- Önálló napelemes rendszerek meghatározása és típusai
- Hogyan működik egy önálló napelemes rendszer?
- Egy tipikus autonóm napelemes erőmű alkotóelemei
- Az akkumulátortárolás fontossága az önálló napelemes rendszerekben
- Önálló napelemes rendszer tartalék generátorral
- A különálló napelemes rendszerek szerepe és az áramellátás teljes autonómiájának biztosítása.
Önálló napelemes rendszerek meghatározása és típusai
Az önálló napelemes rendszerek hatékony és környezetbarát megoldások az elektromos áram biztosítására olyan távoli helyszíneken, amelyek nincsenek csatlakoztatva egy központi hálózathoz. Az ilyen rendszerek alapját a napelemek képezik, amelyek összegyűjtik a napenergiát és elektromos árammá alakítják azt.
Számos típusú önálló napelemes rendszer létezik:
- Napelemek, amelyek közvetlenül látják el a fogyasztókat árammal a napenergia befogadásának pillanatában;
- Napelemek akkumulátorokkal, amelyek az energiát későbbi felhasználásra tárolják;
- Napelemek akkumulátorokkal és egy tartalék generátorral, amely bekapcsol, ha a napenergia nem elegendő vagy az akkumulátor lemerül.
Egy autonóm napelem állomás alkotóelemei
A napelemes rendszer egy olyan rendszer, amely lehetővé teszi, hogy a napfény energiájából elektromos áramot állítson elő. Fotovoltaikus (PV) panelekből áll, amelyek összegyűjtik a napsugárzást és átalakítják azt elektromos energiává. Ez az energia vagy közvetlenül a fogyasztókhoz kerül, vagy egy töltésszabályozóhoz, amely az akkumulátorokhoz irányítja. Az akkumulátorok pedig tárolják az elektromos áramot későbbi felhasználásra.
Amikor a nap fényesen süt, a napelemek több energiát termelnek, mint amennyire a háztartásnak szüksége van. A felesleges energia az akkumulátorokba kerül tárolásra és későbbi felhasználásra. Ugyanakkor, amikor a nap felhők mögé bújik vagy a horizont alá süllyed, a PV panelek leállnak az áramtermeléssel. Ilyenkor az áramellátást az akkumulátorok vagy egy kiegészítő generátor biztosítja.
Egy autonóm napelem állomás alkotóelemei
Egy átlagos, 150 négyzetméteres magánház és egy 4 fős család esetében egy tipikus, önálló napelemes rendszer, amelynek kapacitása 4-6 kW, a következő komponensekből állhat:
- Napelemek: ez a napelemes rendszer fő alkotóeleme. Egy 150 négyzetméteres ház igényeinek kielégítéséhez körülbelül 10-15 darab, egyenként 450 watt teljesítményű napelem szükséges.
- Töltésszabályozó: ez az alkatrész szabályozza az energia áramlását a napelemekből az akkumulátorokba, és kezeli az akkumulátorok töltését és kisütését. A töltésszabályozó lehetővé teszi az energiarendszer maximális hatékonyságának elérését.
- Akkumulátorok: az akkumulátorok tárolják a napelemek által termelt energiát, amelyet éjszaka vagy akkor használnak, amikor nincs elegendő napenergia. Az ilyen típusú ház és család esetében ajánlott egy 24V vagy 48V feszültségű akkumulátorrendszer használata, legalább 5000 Wh összkapacitással.
- Inverter: az inverter az akkumulátorokban tárolt energiát váltakozó árammá alakítja, amely a házban használható. Egy átlagos házhoz körülbelül 5-8 kW kapacitású inverter szükséges.
- Kábelek és tartozékok: biztosítják a kapcsolatot az energiarendszer elemei között.
Fontos, hogy kiváló minőségű alkatrészeket használjunk a rendszer maximális hatékonyságának és biztonságának biztosítása érdekében.
Az akkumulátortárolás fontossága az önálló napelemes rendszerekben
Az akkumulátortárolás az önálló napelemes rendszer egyik legfontosabb eleme. Lehetővé teszi a nappal a napelemek által termelt elektromos energia tárolását. Akkumulátorok nélkül a napelemes rendszer nem lenne képes folyamatos áramellátást biztosítani.
A megfelelő típusú akkumulátortároló kiválasztása egy önálló napelemes rendszerhez kritikus fontosságú. Ha az akkumulátorok kapacitása nem elegendő, az eltárolt elektromos energia nem tarthat elég hosszú ideig ahhoz, hogy alacsony napfényes időszakokban, például éjszaka, áramot biztosítson. Ezzel szemben, ha az akkumulátorok túl nagyok, az növelheti a rendszer teljes súlyát és költségét, ami kevésbé hatékonnyá és gazdaságilag megvalósíthatatlanná teheti azt.
Különböző típusú akkumulátortárolók állnak rendelkezésre az önálló napelemes rendszerekhez, beleértve a lítium-ion, az ólom-sav (AGM vagy gél) és a LiFePo4 akkumulátorokat. Minden típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, amelyeket figyelembe kell venni a vásárlás előtt. A megfelelő választással és az akkumulátortároló hatékony használatával az önálló napelemes rendszerek megbízható és folyamatos áramellátást biztosíthatnak.
Önálló napelemes rendszer tartalék generátorral
A napelemes rendszerek rendkívül hatékonyak az áramellátásban napos napokon, amikor elegendő napfény áll rendelkezésre. Azonban olyan esetekben, amikor a nap nem süt, vagy az akkumulátorok lemerültek, további energiaforrásra lehet szükség, például benzin- vagy dízelgenerátorra.
A teljes autonómia biztosítása érdekében a különálló napelemes rendszer esetében, amely sötét órákban vagy rossz időjárási körülmények között is használható, telepíthető egy Könner & Söhnen benzin- vagy dízelgenerátor. Ezek a generátorok rendkívül megbízhatóak, és stabil elektromos áramot biztosítanak 5 és 10,5 kW közötti névleges teljesítménnyel.
Ha azonban a napelemes rendszer 48 V-os akkumulátorokkal rendelkezik, amelyek kapacitása 5 kW*óra, akkor az ilyen rendszerhez a legjobb választás a Könner & Söhnen KS 48V DC generátor lenne. Ez kifejezetten 48 V feszültségű akkumulátorrendszerhez való csatlakoztatásra lett tervezve, és automatikusan, hatékonyan képes újratölteni azt, csak időnként bekapcsolva, hogy pótolja az akkumulátorok energiáját.
A különálló napelemes rendszerek szerepe és az áramellátás teljes autonómiájának biztosítása.
Az önálló napelemes rendszerek már nemcsak a jövőt, hanem az energia jelenét is jelentik. Lehetővé teszik a villamos energia előállítását megújuló forrásokból, jelentősen csökkentve az elektromos hálózatok terhelését és minimalizálva a környezetre gyakorolt hatást.
Azonban az elektromos áramellátás teljes autonómiájának biztosítása érdekében szükséges napelemek, akkumulátorok és egy hatékony generátor telepítése. Csak egy ilyen önálló napelemes rendszer képes folyamatos hozzáférést biztosítani az elektromos áramhoz még elégtelen napfény vagy akkumulátor lemerülés esetén is.
Jelenleg egy ilyen rendszerhez a LiFePo4 akkumulátorok használatát javasoljuk 48V-on, a Könner & Söhnen KS 48V-DC egyenáramú generátorral kombinálva. Ez a generátor számos előnnyel rendelkezik a klasszikus párosításokkal szemben, mint például az „váltóáramú generátor + akkumulátortöltő” vagy a „váltóáramú generátor + hibrid inverter.”
Összefoglalva elmondható, hogy egy önálló napelemes rendszer akkumulátorokkal és generátorral ideális megoldás azok számára, akik arra törekszenek, hogy függetlenül a külső körülményektől biztosítsák maguknak az áramellátást.
