Egy-egy komplett napelemes rendszer több nélkülözhetetlen alkotóelemből épül fel, amik mindegyike külön funkciót lát el, de céljuk mégis mindegyiknek, hogy végül ingatlanunkat elláthassa energiával. A napelemes rendszer felépítésének ismerete mindenki számára hasznos tudás, főképp ha a jövőben mi magunk is szeretnénk egy ilyen rendszert építeni családi házunkra, vagy telephelyünkre.
Napelemes rendszer részei
A napelemes rendszerek döntő többsége ugyanazokból az alapvető részekből épül fel. Természetesen a szigetüzemű napelemes rendszerek és a hálózatra visszatápláló napelemes rendszerek bizonyos szintű eltérést mutatnak, de ezeket a napelem tervezés során mindig figyelembe veszik a szakemberek, hogy az optimális rendszer kerüljön kiépítésre.
Alapvetően egy napelemes rendszer az alábbi részekből épül fel:
- napelemes panel,
- inverter,
- biztonsági elemek,
- tartószerkezet,
- kapcsolók, kábelek.
Napelem, az energia termelő berendezés
A napelem rendszer lényege végső soron a napelem panel, hiszen itt lesz a napfényből energia. Nem véletlen, hogy a napelemes panelek szúrnak szemet mindenkinek, hiszen egy teljes napelemes rendszer több panelből áll össze, amiket jellemzően tetőkre szerelnek.
Amennyiben adott az elegendő hely (a tetőn vagy a talajra szerelt tartószerkezeten) akkor a kivitelezés során annyi panelt szokta k beépíteni, amennyi egy év során közel ugyanannyi energiát termel meg, amennyi a felhasználó egy éves energiafogyasztása.
A jelenleg is zajló napelem kutatások, fejlesztések egyik fő iránya, hogy ezek a napelem panelek minél hatékonyabban hasznosítsák a napfényt. Jelenleg egy átlagos napelem kb. 1,7 m2 felületű és az általa maximálisan megtermelt energia kb. 270W.
Inverter, az energia átalakító berendezés
Aa napelemes rendszerek másik nagyon fontos alkatrésze az inverter. Ez általában egy kisebb bőrönd méretű berendezés, amit az adott ingatlan egy eldugott részén (garázs, kamra, tetőtér) helyeznek el.
Tulajdonképpen az inverter az az egység, ami a napelem panelek által termelt egyenáramból olyan váltakozó áramot csinál, ami a konnektorban található és így mi is felhasználhatjuk eszközeink üzemeltetésére.
Az átalakítás mellett az inverter másik feladata a napelemből kinyerhető teljesítmény maximalizálása. Az inverternek folyamatosan a lehető legtöbb energiát kell kinyernie a napelem panelekből. A nap viszont télen és nyáron nem ugyanolyan energiával süt, ráadásul amikor felhő, köd vagy por árnyékolja be a paneleket, akkor néha pillanatonként változik a kinyerhető energia mennyisége. Az inverternek ezt folyamatosan követnie kell.
Alapvető igény, hogy az inverter az energia átalakítása során is minél hatékonyabban működjön. Senki sem szeretne veszteséget, és a mai inverterek ezt az átalakítást kb. 2% veszteség mellett tudják is teljesíteni.
Ez a precíz elektromos berendezés akkor tud hosszú távon hibátlanul működni, ha lehetőleg pormentes és minél kisebb hőingadozású helyen lett elhelyezve. Ezért nem érdemes kazán mellé vagy poros, szennyezett üzemcsarnokokban elhelyezni.
Tartószerkezet, a stabilitásért
Nem meglepő módon valaminek tartania kell a napelemet, de közel sem mindegy, hogy miként valósítjuk ezt meg. A rögzítés szerepe, hogy a napelemek minél stabilabban a tető tehertartó szerkezetéhez legyenek rögzítve. Tehát nem a cseréphez vagy a palához történik a rögzítés, hanem a gerendához vagy egyéb terhelést hordó elemhez.
A tetőkön viszont sokféle burkolat (cserép, zsindely, pala) található és szinte mindegyikhez eltérő szerkezetre van szükség. A szerkezet anyaga kiemelten fontos, mert évtizedeken át ki lesz téve az időjárás hatásainak. Az eső, a hőmérsékletváltozás, a hóterhelés és a szél folyamatos hatása viszont minden, nem erre a célra készült szerkezetet idő előtt tönkretehet.
A napelemek biztonsági berendezései
A működőképes és biztonságos napelem rendszerek fontos részei a gyárilag beépített és az utólagosan beépíthető biztonsági berendezések. Ami gyárilag is a rendszerben található, az elsősorban az invertert védi.
Mivel a napelemek a tetőn találhatók, emiatt jobban ki vannak téve az időjárás hatásainak. Ebből leginkább a villámok okozhatnak problémákat. A villámhárítók ugyan a villám közvetlen hatásától védhetik a rendszert, de a másodlagos hatások még sok gondot okozhatnak.
A napelemes rendszer kábelei
A napelem rendszerek kétféle kábelt igényelnek, ezek az alábbiak:
- szolár kábel,
- hagyományos energiakábel.
A szolár kábel a napelem panelek és az inverter között helyezkedik el és köztük vezeti az áramot. Ez a kábel kifejezetten speciális, hiszen az egyenáram alacsony ellenállással történő továbbítására optimalizálták.
A hagyományos energiakábel az előállított váltakozó áram vezetését végzi az invertertől a ház elektromos rendszerébe.
Összegezve:
A napelemes rendszer működéséhez tehát a napelem paneleken kívül szükséges az inverter, egy időtálló tartószerkezet és a biztonságunkat garantáló berendezések együttese. A napelemes rendszer árak tehát sok minőségi összetevő minőségi telepítéséből adódnak össze. Éppen emiatt mindenképp érdemes szakértőhöz.
