típusú napelemes rendszernek is vannak hátrányai, ilyen például a magasabb beruházási költség és az előre gondolkodás szükségessége. A magasabb beruházási költség abból adódik, hogy a napelem, illetve az energiatároló rendszert a teljes függetlenség elérése érdekében erősen felül kell méretezni azért, hogy még tartós téli időszakban is elegendő energiát tudjon termelni az otthonok ellátásához. Fontos továbbá, hogy a hazai hálózat minősége kimondottan jónak tekinthető, amelyet a teljes leválással a fogyasztó nem élvezhet. Mindezek ellenére amennyiben a fogyasztó kimondott és egyértelmű célja a teljes függetlenség a közcélú hálózattól, akkor erre a szigetüzemű napelem rendszer a megoldás.

A szigetüzemű napelem nemcsak a fenntarthatóságot erősíti, hanem segít egy tiszta, zöld jövőt teremteni a következő generációk számára. A TNE nemzetközileg elismert, hatékony energiatárolási megoldásokkal járul hozzá ahhoz, hogy az Ön által megálmodott napelemes rendszer beváltsa a hozzá fűzött reményeket. Ismerje meg termékkínálatunkat!