Mikor jó választás a napelem?
Az áram és a gáz ára folyamatosan emelkedik és a jövőben sem látszik olyan kimenetel, hogy az áremelkedés lassulni tudna. Ilyen körülmények között felértékelődik a saját energiaellátás fontossága, és ezt egy megfelelően kiépített napelem rendszerrel képesek is vagyunk hatékonyan biztosítani. Ez a legnagyobb előnye a napelem háztartásunkba történő integrálásának.
A napfény az az energia, amelyre a jövőben bízvást számíthatunk: nem fog elfogyni, nem csökken a hatékonysága és nem lesz drágább a hasznosítása! A napelemek használata során nincs káros anyag kibocsátás, a beruházási költség körülményektől függően 6-10 év alatt megtérül, miközben az átlagos élettartamuk 25 év. Karbantartási, tisztítási költségei minimálisak.
Azonban ezt a döntést is körültekintően és tudatosan kell meghoznunk és jól kell megterveznünk a számunkra megfelelő napelemes rendszer kiépítését.
Mi is az a napelemes rendszer?
A napelem napfényből állít elő elektromos áramot, fény hatására működik, így a felhőkön keresztül érkező napsugárzásból is termel áramot. A napelem és a napkollektor közötti fontos különbség, hogy a napelem elektromos energiát állít elő, míg a napkollektor az épület melegvíz ellátásában vesz részt.
A napelem típusai
A napelemeket technológiájuk alapján két fő csoportba sorolhatjuk, a kristályos és vékonyrétegű napelemek csoportjába. A kristályos napelemek egy már kiforrott technikán alapulnak és ezek a legelterjedtebb napelem megoldások. Ez esetben a napelem nagy tisztaságú szilíciumcellákból épül fel, amelyek sorba kötve és vízmentesen egy üveglap és egy műanyag hátlap közé laminálva kerülnek forgalomba. A cellák készülhetnek monokristályos és polikristályos eljárással.
Hogyan működik a napelem?
Amikor a napelem elnyeli a fényt, akkor mozgásképes töltött részecskék keletkeznek. A napelem cellák két különböző vékony rétegű félvezető anyagot tartalmaznak, amelyek össze vannak kötve. Az egyik félvezető az úgynevezett p-típusú (pozitív) szennyezést, a másik n-típusú (negatív) elnevezést kapja. A félvezetők általában szilíciumból készülnek, de készülhetnek más anyagokból is.
A napfény energiával rendelkező részecskékből, úgynevezett fotonokból áll. Ahogy a fény a napelemre esik, a pozitív- és a negatív tartomány közötti semlegesített zónában elnyelődik. Ekkor a fotonok az energiájukat átadják az anyagban az elektronoknak, amelyek így szabaddá válnak, és vándorlásuk által vezetik az áramot. Az elvándorolt elektronok helyén üres tér keletkezik, a két ellentétes mozgás az, ami létrehozza az elektromos teret és a feszültséget.
Amikor a napelemhez egy külső áramkört kapcsolunk, akkor a mozgó elektronok a félvezetőn át a cella tetején lévő fém csatlakozó felé áramolnak. Ezzel ellentétben a lyukak a másik irányba, a cella alján lévő fém csatlakozó felé mozdulnak, ahol feltöltődnek elektronokkal a külső áramkör másik oldaláról. A megtermelt és felhasznált energia közötti eltéréseket vagy saját akkumulátor megoldással vagy a szolgáltatói hálózat segítségével (letöltés és feltöltés) tudjuk megoldani.
Hova érdemes napelemet telepíteni?
Napelem a tetőn
A legegyszerűbb megoldás a családi házak tetejére telepíteni a napelemeket. Fontos tudnunk, hogy pala- és nádtetőre nem lehet telepíteni, de minden esetben lényeges kérdés a tetőszerkezet állapota és anyaga. Lapostetőre minden gond nélkül telepíthető napelemes rendszer, a megfelelő dőlésszög kialakítható. Másik fontos kérdés a tető tájolása és dőlésszöge. Ezek a kérdések alapvetően határozzák meg a napelemes rendszerünk hatékonyságát.
Ha tető, akkor szóba jöhet még a garázstető, előtető vagy bármilyen közeli épület (melléképület) teteje is. Ezeket használhatjuk a fő napelemcsoport kiegészítésére is, ha nincs elegendő hely a tetőn.
Napelem talajra telepítve
A másik telepítési lehetőség a talaj. Itt is fontos a tájolás, a talaj minősége és a dőlésszög kialakítása.
