Napelem telepítés házilag: Mit érdemes tudni?

Bevezetés

Egy napelemes rendszer elviekben egyszerű rendszer, azonban a biztonságos (és szabályos) kivitelezés esetén már nem szakmabeliek nagyon könnyen tévesztenek, és egy esetleges felülvizsgálat (pl. lakásbiztosítási vizsgálat során) már nem biztos hogy megfelelnének a követelményeknek. Mindenesetre a hosszú távú működtetés alapja a megfelelő minőségű komponensek alkalmazása, itt is érvényesül az alapszabály hogy a minőségen nem éri meg spórolni.

Ha valakinek kezére állnak a villanyszerelés munkák, és kellő tudással bír villanyszerelési témában, akkor akár házilag is elkészíthető egy egyszerűbb rendszer, bár mi mindig szakemberek kivitelezésében ajánljuk ilyen rendszerek építését. Sajnos a szakmai berkekben rendszeresen láthatók a nem jól felmért kockázatok és szakismeretek hiánya okozta kivitelezési hibák, vagy rosszabb esetben a káresemények után maradt maradányok bemutatása.

Napelem rendszer komponensek

Felépítési logika szerint egy hálózati napelemes rendszer a következőképp néz ki:

napelem - napelem tartószerkezet - DC oldali elosztó - inverter - AC oldali elosztó - hálózati csatlakozás (230/400 V)

A napelemes rendszer még meghatározó része a kábelezés, amelynél a megfelelő kivitelű szolárkábel használata mellett kiemelten fontos a váltóáramú kábelezés megfelelő méretezése.

Napelem

Manapság már a napelemek kínálatában a távol-keleti gyártók mellett ott vannak az európai termékek is, melyek megfontolandó minőségi alternatívát jelentenek. Költség szempontból általában az adott panelek beszerzési lehetőségei döntőek, melyik gyártó termékét tudjuk kedvezőbben beszerezni, az aktuális igényeknek megfelelően. Érdemes külön gondot fordítani a szolár panel jellemzőire, ugyanis ebben is lehetnek nagyobb eltérések.

Milyen különbségek lehetnek a napelemekben? Tulajdonságok a teljesség igénye nélkül:

Napelem technológia szerint:

• Kristályos napelem

• Monokristályos

• nagy hatásfok, de a tájolásra és időjárásra érzékeny, leginkább elterjedt típus

• Polikristályos

• kevésbé érzékeny a tájolásra, kisebb hatásfokú, de a szórt fényt is aránylag jól hasznosítja.

• Amorf napelemek

• Jellemző tulajdonságok: lehet hajlított, vékony felületre felvitt napelem funkció, ami nem érzékeny a tájolásra, hőmérsékletre, illetve alacsony előállítási költségű. Azonban alacsony a hatásfoka, rövidebb az élettartama.

Napelem szerelés

Ugyan ez nem szó szerinti komponens, azonban érdemes átgondolni szerelés vagy ajánlatkérés előtt, hogy hova, milyen körülmények köze tervezzük telepíteni a napelemes rendszert. Rendkívól fontos a tájolás, hiszen ez alapjaiban határozza meg az egész rendszer hatékonyságát, teljesítőképességét. Ezen kívül a telepítés történhet hagyományosan fedett tetőre, az épület-tető tartószerkezetéhez erősítve. Tetőre telepített napelem ma már kapható tetőcserépbe integrált kivitelben is, ami ugyan rendkívü magas áron van, kisebb teljesítménnyel, viszont a megvalósítás esztétikája egészen más dimenzóban lesz, mint a "normál táblás" napelemeké. Egyre több helyen láthatók a talajra telepített speciális konzolon levő napelemek, vagy akár a nap állását dinamikusan követő oszlopra szerelt napelem is elérhető. A megvalósítás minden esetben a megrendelő igényein, lehetőségein múlik.

Inverter

Az inverter a napelemes rendszer lelke - nagyban meghatározza a termelés hatékonyságát. Az inverter alakítja a létrehozott egyenáramot (DC) (feszültség-különbséget) váltóárammá (AC~), azaz az általános háztartásokban is használatos árammá. A váltóáram fontos tulajdonsága a frekvencia, amely alkalmassá teszi a nyilvános hálózatba történő betáplálást. Az invertert általában jól szellőző helyre szükséges telepíteni, mivel nagy terhelés (termelési csúcs közelében) alatt a benne lévő ventilátorok hűtik a berendezést, így fenntartva a jó áramátalakításai hatásfokot.

Különféle inverterek léteznek, melyek a legtöbb esetben hálózatba betápláló rendszerhez kapcsolódnak, de lehet szigetüzemű rendszerhez is inverter, és újabban már léteznek úgynevezett hibrid inverterek is, amelyek kombinálják a hálózati és a szigetüzemű/akkumulátoros rendszereket. Fontos azonban tudni, hogy a hibrid inverterekből is két féle megoldás létezik: 1. Hibrid inverter, akkumulátor töltő funkcióval, 2. Valós hibrid inverter, szünetmentes műdödést biztosító

1. A hibrid inverter, akkumulátor töltő funkciójával arra képes, hogy a hálózatba betápláló inverter napközben feltöltse a kapcsolódó akkumulátorokat, majd sötétben, amikor nem termelnek a napelemek, akkor a rendszer képes az akkumulátorokból felhasználni a saját, korábban termelt áramát. Azonban működtetéséhez folyamatosan szükséges a hálózati feszültség, ezért áramszünet esetén nem használható.

2. Valós hibrid üzemű inverter: ezek a típsok képesek áramszünet esetén is biztosítani az energiaellátást. Jó azonban tisztában lenni vele, hogy nem teljesen váltják ki a szünetmentes tápegységeket (UPS) ugyanis a hálózati-akkumulátoros üzem átkapcsolása körülbelül 1 perc alatt történik. Vagyis ez a kb. 60 másodperc az ami szükséges az inverternek az akkumulátoros üzemre történő átálláshoz.

DC, AC elosztók

Ezek a berendezések ugyan nem tűnnek jelentőségteljes részeinek egy szolár rendszernek, mégis nélkülözhetetlenek és nagyon fontosak. A DC elosztó a napelemek és az inverterek között helyzekedik el, itt vannak biztosítva a napelemtáblák és a szükséges védelmek is elhelyezve a DC oldalhoz.

Az AC elosztók az inverter és a hálózati csatlakozás között helyezkednek el, abban az esetben ha van hálózati csatlakozás. Itt túlfeszültségvédelem és túláramvédelem van, illetve a napelemes rendszer leválasztó főkapcsolója. Nagyon fontos a jó minőségű anyagokból való kivitelezés, hiszen senki sem szeretne a háztartás ezen részén "meglepetéseket", esetleg nem megfelelő kivitelezés, anyaghasználat miatt tűzesetet. Sajnos mindekettőről hallani már példákat.

Kétirányú villanyóra

Az AC elosztóból a villanyórába bekötés már közvetlen módon történhet csak, ahogyan az áramszolgáltatátók azt el is várják. A kétirányú villanyóra méri a vételezett és a betáplált energiát, aminek eredményét automatikusan, általában GPRS hálózaton keresztül küldi az áramszolgáltató részére. Ezáltal lehetséges csak egyszeri éves villanyóra-leolvasás, hiszen a szolgáltató rendszeresen, automatikusan kapja a villanyórából a forgalmazási adatokat.

Napelemes rendszerek üzem szerinti különbségei

Hálózati üzemű

Magyarországon ma ez a leginkább elterjedt megvalósítási mód, mivel a kivitelezés során az igen költséges akkumulátorokkal nem kell számolni, valamint a megtermelt energia(többlet) a hálózatba visszatáplálható, amelyet a szerződött szolgáltató valamilyen áron megvásárol. Amikor kevés a saját rendszerben termelt energia, akkor viszont a hálózatból vételezhető energia. Elszámolása a jelenlegi szabályozás szerint lehet szaldós, ami azt jelenti hogy a szolgáltató felé a betáplálás és a vételezett energia különbözetét fizetjük. Ha betáplálás-többlet keletkezik, akkor a szolgáltató általában rendkívól alacsony áron vásárolja meg a napelemmel betáplálótól. Hálózati napelemes rendszerek leginkább családi házak, vállalkozások vagy közintézmények esetén telepítenek. A rendszer jóval költségtakarékosabb, mint az akkumulátoros (sziget) üzemű rendszerek, ezáltal relatív gyors megtérülési ideje van.

Szigetüzemű (akkumulátoros)

Akkumuilátorokra termelő szolár rendszereknél a termelt, de még nem felhasznált energiát a felhasználó a saját akkumulátoraiban tárolhatja. Nincs rákötve a közüzemi villamos hálózatra, emiatt van szükség az energiát tárolni tudó akkumulátorokra. Az akkumulátorok teszik az ilyen rendszereket igen költségessé, ezek sokszor a rendszer költsévetésének akár a felét is kitehetik. Nagyon fontos szempont az akkumulátor telep méretezése, ugyanis ezzel fogja tudni meghatározni a vevő, hogy milyen energiafogyasztás esetén milyen üzem(áthidalási) időt fog tudni elérni a rendszerével. Hosszú távú tervezésnél kalkulálni kell még az akkumulátorok tervezett élettartamával is, ugyanis az akkumulátorok várható hasznos élettartama meghatározza a rendszer hatékonyságát, és használhatóságát is.

Jellemző felhasználási módja a mezőgazdasági telepeken, tanyákon, nyaralókban, vagy bárhol ahol nincs hálózati áram.

Hibrid rendszer

Ez a két fenti rendszer kombinációja, azaz a hálózatra is csatlakoztatva van, de akkumulátor teleppel is rendelkezik. Nyilvánvaló hátránya, hogy a hálózati csatlakozás feltételeinek is meg kell hogy feleljen, de közben az akkumulárok adta pluszköltséget és korlátokat is figyelembe kell venni. Az ilyen hibrid napelem rendszerek használatával a napközben megtermelt (többlet) energiát a rendszer elraktározza a akkumulátorokban, ami napnyugta után (vagy áramszünet esetén) felhasználásra kerül. Így amikor már nem termel a napelem, akkor is a saját magunk által termelt olcsóbb energiát használhatjuk, nem szükséges a hálózatról drágábban vételezni az villamos energiát.

Napelem szerelése házilag...?

Mint általában mindennek, a napelemes rendszer szerelését is szakképzetteknek javasolják. Azonban aki járatos a műszaki világban, különösen a villanyszerelésben, az valószínű az alapszerelési feladatokat maga is meg tudja oldani. Nézzük hát meg, hogy ezeknek milyen feladatai vannak, azokat hogyan érdemes szerelni!

Első lépés a tervezés.

Tervezni kell, nem csak a pénzügyi vonatkozásban (megéri-e), hanem a napelem rendszer telepítését megelőzően a telepítés helyét, tájolását, a táblák elhelyezkedését, bekötését, kábelezését. Ehhez nem árt némi tapasztalat, mert ha a napelemekre a termelés közben egy kisebb árnyék vetül, az nagyban befolyásolja az egész rendszer termelését, hatékonyságát. A napelemek tervezéséhez fel kell mérni a tető tájolását, hajlásszögét, a tetőszerkezet kivitelezésének módját, a szükséges napelemek és kiegésztők rögzítésének lehetőségeit, valamint méretezni is kell a rendszert.

Jöhet a kivitelezés, a napelem-szerelés

A szereléshez jó ha jó a kézügyességünk, jártasak vagyunk a rögzítéstechnikában, és nem utolsósorban nem félünk a magasban végzett munkától. A tetőn kell a sínek rögzítését előkészíteni a tetőszerkezethez, a síneket rögzíteni, majd ezekre a napelemeket elhelyezni. A táblák rögzítése után össze kell vezetékezni, speciális szolárcsatlakozókkal, amelyeket az inverter előtti DC elosztóba kell bekötni. Természetesen, mint minden esetben itt sem hagyható ki a befejezés előtti tesztelés!

Miért éri meg magunknak szerelni?

• alacsonyabb kivitelezési költségek (az első problémáig)

• gyorsabb kezdés (nem kell várni kivitelezőre)

• tanulás öröme (remélhetőleg)

Miért nem éri meg magunknak szerelni?

• Nem tudjuk a legjobbat kihozni a rendszerből (hatékonyság)

• Ezek a kérdések elbizonytalaníthatnak: Minden védelem benne van? Biztonságos? Tűzvédelmi szabályok megvannak? Ne felejtsük el a DC áram jellegzetességeit...

• Nincs garancia: ha gond van, csak magunkra számíthatunk

• Nincs szakértelem: hiányzó tapasztalat miatt a rendszer elemei sokkal gyorsabban öregednek (UV-védelem, időjárás, stb)

Mit ajánlunk?

A Penta-Elektrik javaslata

A napelem házilag történő telepítése lehetséges, de fontos megfontolni a kockázatokat és a szükséges ismereteket. Ha nem rendelkezel több éves tapasztalattal, inkább kérd szakember segítségét, mint hogy baj legyen később. A munka megkezdése előtt érdemes megnézni néhány videót a DC áram "viselkedéséről", mire kell figyelni, milyen eszközöket szabad használni: csak VDE 1000V szigetelésű szerszámokat!

Mi, felelős vállalatként mindenképp a szakember általi kivitelezést javasoljuk, szinte biztosra veheted hogy a szakember jó néhány olyan dologra fog figyelni, amiről Te nem tudsz, vagy nem jut eszedbe.

Néhány biztonsági tanács

Biztonsági szempontok

• A villanyáram veszélyes lehet, ezért fontos betartani a biztonsági előírásokat.

• Csak akkor végezzen elektromos munkát, ha rendelkezik megfelelő ismeretekkel és tapasztalattal.

• Használjon megfelelő szerszámokat és védőfelszerelést.

• Ne végezzen elektromos munkát nedves környezetben.

Források: https://www.mnnsz.hu/napelemek-fajtai/

Képek forrásai: adobe.com