A környezettudatos és takarékos energiatermelés széles körben elérhető formája a napelemes rendszerek alkalmazása. A napelem működése a különböző napszakokban és évszakokban más-más képet fest, befolyásolja ugyanis a napfény mennyisége és intenzitása.
A napelem működése 24 óra alatt
Korareggel, hajnalban, amikor még nem teljesen kelt fel a Nap, a napelemek még nem üzemelnek 100%-on. A maximális teljesítményhez képest kevesebb energiát termelnek, ami abból a szempontból nem jelent problémát, hogy jellemzően ebben az időszakban az energiafelhasználás is alacsonyabb.
A déli órákban dolgoznak a legkeményebben a napelemek, ilyenkor az energiatermelés csúcson jár a Nap intenzív sugarainak és elhelyezkedésének köszönhetően. Napközben az emberek többsége a munkahelyén tartózkodik, így nincs otthon senki, aki elhasználja a megtermelt áramot, ezért azt a rendszer visszatáplálja a központi hálózatba.
A délutánba érve a Nap sugarainak energiája csökken, kevesebb áram termelődik. Estére ez az energiatermelés lecsökken, miközben a fogyasztás ebben az időszakban a legjelentősebb. A család tagjai a nap végén hazaérkeznek, az elektronikai eszközök, a sütő, a mosógép, a TV mind üzemelnek. A fogyasztás átáll a hálózatra, a dél környékén megtermelt többlet energiát, vagyis annak értékét, ebben az időszakban használja el a háztartás.
Fő az egyensúly
A napelem rendszerek tervezése során az alap cél, hogy a megtermelt energia egyensúlyba legyen az elfogyasztott energiával. Vannak időszakok amikor a napelem rendszer működése 100%-os, van, amikor teljesítménye alacsonyabb, ezek között az egyensúlyt a megfelelő teljesítményű és működésű hálózat jelenti. Egyre elterjedtebbek ugyanakkor az energia tárolására alkalmas akkumulátoros rendszerek, amik képesek a napközben termelt energiát tárolni, majd a nagyobb energiaigény idején visszatáplálni azt a rendszerbe.
Mi működteti a rendszert?
A napelemek szerkezete nem túl összetett, legfőbb komponensei a félvezető anyagokat, leginkább szilíciumot tartalmazó cellák. A Nap sugarai (melyek fotonokból épülnek fel) elérik a napelem felületét, energiájukat közvetítik a cellák felé, így az elektronok szabaddá válnak és a negatív irányba áramolnak. A folyamatnak köszönhetően egyfajta mozgás jön létre, aminek az elektromos feszültséget köszönhetjük.
A legfontosabb befolyásoló tényezők
Felmerülhet a kérdés, hogy télen és borús időben hogyan teljesítenek ezek a solar rendszerek. A napelemek működése ezekben az időszakokban sem áll le, mivel bizonyos típusok (például a polikristályos napelemek) igen nagy hatásfokkal képesek hasznosítani a szórt fényt is. Érdemes tehát tájékozódni a típusokról a napelemes rendszer tervezésekor.
Az árnyék azonban a napelemek nagy ellensége. Jelentősen csökkenteni tudják a beárnyékolt felületek a rendszer teljesítményét. Elég egy kis arányú árnyékolt napelemrész, és akár felére is csökkenhet a hatásfok. A másik tényező, hogy a napelem sorba kötése miatt a legrosszabb teljesítményű elem határozza meg az összes működését. Szerencsére a modern és prémium napelemmárkák már képesek az árnyékoltságból fakadó teljesítménycsökkenés minimalizálására. A Sky System által forgalmazott napelempanelek képesek az árnyékolt cellák külön leállítására, így a negatív hatás nem terjed ki a teljes napelempanelre.
Lényeges tényező lehet a külső hőmérséklet is: minél melegebb van, annál inkább romlik a rendszer teljesítménye. Ezt egy arányszámmal jelölik a napelemeken, mely megmutatja, hogy ha a kiinduló alap az átlag 25 C°, akkor 1 C° hőmérséklet emelkedés esetén hány százalékkal csökken a rendszer teljesítménye.
Összességében elmondható, hogy bár a napelemek teljesítményét az időjárási viszonyok lehet, hogy korlátozzák, a rendszer jellegéből adódóan, a visszatáplálásnak, a modern technológiának és a visszanyerésnek köszönhetően kiegyenlíthető az energiamérleg.
A napelemes energiatermelés okos és hosszú távon környezetbarát megoldás a lakosság számára is. Olvass részletesebben az előnyökről és a telepítés menetéről!
