Szigetüzemű napelemes rendszerek (Off-grid)

Szigetüzemű napelemes rendszerek méretezése, működése.

Villamoshálózattal nem rendelkező létesítmények napelemes energiaellátása jól méretezett szigetüzemű napelemes rendszerben valósulhat meg. Nevükből is adódik, hogy önmagukban, önállóan működnek, ellentétben a hálózatra visszatáplált napelemes rendszerekkel, melyek működéséhez elengedhetetlen a közüzemi villamoshálózat. Ilyen módon például tanyák, lakóautók, hajók áramellátása is megoldható.

Hogy működik a gyakorlatban ez az autonóm rendszer?

Szigetüzemű napelemes rendszerek esetében csak annyi energia áll rendelkezésünkre, amennyit megtermeltünk magunknak. A napelemes rendszer által megtermelt energiát akkumlátorokban kell tárolnunk és onnan is tudjuk felhasználni. A napelemet az akkumulátorral egy töltésvezérlő egység köti össze, amelynek feladata az akkumulátorok szabályozott töltése, és megóvása a túlfeszültségtől és a mélykisüléstől. Az akkumulátor segítségével akkor is elláthatjuk árammal villamos fogyasztóinkat, amikor a napelemek éppen nem termelnek. A napelemes rendszerek elemeit méretezni kell az adott létesítmény villamosenergia igényeinek megfelelően, ezáltal optimális teljesítmény hozható létre.

Milyen alkalmazási területek lehetségesek?

Fontos kimelni, hogy szigetüzemű napelemes rendszereket inkább ott érdemes kiépíteni, ahol nincs vezetékes áram, mert 30-50%-al drágább megoldás, mint a hálózaba visszatáplálló napelemes rendszer. Ennek fő oka az akkumulátorok magas ára, a töltőelektronika, valamint hogy ezeknek az inverterét a lehető legnagyobb fogyasztásra kell méretezni, amíg a hálózatra visszatápláló rendszerek esetében nincs ilyen méretezési, tervezési nehézség. Abban az esetben, ha egyenfeszültségű fogyasztókat használunk, például led-es világítás, riasztó rendszer, akkor inverterre nincs szükség, elég egy jobb töltésvezérlő elektronika. Azonban ha hagyományos hálózatra csatlakoztatható fogyasztóink vannak, akkor 230V-os szinuszos váltakozó feszültséget kell előállítanunk, ami csak asszinkron inverter alkalmazásával lehetséges. Érdemes összehasonlítani a hálózatra visszatápláló napelemes rendszerek költségeit a szigetüzemi napelemes rendszerek többletköltségeivel, a leginkább költséghatékony döntés meghozatala érdekében. Családi házak esetén, ahol van villamos hálózat a legjobb választás a hálózatra visszatápláló napelemes rendszer méretezése, a megfelelő fogyasztáshoz.

Hogy épül fel egy szigetüzemű napelemes rendszer?

A méretezés, tervezés során főként a polikristályos napelem modult érdemes alkalmazni, mivel rendszerünknek egész évben a lehető legnagyobb teljesítményt kell leadnia felhős, esős, téli szórt fényben is, ez kimondottan nehéz tevezési feladatot jelent. A töltésvezérlő egységet körültekintően a nyitófeszültségek, munkaponti áramok rendszer feszültségek 12/24/48V figyelembevételével kell megválasztani, és megfelelően a napelem moduljainkhoz méretezni, az akkumulátorok kiválasztása és kapcsolása szintén egy fontos tervezési kritérium.

Melyek a gyakori hibák és tervezési nehézségek?

A szigetüzemű napelemes rendszerek tervezése, fogyasztókhoz történő méretezése, induló áramok figyelembe vétele, körültekintő műszaki szakértelmet igényel, egy jól működő stabil rendszerhez. A legnehezebb feladat talán a napelemes rendszer méretezése egész éves működésre. Fontos odafigyelni a megfelelő kapacitású akkumulátor csomag kiválasztására, a szigetüzemű napelemes rendszerünk méretezésének egy sarkallatos pontja a teljes akkumulátor kapacitás és a helyes töltőáram arányának megválasztása. Gyakori hibajelenség, például költözéskor, vagy mobil 2 évszakos szigetüzemű rendszerek téliesítésekor, a korábban jól megtervezett, megfelelően méretezett jól működő rendszer, a tavaszi beüzemelést követően, nem úgy működik ahogy előtte. Ez gyakori hibajelenség és általában a napelemek soros vagy párhuzamos kapcsolásának nem megfelelő alkalmazása miatt történhet. A hibajelenség további következménye még a megfelelően összekapcsolt napelemek, napelem mezők, kapcsolása utánni nyitó feszültségek figyelmen kivűl hagyása is. Ebben az esetben borítékolható, az új töltésszabályzó beszerzése, mivel valószínűsíthetően szakszerűtlen beüzemelés miatti meghibásodás történt, sajnos a garanciális javítás lehetőségével ritkán lehet élni ilyen esetekben, ugyan is a bevizsgállás során töltésszabályzonk belsejében maradandó nyomok árulkodnak a szakszerűtlen telepítésre.

Érdemes megemlíteni, hogy a piacon megtalálható napelemes cégek többsége nem, vagy csak érintőlegesen foglalkozik ezzel a rendszer típussal, ez főként a bonyolult és néha tapasztalatokon alapuló számítások és a nem megfelelő villamos műszaki tudás hiányának tudható be. Cégünk mérnöki hátterének, tervezői tapasztalatának köszönhetően készséggel áll ügyfelei rendelkezésére hétvégi házak, lakóautók, kisebb autonóm napelemes rendszerek teljes körű megvalósításában is.

Minden jog fentartva, beleértve az oldal anyagának bárminemű felhasználási jogát is!

Vissza az előző oldalra>>