Rengeteget olvasni és hallani a napelemes rendszerekről, főleg a nagyobb mértékű, sőt, akár 100%-os állami támogatások promotálása miatt.

De túl azon, hogy remek befektetés, csökkenteni lehet vele a rezsit és támogatással olcsóbb lehet a telepítése. Mit tudunk még a napelemről? Tudja például, milyen típusai vannak és, hogyan működnek? Cikkünkben alapinformációkat közlünk a napelemes rendszer témakörében.

Ritkán nézünk utána, egy új technikai eszköz működésének. Gondoljunk csak a televízióra, vagy akár az internetre, amit buzgón használhatunk akár életünk végéig, akárcsak a leghétköznapibb berendezéseket és szolgáltatásokat anélkül, hogy tisztában lennénk a működésükkel.

A napelem felhasználása során azonban nem árt, legalább nagy vonalakban, tisztában lenni az alapokkal és az egyes típusok közötti különbségekkel. A napelemek esetében általában egy meglévő, valamilyen módon működő, rendszert akarnak a legtöbben lecserélni vagy kiegészíteni, ami némi beruházással, szervezéssel jár. Így aztán, mindenki arra kíváncsi: megéri-e a befektetést és a telepítéssel járó plusz energiát, az utánajárással töltött időt? Ahhoz, hogy megértsük és tisztában legyünk a napelem előnyeivel és hátrányaival, néhány alap dologgal érdemes megismerkedni!

Mi a napelem és hogyan hasznosítja a Nap energiáját?

A napelem segítségével a Napból (és egyéb világító testekből, mint a Hold vagy az utcai világítás) érkező fényt alakíthatjuk át villamos energiává. A napelemes rendszer alapvetően két nagy részből áll: a napelemből magából és egy úgynevezett inverterből. A napelempanel a napelemes rendszer „látványos” része, tehát az, amivel az utcán sétálva vagy épp az autópályán haladva találkozhatunk, míg az inverter az a része a rendszernek, ami a felvett napsugárzásból gyakorlatilag hálózatba betáplálható áramot csinál.

A folyamat megértéséhez poroljuk le egy kicsit a fizikatudásunkat! A napelem celláiba beérkezik a Nap sugárzása és az ott található rétegbe jutva szabad elektronokat generál, ami aztán keresztül vezetődik a közvetítő rétegeken. A lényeg itt található, ugyanis a folyamat közben elektromos tér keletkezik, ami az elektronokat mozgásra kényszeríti és így a mozgás során jön létre az elektromosság. Majd a folyamat végén megkapjuk az egyenáramot, amiből az inverter csinál olyan váltakozó áramot, amit a konnektorban találhatunk.

A napelempanelek két típusa

Eddig arról volt szó, hogy a napelem panelje felfogja és átalakítja a nap sugarait elektromossággá, most jöjjenek a típusai. A napelemeknek két fő típusa van: a kristályos napelem és a vékony rétegű napelem. A kristályos napelemek csoportját tovább bonthatjuk még két nagy típusra, ami talán már a hirdetésekből, leírásokból is ismerős lehet: a monokristályos és a polikristályos napelemre.

1. A kristályos napelem

Ezek a legelterjedtebbek. A kristályos napelem különlegesen tiszta szilíciumcellákból áll, ezeket kötik sorba egy üveglap és egy műanyag lap közé.

Monokristályok és polikristályok

A monokristályos napelemek celláinak lapjait jellemző kékesfekete vagy szürkésfekete színéről és a lapkák nyolcszögletű alakjáról lehet felismerni. Az egyes elemek kristályos szilíciumból készülnek, mégpedig úgy, hogy a cellák lapkáit egy olvasztott, hengeres tömbből szeletelik a kívánt formára. Ez a legnagyobb hatásfokkal működő és nyolcszögletű panelei miatt a leghelytakarékosabb rendszer. Ugyanakkor ez a „legkényesebb is”. Leginkább csak a tiszta napsütést képes megfelelő hatásfokkal átalakítani. A cellákban lévő anyag élettartama kimondottan hosszú, szinte elronthatatlan a működés elvének és a szerkezetnek köszönhetően, így aztán akár 30 éves garanciát is adhat rá egy gyártó.

A polikristályos napelemek cellái abban különböznek a monokristályostól, hogy lapkáit öntéssel, négyzetes tömbből vágják szeletekre. Minden cellát több kristály alkot, így a megjelenés nem homogén, mint a monokristály esetében. A jellemző kékes-szürkés-lilás árnyalat mellett a panel fő jellemzője, hogy a cellák nem különülnek el egymástól. A hatásfoka kissé alacsonyabb, de a szórt fényt eredményesebben tudja hasznosítani, így aztán a dőlésszögre és a tájolásra is kevésbé érzékeny típusnak mondható. Ennek a típusnak az előállítási költsége alacsonyabb, munkaigénye is kevesebb.

2. A vékonyrétegű napelem

A vékonyrétegű napelemeknél gőzöléssel, lecsapatásos módszerrel viszik fel a hordozórétegre (műanyagra, üvegre, stb.) a félvezető anyagot, többnyire szilíciumot. Ennek a napelemnek a jellemzője, hogy vékony, tagolatlan és homogén a felülete, illetve jóval alacsonyabb a hatásfoka, mint kristályos társainak. Ám, mint ahogy azt az előző esetben is említettük, az alacsonyabb hatásfok a napelemeknél többnyire szélesebb befogadást is jelenthet. Ez a típus a legkevésbé érzékeny, szórt fényben is jól működik, bár alacsony hőmérséklet esetén romolhat a hatékonysága.

Jöjjenek az inverterek!

A napelemek tehát egyenáramot állítanak elő, de a folyamat azonban itt nem ér véget. Az egyenáram még nem az, amire rá lehet kapcsolni a hajszárítót. Itt lépbe a képbe az inverter, egy olyan átalakító, ami az egyenáramból váltóáramot csinál. Az elektromosságot olyan formára alakítja, hogy azt lakossági szinten fel lehessen használni, illetve (mint ahogy azt a napelemes rendszerek esetében fontos kiemelni) vissza is lehet táplálni a közműhálózatba.

Úgy kell ezt elképzelni, mint például a telefon vagy a laptop töltőjét, ami a falból érkező áramot a megfelelő jellemzőkkel felruházott elektromossággá alakítja a telefonunk számára. Ha méretben megegyező, de nem a készülék energiaigényének megfelelő töltőre tennénk a laptopot, ki is sülhetne.

Mi történik, amikor nincs elég napsütés?

A legtöbb napelemes háztartás nem válik 100 százalékban függetlenné az áramszolgáltatótól; a napfényhiányos időszakokban ugyanúgy kapja az áramot a rendszerből, mint bármely, hagyományos ingatlan. Azonban itt is jelentősen kevesebb költség jelentkezik. Azt az árammennyiséget ugyanis, amit nem használ fel a háztartás, vissza lehet táplálni a rendszerbe, és a szolgáltató ezt vagy kifizeti vagy elszámolja a későbbiekben. Így a napsütéses nyári időszakban, amikor sokáig van világos és ezért kevesebb áramot használunk, „félre lehet tenni” a sötétebb, téli időszakra.

Egy napelemes rendszer telepítéséhez Önnek nincs szüksége különleges szaktudásra, de jó, ha tisztában van vele, mit keres, mit szeretne és, hogy milyen elvek alapján működik egy napelemes rendszer. Mielőtt eldöntené, milyen típust, mekkora méretben és hova szeretne elhelyezni, mindenféleképpen érdemes felkeresnie egy szakértő csapatot, és előzetes felméréseket, illetve hatástanulmányokat végeztetni!