Solar-XL | Napenergia hasznosítás, napkollektor | Napelemekről
871
page,page-id-871,page-template-default,ajax_updown_fade,page_not_loaded,,large,shadow3

Napelemekről

Napelemek (fotovoltaikus)

A napelem egy olyan eszköz, amely a nap sugárzását elektromos árammá alakítja át a fényelektromos jelenség segítségével. A napelem teljesítménye függ annak típusától, méretétől, a sugárzás intenzitásától és a sugárzott fény hullámhosszától, valamint annak beesési szögétől.
 

A napelem működése (fotovoltaikus)

A napelemcellák két fajta félvezetőanyagot tartalmaznak, ezeket p-típiusú és n-típusú félvezetőknek nevezzük.

Bizonyos hullámhosszú fény, képes a félvezető atomjainak ionizációjára, ezáltal a be-eső fotonok többlet töltéshordozókat keltenek. A pozitív töltéshordoz

module_mix

ók (lyukak) a p-rétegben, míg a negatív töltéshordozók (elektronok) az n-rétegben lesznek többségben.

Egy fotoelektromos napelemcella teljesítményét a következő körülmények határozzák meg.
a fény hullámhossza
a fény intenzitása
a szolár cellák anyagának tulajdonságai

A szolár cellákat sok különböző méretben és formában állítják elő, a felhasználási területnek megfelelően. A cellák összekapcsolásával szolár modulokat állítanak elő. Ezekből a modulokból készül a felhasználó számára a napelemes rendszer. A rendszerek mérete egyebek közt függ a napsugárzás mennyiségétől, és elhelyezésétől. A napelemes rendszerek a cellákon kívül tartalmazzák még az elektromos csatlakozásokat, szerelvényeket, teljesítmény szabályozókat, és felhasználási területüktől függően a szolár akkumulátorokat is.
 

Napelem típusai (fotovoltaikus)

Alapvetően három fő típust különbözetünk meg:

amorf kristályos napelem,

monokristályos

polikristályos

Ezeknek hatásfokuk és az előállítási költségük nagyon eltérő egymástól.

1. Amorf napelem
Ez a legelterjedtebb típus, mert olcsó az előállítási költsége. A hatásfoka 4-6% között van, ami alulmarad a többihez képest. Mivel kicsi a hatásfoka ezért jóval nagyobb felületet igényel az elhelyezése. Az amorf napelem a szórt fényt jobban hasznosítja, mint a közvetlen napfényt. Az élettartamuk csak cca. 10 év

8 Amorf napelem

2 Monokristályos napelem
Ez a napelem a ma létező legjobb hatásfokkal bíró napelem, aminek hatásfoka 15-17% között van. A monokristályos napelem a közvetlen napfényt hasznosítja jobban, de a szórt napfényben már kevésbé tudja hasznosítani. Élettartama cca. 30 év.

9

monokristályos napelem

3 Polikristályos napelem
Ennek a hatásfoka is már megközelíti a monokristályos napelemét, aminek hatásfoka 12-16% között van. Élettartama 25év körül van.

10

polikristályos napelem

 
 

Napelem rendszerek legismetebb fajtái (fotovoltaikus)

 
Hálózati visszatápláló rendszer:

Hálózatra kapcsolt üzemről beszélünk, ha a napelemek által termelt energiát egy inverteren keresztül visszatápláljuk a hálózatba. A napelemeken és inverteren felül szükséges egy ad-vesz mérőre, amivel mérni tudjuk, illetve a mért mennyiség alapján el tudjuk számolni a visszatápláltt energia mennyiséget. Ezt a helyi áramszolgáltató biztosítja, és csak ő jogosult a beszerelésre. A hálózatra kapcsolást pontos előírások szerint lehet megvalósítani. Elektromos tervezővel kell csatlakozási dokumentációt készíttetni, amit az áramszolgáltatóval jóvá kell hagyatni.

halozatba

Ez után lehet a rendszert felszerelni, az áramszolgáltatóval átvetetni, és ezt követően kell a termelt energiamennyiség visszavásárlására szerződést kötni. A hálózatra termelt energiát a vételezett mennyiség erejéig az áramszolgáltató azonos áron veszi meg, mint amennyiért az energiát számlázza. Ha a fogyasztó többet termel mint amennyit elfogyaszt, akkor a a többlet energiát a vételezett ár 85 %-ért vissza vásárolják.

 

Sziget üzemű rendszer:

Szigetüzemről akkor beszélünk, ha a villamos hálózatunk teljesen elszigetelt a szolgáltatói hálózattól, a villamos energiát napelem modulokkal termeljük, és az energiát akkumulátorokban tároljuk. Szigetüzemben a napelemekkel közvetlenül egyenfeszültségű készülékeket üzemeltethetünk, akár 12V, vagy 24 V egyenfeszültséggel. Amennyiben szükség van rá inverter segítségével akár ~230V feszültségű fogyasztókat is üzemeltethetünk.

Jellemző megoldási módja a szigetüzemnek (például tanyák, mezőgazdasági telepek) villamosítása, melyek messze esnek a közcélú villamos energia hálózattól.sziget