A napelem rendszer felépítése érthetően

Megosztás

2023. március 06. 14:02   |   

A napelemes rendszerekről ma már mindenki hallott. Azonban kevesen ismerik ennek a zöld energiatermelőnek a működését, na meg a felépítését. Hogyan lesz a napfényből áram?

hirdetés

Népszerűségük ellenére továbbra sem világos mindenkinek, hogy hogyan épül fel egy napelemes rendszer, ezért érdemes néhány szót ejteni magáról a napfényről is. Azt mindenki magától értetődőnek veszi, hogy a Nap fényes, meleget ad, és nélküle nem is létezne élet a Földön. Azonban a Nap fénye nem csak ennyit tud. Valójában egy olyan sugárzásról van szó, amely különféle fényhullámokat, fotonokat és elektromágneses sugárzást tartalmaz. Egy olyan összetett, különleges elemről van tehát szó, amely valójában sokkal többre képes, mint azt elsőre megszoktuk. A napfényből pedig úgy tudunk áramot nyerni, hogy az elektromágneses sugárzást fogjuk fel a panelek segítségével. Azaz a legfontosabb tényező ebben az esetben a napfénynek ez az összetevője.

Az elektromágneses sugárzást kvázi becsapdázza a napelemes panel, amelynek felületét speciálisan alakították ki. A mostani legmodernebb monokristályos kialakítás esetén például kristályos szilícium borítja a napelem modulok felületét. A szilícium egyik különleges tulajdonsága pedig az, hogy bórral, illetve foszforral szennyezve olyan kovalens kötéseket alkotnak egymással ezen vegyületek, amelyek által a fotonos (azaz a napfénynek való kitettség) hatására szabad elektronok szabadulnak fel. A szabad elektronokat pedig a napelemnek a speciális kialakítása képes mozgásra bírni. Ez lényegében egy olyan elektromos mezőt generál, amely egyenáramot eredményez. Azonban az egyenáram nem alkalmas önmagában arra, hogy tudjuk vele működtetni a számítógépünket. Ahhoz, hogy tökéletes energiaforrást kapjunk szükség van egy igen csak fontos alkatrészre: az inverterre.

Inverter és egyéb „állatfajták”

Az inverter egy olyan átalakító, amely az egyenáramot váltóárammá alakítja. Lényegében ez a napelem rendszerek agya és irányítója. Folyamatosan monitorozza a háztartásban végbemenő áramfogyasztási folyamatokat, és ehhez igazítja az átalakítást. Nélküle nem lehetne felhasználni a napelem energiáját, ráadásul az ingadozó egyenáramot is ez a kis eszköz egyenlíti ki. Inverterből általában többet is beszerelnek a napelemek mennyiségéhez mérten. A napelem rendszer azonban csak akkor ér valamit, ha azt hosszú időre biztosítjuk. Ehhez pedig az AC,DC dobozok, túlfeszültségvédelmi eszközök és tűzeseti kapcsolók adják a segítséget. Ezekből szintén többet is felszerelnek a hálózat, és a napelem panelek mennyiségétől függően.

A villámcsapás és üzemzavar elleni védelem szükséges az egyenáramú és a váltóáramú oldalon is. Ezeken kívül pedig még fontos a túlfeszültség elleni védelmet is biztosítani, amelyet a különféle levezetők, kismegszakítók és biztosítók garantálják. Ezek mennyiségét, és pontos típusát a szakemberek állapítják meg a felméréskor. A napelem rendszerhez a hálózati áramszolgáltató biztosítja az un. ad-vesz villanyórát, amely egyszerre méri a betáplálást, és a háztartás fogyasztását is hálózati becsatlakozás esetén. Ha szigetüzemű rendszerünk lesz, akkor viszont akkumulátorok csatlakoznak a napelemekhez. A rendszer további kiegészítői természetesen a DC szolár kábelek, csatlakozók, védőcsövek, vezetékek és természetesen a napelem modulokhoz való tartószerkezetek, illetve rögzítők. Összességében tehát ennyiből áll a napelemek felépítése dióhéjban.

hirdetés