Sziget üzemű rendszerek

Sziget üzemű rendszerek

Hova érdemes vagy szükséges sziget üzemű napelemes rendszert választani? Hogyan méretezzük a sziget üzemű napelemes rendszert? Milyen összetevőkből áll össze egy sziget üzemű rendszer?

Ezekre a kérdésekre adjuk meg a választ.

Hova érdemes vagy szükséges sziget üzemű napelemes rendszert választani?

A hálózat független rendszerekre alapvetően két esetben eshet a választásunk:

Az első a járművekben történő felhasználás. Hajókon, lakó autókban, szerviz járműveken, túra buszokon való alkalmazás, ahol a műszerek, szerszámgépek, szórakoztató elektronika energia ellátását szeretnénk biztosítani. A napelemek segítenek abban, hogy az akkumulátorok akkor se merüljenek le, ha a jármű motorja nincs beindítva.

A másik esetben azoknak az épületeknek vagy eszközöknek az ellátására alkalmazhatjuk, amelyek ugyan helyhez kötöttek, de a hálózati szolgáltatás nem elérhető az adott területen, vagy az odavezetése a felhasználás mértékéhez képest irreálisan magas költséget jelentene. Ilyenek lehetnek a tanyák, vadászházak, villanypásztorok, félreeső nem lakás célú mezőgazdasági épületek világítása és víz ellátása, közlekedési – forgalmi műszerek autópályákon, lakott területtől távol történő elhelyezése.

Hálózat független napelemes rendszerek esetében a rendszer működése alapvetően alacsony feszültségű ( DC 12-24-48 volt ), és ha szükséges ezt invertáljuk 230V AC feszültségre.

Sziget üzemű napelemes rendszerek méretezése:

Hálózat független rendszerek méretezésénél a három fő szempont, hogy mekkora teljesítményt kell tudjon biztosítani a rendszer, mennyi ideig, és az év melyik időszakában. Ez meghatározza a napelemek mennyiségét, az akkumulátorok kapacitását. A különböző egy időben használt váltóáramú fogyasztók együttes teljesítménye pedig meghatározza az inverter szükséges méretét.

Életvitel szerűen használt épületek esetében szükségünk lehet kiegészítésképpen egy generátorra is, hogy áthidalhassuk a téli napsütésben szegény időszakot. Egy megfelelően kialakított rendszer az év jelentős részében biztosítani tudja a felhasználni kívánt energiamennyiséget. Amennyiben pedig mégis szükségessé válik a generátor használata, akkor pedig alkalmas a generátorról az akkumulátorok visszatöltésére is.

A rendszer összetevői:

Egy sziget üzemű napelemes rendszer négy fő összetevőből ál:

  1. Napelemek:
    12 és 24 Voltos kisméretű rendszerekhez a 36 cellás napelemek tökéletesen megfelelőek, széles teljesítmény és mérettartományban elérhetőek, és a legegyszerűbb töltésvezérlők is alkalmasak hozzájuk. Hátrányuk a viszonylag magas ár.
    Nagyobb rendszereknél akár a hálózatba visszatermelésre is használt 60 cellás napelem típusok is alkalmazhatóak. Széles választékban kedvező áron elérhetőek, épületre telepítés esetén pedig tartószerkezetben is hasonlóan széles választék áll rendelkezésünkre. Üzemi feszültségük miatt ezek a típusok csak úgynevezett MPPT töltésvezérlővel használhatóak.
     
  2. Töltés vezérlők:
    Feladatuk a napelemből érkező különböző feszültségek az akkumulátor számára ideális értékre történő átalakítása, az akkumulátor túltöltésének megakadályozása. Számos változatuk létezik rengeteg kiegészítő funkcióval és programozási lehetőséggel. Kiválasztását érdemes szakemberre bízni!
     
  3. Akkumulátorok:
    Szolár rendszerek esetében úgynevezett munka akkumulátorokat használunk. Bár ezek felépítésükben nagymértékben hasonlítanak a járművek indító akkumulátoraira, funkciójuk és műszaki paramétereik mégis erősen eltérnek. Kiválasztásuknál feltétlenül figyelembe kell venni, hogy az akkumulátor igényel e szellőztetést! Méretük és típusuk azért is rendkívül fontos, mert hálózat hiányában csak annyi energiánk van, amennyit el tudunk tárolni.

- Az „hagyományos” ólom-savas akkumulátorok nem helyezhetőek lakó vagy utastérbe, mert a töltés folyamán éghető gáz képződik. Előnyük, hogy kedvező árban és széles választékban, akár egyedi méretekben vagy páncéllemezes kivitelben is elérhető. Hátrányuk a gondozás igényük. Rendszeres vízutántöltést igényelnek.

- A GEL vagy zselés akkumulátorok ezzel szemben már gondozásmentesek, beltérben elhelyezhetőek, és hosszú élettartammal bírnak. Kültérben való elhelyezésük azonban nem javasolt, mert a hőmérséklet csökkenésével kapacitásuk jelentősen lecsökken.

- Az AGM rendszerű akkumulátorokban a munkaközeg egy hordozó anyagban van felitatva. Zárt rendszerűek, töltésükkor nem képződik gáz, egyes típusok elforgathatóak, tetszőleges állásban telepíthetőek. Alacsony hőmérsékleten is jól teljesítenek.

  1. Inverterek:
    Az akkuk által tárolt egyenáramot alakítják át számunkra „hálózati” árammá. Akkor van rá szükségünk, ha 230V-on szeretnénk berendezéseket üzemeltetni. Méretüket a működtetni kívánt fogyasztó határozza meg. Teljesítménye nagyobb kell legyen, mint a várható maximális terhelés.

Az elektromos szolgáltató hiánya esetén azokat az eszközöket, melyek alapvetően hő előállítására szolgálnak, érdemes áram helyett más energiaforrásról üzemeltetni. A sütést - főzést például palackos gázzal, a meleg víz készítést napkollektorral megoldani.

A hálózat-független rendszerek kialakításának költsége a hálózatra visszatápláló rendszerekhez képest 50 – 75%-al magasabb. Ennek oka az akkumulátorok szükségessége, illetve a napelemek mennyiségének eltérő méretezése.