Áram típusok
Első körben vizsgáljuk meg azt, hogy milyen áram típusok vannak. Egyenáram, rövidítése: DC (Direct Current), ilyen található például a ceruzaelemmel működtetett áramkörökben. Váltóáram, rövidítése: AC (Alternating Current), ilyen áramot használunk, például amikor otthon a konnektorba bedugunk egy készüléket.
Az inverter feladata
Ennél a fejezetnél érdemes megemlíteni az invertert, amely a napelemes rendszerek legfontosabb berendezése. Ennek az egységnek az a feladata, hogy a napelemekből érkező egyenáramot átalakítsa váltóárammá, hogy az otthoni villamoshálózatra tudjon termelni és ezáltal a napelemes rendszer által megtermelt villamosenergia felhasználásra kerüljön.
A napelem panelek a rendszer leglátványosabb részei, ezeket általában a háztetőkre szerelik. Ebben az esetben nincs szükség drága tartószerkezetre, mint földi telepítés esetén, mert a tető tartószerkezetét használja fel fő tartóelemként. A panelekre érkező napsugárzás alakul át egyenárammá, amelynek váltakozó árammá alakításáért az inverter a felelős.
A napelem feszültségének (mértékegysége: V, Volt, jele: U) és áramerősségének (mértékegysége: A, Amper, jele: I) szorzatából kapható meg a teljesítménye (mértékegysége: W, Watt, jele: P) I x U = P; [Amper x Volt = Watt]; [A x V = W].
A napelem rendszer teljesítménye
A napelem panelek esetében a leadott teljesítmény függ: a sugárzás beesési szögétől (a legjobb a merőlegesen beeső sugárzás); a sugárzás mennyiségétől; illetve a napelem panel hőmérsékletétől (az a jó, ha minél hidegebb a panel hőmérséklete). Mivel nem adnak le egyenletes termelést a napelemes panelek az imént említett befolyásoló tényezők miatt, ezért a W teljesítményhez egy „p” indexet illesztenek, amely angolszász területről terjedt el: „Wp = Watts peak”, azaz a peak = csúcs, tehát a panelek csúcsteljesítményét jelenti, amelyet hazánkban névleges teljesítményként hívunk.
A cikk ezen a pontján már tisztában vagyunk az egyen- és váltóárammal, a feszültséggel, áramerősséggel, teljesítménnyel és az inverter és napelem panelek feladatával.
A villanyszámla és a napelem rendszer teljesítményének összevetése
A következő lépés, hogy megvizsgáljuk, hogyan lehetséges a villanyszámlán található mennyiségeket csökkenteni a napelemes rendszer termelésével.
A villamosenergiának a mértékegysége: Wh, Wattóra, jele: Evill, melyet a teljesítmény és az idő (mértékegysége: h, hour = óra, jele: t) szorzatával kapunk meg P x t = Evill; Watt x óra = Wattóra; W x h = Wh.
Amennyiben megnézünk egy villanyszámlát, ott kWh (kilowattóra) értéket látunk, amelynél a „k” az ezres prefixumot jelöli: 1 000 W = 1 kWh.
A napelemes rendszer teljesítményét kWp-, termelését pedig kWh mértékegységben adják meg.
Ennek segítségével vethető össze, hogy az éves villanyszámlát mennyivel csökkenti.
Fázisszámok
Magyarországon a legtöbb lakásban 1 vagy 3 fázis található, elvétve lehet találkozni olyan családi házakkal, ahol 2 fázist kötöttek be és egy-egy villanyórával rendelkeznek, új villamoscsatlakozás esetében ez már nem szabványos.
A legkönnyebben úgy állapítható meg, hogy az épületben hány fázis található, hogy a villanyóra alatt (ritka esetekben mellette) hány darab kismegszakítót látunk. Ezek a kismegszakítók általánosan lehetnek: 6, 10, 16, 20, 25, 32 A áramerősséggel rendelkezőek.
Az 1 fázisú villanyórára maximum 2,5 kW teljesítményű inverter csatlakoztatható, 3 fázis esetén a fázisok Amperitásának összege és a feszültség szorzata határozza meg az inverter maximális csatlakozási teljesítményét. Például egy családi ház 3 x 16 A-rel rendelkezik és 230 V feszültségen vételezi a villamosenergiát:
(3 x 16 A) x 230 V = 11 040 W = 11,04 kW tehát egy maximum 11,04 kW teljesítményű invertert lehet csatlakoztatni a hálózathoz.
Napelem rendszerek típusai
Amikor elkészül egy napelemes rendszer, akkor a teljesítményétől függően egy erőműnek számít. 50 kW teljesítmény alatti napelem rendszerek háztartási méretű kiserőműnek számítanak, azaz HMKE kategóriába tartoznak. Ebben a lakossági kategóriában az éves szaldó elszámolás választható, amelyet évente egyszer ellenőriz a szolgáltató és a vételezett és a hálózatra táplált villamosenergia különbözetből állapítja meg egy elszámoló számla alapján az évi villanyszámlát.
Amennyiben az 50 kW teljesítményt meghaladják, akkor kiserőművekhez fog tartozni a rendszer és a villamosenergia elszámolási módja teljesen megváltozik, valamint a létesítés előtti tervezés is sokkal bonyolultabb.
Kalász János – termékmenedzser
okl. energetikai mérnök
Ép-Gépész Holding Kft.
gepesz.hu