Így hasznosíthatjuk a napenergiát otthonunkban - Napelemes és napkollektoros rendszerek

A többség számára manapság már nyilvánvaló, hogy a napelemek a napsugárzást elektromos energiává alakító eszközök. Sokan azonban még mindig összetévesztik ezeket a fotovoltaikus rendszereket tévesztik a napkollektorokkal, pedig működésük és hasznosításuk is jelentősen eltérő. Bár mind a napelem, mind a napkollektor napenergiát alakít át, a napelem elektromos-, a napkollektor pedig hőenergia hasznosítás célját szolgálja.

Napelemes rendszerek: napfényből elektromos áram

A napelem kétféle félvezetőből áll. A Napból érkező fotonok, mint apró részecskék a napelem anyagába hatolva a töltéseket szétválasztják, az anyagból kiütött elektronok pedig elektromos áramként hasznosíthatók. A napelem anyaga kristályos szerkezetű, amely egyenletes belső térelrendezést mutat. Jellemzően szilícium alapanyagot használnak a gyártáshoz, ami bonyolult technológiai láncolatok folyamata végén válik használható végtermékké.

Ebből sajnos mi magyarok is jócskán kivesszük a részünket, hiszen minden évben fejenként átlagosan 5,7 tonna szénlábnyomot hagyunk magunk után. Ez ugyan messze elmarad az USA extrém magas 20 tonna vagy a teljes Európai Unió 7,19 tonna CO2-kibocsátásától, de jóval több, mint jóval iparosodottabb, hasonló lélekszámú, de környezettudatos Svédország 5,37 tonna egy lakosra vetített éves szén-dioxid-kibocsátása és alig marad el az ipari nagyhatalomnak számító Franciaország 6,8 tonnás szénlábnyomától. Mivel a globális hőmérsékletemelkedés 2°C alatt tartásához fejenként 2 tonnára kell csökkentenünk karbonlábnyomunkat, könnyen belátható, hogy nekünk, magyaroknak is bőven van tennivalónk ezen a téren.

A napelem működése modellezve
A napelem működése modellezve

A kristályos napelemek monokristályos vagy polikristályos napelemek lehetnek. A monokristályos napelemek előállítása költségesebb, hatásfokuk azonban közel 10 %-kal magasabb. A polikristályos napelemeknél valamivel egyszerűbb, így olcsóbb előállítási technológia áll rendelkezésre. Hatásfokuk közel megegyező az egykristályos napelemekével, bár felületük valamivel nagyobb az egyazon teljesítményre vetítve.

A gyártók a napelemek árát a teljesítményre vonatkoztatva adják meg. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a vásárló számára mindegy, milyen technológiával készült napelemet vásárol meg. A napelemek jellemzésére használt mértékegység a "kiloWatt pick" - kWp. Ez standard mérési körülmények között (1000 W/m2 besugárzott energia és 25°C panelhőmérséklet) a maximális leadott teljesítménye egy napelemes panelnek vagy erőműnek. Ezredrésze a "Watt pick" - Wp.

Villamos hálózatra kapcsolt napelemek

A napelemek által előállított villamosenergia felhasználása történhet azonnal is, ha állandó fogyasztókat üzemeltetünk. Amennyiben a fogyasztás időszaka nem esik egybe a napsütéses időszakkal, vagy kevesebb a felhasználási igény az előállított energiánál, akkor a közcélú hálózatra is visszatermelhetjük az energiát.

Napelemmel a hálózatba is visszatermelhetjük a fel nem használt energiát
Napelemmel a hálózatba is visszatermelhetjük a fel nem használt energiát

Mindkét említett esetben olyan energiaátalakító eszköz (inverter) rendszerbe állítása szükséges, amely a hálózattal való együttműködésre képes, így hasonló minőségű villamos áramot szolgáltat, mint a vezetékes ellátást biztosító közszolgáltató. Az inverter hálózatra csatlakoztatásához a szolgáltató engedélye szükséges. A csatlakoztatás után a termelt elektromos energiát a közösségi hálózatra feltápláljuk, majd amikor fogyasztunk, visszavesszük. Azaz energiatárolási célra nem akkumulátorokat, hanem a nyilvános hálózatot használjuk fel.

Elhelyezés, helyigény, karbantartás

A napelem fényt alakít elektromos árammá. Fontos a megfelelő elhelyezés, de az építési adottságok miatt csak ritkán telepítünk pontosan déli tájolású, 38 fokos hajlásszögű tetőre napelemet. Az általános, ma megszokott polikristályos és monokristályos napelem általában kb. 100 cm x 160 cm-es méretű és 230 Wp körüli teljesítménnyel bír. Egy átlagos családi ház 10-15 táblás, 2300-3500 W-os rendszert igényel, ami 16-25 m2 területet kíván. Az egy körön lévő napelemeket azonos tájolásban és hajlásszögben kell elhelyezni. Ettől eltérni csak több körös, vagy egy második inverterrel célszerű. A 3kW-os inverterek között már léteznek több körösek, így akár az sem okozhat gondot, hogy a rendszer fele pl. déli tájolású, a másik fele keleti, vagy nyugati oldalra kerül.

A napelem optimális tájolása
A napelem optimális tájolása

A napelemeket nem árnyékolhatja semmi! Érdemes a paneleket tisztán tartani, mert a pormentes napelem több tíz kWh-val többet termel évente, mint amelyik elhanyagolt. A porosodás 25 fokos hajlásszög alatt jelenthet problémát, mert az alatt már nehezen képes öntisztulni a tábla. Fontos szempont, hogy az invertert olyan helyre telepítsük, ahol akár naponta, de legalább hetente látjuk. Legalább egy pillantást vessünk rá és érzékeljük, hogy működik. A működési állapotra, esetleges hibákra a ledek villogása messziről felhívja a figyelmünket. Egyéb teendő nincs, az odafigyelésen kívül, külön karbantartást nem igényel a rendszer.

Ha a tetőn nincs elég hely

Az esztétikus elhelyezés a tetők tagoltsága, ablakok, kémények és meglévő napkollektorok miatt nem mindig lehetséges. Ilyen esetben telepíthetjük a napelemeket szaletlire, gépkocsibeállóra, bármilyen kerti építményre, vagy földre épített konzolra. Ezek nagy előnye, hogy optimálisan tájolhatók és akár a hajlásszög is változtatható. Változtatható hajlásszög esetén 20 %-os, napkövető alépítménnyel akár 30 %-os többletet is termelhetünk, ez utóbbinak azonban jelentős részét felemészti annak működtetése. Amennyiben éppen tetőfedésen gondolkodik, érdemes átgondolni a napelemek tetőfedő anyagként való alkalmazását is.

Napelemek telepítése: ferde tetőre, lapos tetőre és talajra
Napelemek telepítése: ferde tetőre, lapos tetőre és talajra

Miért érdemes visszatápláló rendszerben gondolkodni?

  • A naperőmű környezetszennyezés nélkül állítja elő az elektromos energiát.
  • Egy átlagos, 2-3kW-os rendszerrel évi 2-3 tonna szén-dioxiddal kerül kevesebb a légkörbe.
  • A napelem egész évben, tehát télen is termeli az áramot.
  • Nincs szükség akkumulátorokra.
  • Nincs több fizetni való villanyszámla és az áramdíjemelés sem érint többé.
  • Villanyautó vásárlása esetén ingyen közlekedhetünk.
  • Egyszerűen telepíthető, nem kell átalakítani a ház elektromos hálózatát.
  • Hosszú az élettartama, amit 25-30 éves garanciákkal igazolnak.
  • Egyszeri befektetéssel fedezni tudjuk legalább 30 év energiaszükségletét.
  • A napelemes rendszer nem igényel karbantartást, mert nem tartalmaz mozgó alkatrészeket.
  • Innovatív megoldás, így nagyban növeli az ingatlan értékét és csökkenti rezsiköltségét, ami eladásnál is komoly előnyt jelenthet.
  • Kiváló ajándék lehet, amivel havi szinten támogathatjuk hozzátartozóink jövőjét.
  • Ez egy hosszútávra tervezhető beruházás, de mindenképp kifizetődő. Gyakorlatilag a villanyszámla azonnal 0-Ft és az utóbbi években tapasztalható napelem árcsökkenéseknek köszönhetően a megtérülési idő lecsökkent. Az áram előállítása egyre nagyobb arányban megújulóból történik, ami drasztikusan emeli az áramdíj költségeket, így sokkal nagyobb emelésekre számíthatunk, mint az elmúlt 10 évben. 2002-ben 22Ft + 12% Áfa volt az áramdíj. Még nem tudjuk, de azért sejtjük, hogy a villanyautózás térhódításának köszönhetően, jóval hamarabb megtérülhet egy ilyen beruházás.

Mire figyeljünk, ha árajánlatot kérünk?

  • A "csomagból" sok kereskedő és kivitelező kifelejti az AC oldali túlfeszültség levezetőket.
  • A DC oldali levezetőt bizonyos szolgáltatók nem is kérik, ezért rendszerint ez is kimarad a csomagárból. Ezt javasoljuk minden esetben beépíttetni, mivel ez védi meg a napelemeinket és az inverterünket a túlfeszültség végzetes hatásaitól.
  • Válasszunk minőségi napelemet! Nagy különbségek vannak az árban, de a teljesítményben is. A garanciát sem mindegy, hogy ki, és milyen háttérrel rendelkező cég adja.
  • Magyarországon egy 1000 Wp-es napelemes rendszer 1150-1300 kWh energiát termel évente, 1500 kWh-hoz közelítő teljesítmény például Spanyolország déli részén reális.
  • Különösen figyelni kell a tartószerkezetre! Sokat lehet spórolni azon, ha rozsdamentes anyagok helyett horganyzott csavarokat, tartókat, profilokat használnak fel. Különben ezek élettartama jóval kevesebb lesz, mint a napelemeké. A korróziós folyamatok miatt károsodhat a napelem és a tetőfedő anyag. Kérjünk minden esetben anyagában rozsdamentes tartószerkezetet!
  • A kábel megfelelő keresztmetszete is rendkívül fontos. Egy alulméretezett vezeték teljesítménycsökkenést, szélsőséges esetben akár tüzet is okozhat.
  • Végezetül, ha minden beépítendő anyag jó minőségű - és tartalmazza is az ajánlat, amire valóban szükség van -, akkor sem mindegy, hogy ki és milyen minőségben telepíti a rendszert. Egy ekkora beruházásnál nem feltétlenül a legolcsóbb vállalkozót kell megtalálni. Inkább azt mérlegeljük, hogy kire bízzuk szívesen az adott esetben többmilliós rendszer szakszerű kiépítését. Ne feledjük, hogy legalább 30 évre tervezünk!

Napkollektoros rendszerek - A Nap nem küld számlát!

A napelemek elektromos áramot, a napkollektoros rendszerek hőt állítanak elő, függetlenül az energiaárak alakulásától. A napkollektoros rendszerek magas havi számla nélkül szállítják az otthonunk számára szükséges energiát. Mindig felmerül a kérdés, hogyan fogunk a jövőben energiához jutni? Egy biztos, a termikus szolárrendszerek az első lépések egyikét jelenthetik a gáztól, vagy a kőolajtól való függetlenné váláshoz.

Szolár folyadék helyett tiszta víz

A Paradigma napkollektorai szolár-folyadékként tiszta vizet használnak, ami szükségtelenné teszi a veszteséget okozó hőcserélőt a szolár- és a fűtési rendszer között. Ennek a megoldásnak köszönhetően gyorsan és egyszerűen csatlakoztathatók minden meglévő fűtési rendszerhez, gyakran a már meglévő tárolót sem kell lecserélni, és a rendszer is könnyen bővíthető a későbbiekben.

Egyedülálló megoldás a napkollektoros rendszerek között: az AquaSystem rendszereknél elhagyott glikol-víz keverék elhagyhatóvá teszi a veszteséget okozó szétválasztást a napkollektoros és a fűtési rendszer között.

Az AQUA PLASMA napkollektor

Az AQUA PLASMA vákuumcsöves napkollektor a piacon kapható legmagasabb hozammal, a legmagasabb rendszerhőmérséklet mellett dolgozó kollektor. Ideális akár szolár fűtésre, akár egyszerű használati melegvíz termelésre. A kiemelkedően magas értékeket az Európa szerte egységes "Solar Keymark" eljárás során a TÜV Rheinland tanúsította. Ezek a kollektorok akkor is képesek jelentős mennyiségű energiát szállítani, amikor a legnagyobb szükség van rá: az átmeneti időszakokban, felhős égbolt mellett, így akár télen is.

AQUA PLASMA napkollektor
AQUA PLASMA napkollektor

WOLF napkollektorok

TopSon és Comfort sorozat:

  • kiemelkedő napenergia hasznosítás
  • mélyhúzott, időjárásálló alumínium tartótálca
  • 60 mm vastag kőzetgyapot hőszigetelés
  • az F3-1 típusoknál kiegészítő oldalsó hőszigetelés
  • szelektív bevonatú hőelnyelő felület, speciális hőfelvevő csővezeték kialakítás
  • (F3-1 esetén kígyóvonalas, a CFK-1-nél hárfás elrendezés)
  • egyenletes áramlás, optimális hőátadás
  • a kollektorok mozgáskiegyenlítő kompenzátorokkal kapcsolódnak egymáshoz
  • 3,2 mm vastag edzett, ütésálló, biztonsági üveg (a CFK-nál 3 mm-es)
  • egy darabból álló EPDM szigetelés az üveg és a tálca között
  • 5 db kollektorig egyoldali bekötés
  • komplett szerelési-telepítési készletek.
WOLF napkollektor
WOLF napkollektor

Közreműködő szakértő: Herczku Attila

Kapcsolódó cikkek

Fürdőszoba és otthoni wellness kiállítás: Budapest, január 17-19.

Ne csak a kádját töltse fel vízzel, hanem önmagát is ötletekkel! Új vagy régi, kicsi vagy nagy, költséghatékony vagy luxus – mindegy, mi mindent megmutatunk önnek. Több mint 100 márka és egyedi kedvezmények egy helyen!

Hővisszanyerős szellőztető rendszerek: friss levegő, energiatakarékosság, talajhő hasznosítás

Ahogy egyre inkább elszigeteljük magunkat a külső környezettől, úgy feledkezünk meg a belső komfort egyik alapvető eleméről, a szükséges friss levegőről. Ennek energiatakarékos és hatékony pótlását ma a legmodernebb hővisszanyerős szellőztető rendszerekkel érhetjük el.

Hogyan alkalmazzuk a felületfűtési és hűtési rendszereket? A használat alapjai

A primer energiafelhasználás és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése jelenti korunk egyik legnagyobb kihívását. A Wavin Tempower egy olyan felületfűtési és hűtési rendszer, mely egyszerre teljesíti a növekvő komfortigénnyel, valamint az energiamegtakarítással szemben támasztott követelményeket.

A Tesla legújabb innovációja: hatékony és magas szilárdságú napelemes tetőfedés

Az elektromos árammal hajtott autóinak fejlesztése után a Tesla tovább emeli a tétet: olyan fotovoltalikus tetőfedő anyagokat dobott piacra, melyek anyagukban és élettartamukban is különböznek az eddig ismert napelemes cserepektől.

7 kérdés a nyílászárók kiválasztásáról – válaszok a szakértőtől

Legyen szó köz- vagy lakóépületekről, megjelenésüket és üzemeltetési költségeiket jelentősen befolyásolják a homlokzatokon alkalmazott nyílászárók. Ezek kiválasztása, az igényeknek megfelelő ablakok, bejárati- és teraszajtók felkutatása az építkezők, felújítók számára nem egyszerű feladatok. Szakértőnk tanácsaival igyekszünk megkönnyíteni az eligazodást.

Számoljunk le az elektromos fűtést övező tévhitekkel!

Czinege Károly az Az elektromos fűtés a jövő megoldása! című könyve igazi hiánypótló szakkönyv nemcsak szakmabelieknek, amely tisztáz minden, az elektromos fűtéssel kapcsolatos félreértést. Lásson ön is tisztán, hiszen könnyen meglehet, hogy otthonában is az elektromos megoldás lesz a leginkább költséghatékony megoldás!

4 fontos dolog, melyek nélkülözhetetlenek a jó tetőhöz

A megfelelő tervezéssel és kivitelezéssel, minőségi anyagokból épített tető hosszú évtizedekig ellenáll az időjárás viszontagságainak, és hatékonyan támogatja az otthonok energia-megtakarítását. Mit tehetünk annak érdekében, hogy a tető hibátlanul tegye a dolgát? Íme, a legfontosabb tényezők, melyek figyelmet érdemelnek az építés, felújítás során.

Levegő-víz hőszivattyú - Hűtés, fűtés, melegvíz ellátás kazán és klíma nélkül

Sokak számára még mindig rengeteg kérdés merül fel a levegő-víz hőszivattyúkkal kapcsolatban, hiszen gyakran még mindig nem egyértelmű, hogy milyen előnyökkel jár egy ilyen készülék beszerelése.

Hőszigetelés tudatosan - Mit tehetünk a környezetünkért és a pénztárcánkért?

A környezetkímélő megoldások lassan, de biztosan mindennapjaink részévé váltak. Nincs ez másképp akkor sem, ha éppen a hőszigetelő anyagokról van szó.