Hogyan működik a napelemes rendszer?
A napelemes rendszer működése elsőre egyszerűnek tűnhet: a panelekre süt a nap, a háztartás pedig elektromos energiához jut. A háttérben azonban több, egymással összehangolt berendezés dolgozik azért, hogy a napfényből biztonságosan felhasználható villamos energia legyen.
De pontosan milyen utat jár be az energia a tetőre telepített napelemektől az otthoni készülékekig? Mutatjuk lépésről lépésre.
1. A napelemek hasznosítják a napfényt
A napelemes rendszer működésének első állomása maga a napelem panel. A panelekben található, jellemzően szilíciumból készült cellák a fotovoltaikus hatás segítségével alakítják át a napfény energiáját elektromos árammá.
Amikor a napfény részecskéi, vagyis a fotonok elérik a napelemcellákat, elektronokat mozdítanak ki a helyükről. Ennek hatására elektromos áram keletkezik.
Fontos, hogy a napelemek nem kizárólag erős, közvetlen napsütésben működnek. A szórt fényt is képesek hasznosítani, ezért borús időben sem áll le teljesen a termelés, bár ilyenkor természetesen kevesebb energia keletkezik.
2. A panelek egyenáramot termelnek
A napelemcellákban megtermelt villamos energia egyenáram, röviden DC formájában jelenik meg.
Ez az áram azonban még nem használható közvetlenül a legtöbb háztartási berendezés működtetésére, mivel az otthoni elektromos hálózat és a csatlakoztatott készülékek váltóárammal működnek.
Ezért van szükség a napelemes rendszer egyik legfontosabb elemére: az inverterre.
3. Az inverter használható energiává alakítja az áramot
Az inverter feladata, hogy a napelemek által megtermelt egyenáramot a háztartási hálózattal kompatibilis váltóárammá, vagyis AC-vé alakítsa.
A korszerű inverterek azonban ennél jóval többre képesek. Folyamatosan figyelik és optimalizálják a rendszer működését, adatokat szolgáltatnak a termelésről, és szükség esetén az energiatárolóval vagy a közcélú hálózattal is összehangolják az energiaáramlást.
Az Aleron Energia a rendszer tervezésekor mindig az adott ingatlan fogyasztásához, műszaki adottságaihoz és az ügyfél hosszú távú terveihez ajánl invertert.
4. A megtermelt energia bekerül a háztartás hálózatába
Az inverterből kilépő váltóáram az ingatlan elektromos elosztójához, vagyis a biztosítéktáblához kerül.
Innen a megtermelt energia közvetlenül felhasználható a háztartásban. Működtetheti például:
- a világítást,
- a háztartási gépeket,
- a klímaberendezést,
- a hőszivattyút,
- az elektromosautó-töltőt,
- valamint az otthon egyéb elektromos fogyasztóit.
A rendszer mindig az aktuális fogyasztás kiszolgálására használja fel elsőként a rendelkezésre álló napenergiát. Ez azt jelenti, hogy amikor a napelemek termelnek, a háztartás lehetőség szerint közvetlenül ebből az energiából működik.
5. Mi történik a fel nem használt energiával?
Gyakran előfordul, hogy a napelemes rendszer napközben több energiát termel, mint amennyit a háztartás abban a pillanatban felhasznál.
A felesleges energia kezelésének módja a rendszer kialakításától függ.
Energiatárolás akkumulátorban
Energiatárolóval rendelkező rendszer esetén a napközben fel nem használt energia az akkumulátorba kerülhet. Az eltárolt energiát később, például este, éjszaka vagy kevésbé napos időszakban lehet felhasználni.
Az akkumulátor így növelheti a helyben megtermelt energia saját célú felhasználásának arányát, és csökkentheti a hálózatból vásárolt villamos energia mennyiségét.
Megfelelő inverterrel, akkumulátorral és külön kialakított tartalék áramellátással egyes rendszerek áramszünet esetén is képesek lehetnek bizonyos fogyasztók működtetésére.
Visszatáplálás a közcélú hálózatba
Amennyiben a rendszer nem rendelkezik energiatárolóval, a háztartásban fel nem használt energia a műszaki kialakítástól és az aktuális szolgáltatói feltételektől függően visszakerülhet a közcélú elektromos hálózatba.
A megfelelő megoldás kiválasztásához ezért nemcsak a napelemek teljesítményét, hanem az ingatlan fogyasztási szokásait és az energiafelhasználás időbeli eloszlását is érdemes megvizsgálni.
6. A rendszer működése folyamatosan nyomon követhető
A modern napelemes rendszerekhez általában mobilalkalmazás vagy online monitoringfelület is tartozik.
Ezek segítségével akár valós időben is ellenőrizhető:
- a napelemek aktuális termelése,
- a háztartás energiafogyasztása,
- az akkumulátor töltöttségi szintje,
- a hálózatból vételezett energia,
- valamint a hálózatba visszatáplált mennyiség.
A monitoring nemcsak kényelmi funkció. Segítségével könnyebben észrevehető, ha a rendszer termelése elmarad a megszokottól, vagy valamelyik berendezés nem megfelelően működik.
Gyakran ismételt kérdések
Működik a napelem borús időben is?
Igen. A panelek a szórt fényt is képesek hasznosítani, ezért felhős időben is termelnek energiát. A termelés mennyisége azonban alacsonyabb lehet, mint tiszta, napos időben.
A rendszer éves teljesítményének megítélésekor ezért nem egyetlen nap termelését, hanem a hosszabb időszak alatt megtermelt energiamennyiséget érdemes vizsgálni.
Mi történik áramszünet esetén?
Egy hagyományos, hálózatra csatlakoztatott napelemes rendszer biztonsági okokból általában automatikusan leáll, amikor megszűnik a közcélú hálózat feszültsége.
Ennek oka, hogy a rendszer nem táplálhat energiát olyan hálózatba, amelyen közben szakemberek dolgozhatnak.
Áramszünet idején is működő tartalék energiaellátáshoz erre alkalmas inverterre, energiatárolóra és megfelelően kialakított backup áramkörre van szükség.
Szükséges akkumulátor a napelemes rendszerhez?
A napelemes rendszer akkumulátor nélkül is működhet, ezért az energiatároló nem kötelező eleme a beruházásnak.
Az akkumulátor azonban lehetővé teszi, hogy a napközben megtermelt, de azonnal fel nem használt energia később is rendelkezésre álljon. Emiatt különösen előnyös lehet olyan háztartásokban, ahol a fogyasztás jelentős része az esti órákban jelentkezik.
Hogy szükség van-e energiatárolóra, azt mindig az ingatlan fogyasztása, a rendelkezésre álló költségkeret és a beruházás célja alapján érdemes eldönteni.
A jól működő rendszer alapja a megfelelő tervezés
Egy napelemes rendszer nem pusztán panelekből és egy inverterből áll. A megfelelő teljesítményhez minden komponenst össze kell hangolni az ingatlan elektromos hálózatával, fogyasztásával és a tulajdonos jövőbeni terveivel.
Az Aleron Energia szakértői a helyszíni és fogyasztási adottságok felmérése után olyan rendszert terveznek, amely nemcsak műszakilag megfelelő, hanem hosszú távon is igazodik az adott háztartás energiaigényéhez.
Szeretné megtudni, hogy otthonához mekkora napelemes rendszerre és energiatárolóra lenne szükség? Vegye fel velünk a kapcsolatot, és kérjen személyre szabott ajánlatot!
