Mitől függ a napelemekből kinyerhető teljesítmény?

A napelemekből kinyerhető teljesítmény a legtöbb esetben csak és kizárólag a napsugárzás beeséséi szögétől, valamint attól függ, hogy mekkora a napsugárzás mértéke és erőssége, illetve milyen terhelés lett a napelemre csatolva.

Ezek közül a fény intenzitását, avagy a napfény erősségét nem tudjuk meghatározni, sőt befolyásolni sem, éppen emiatt a napelemes iparág kapcsán csak a másik két alternatíva manuális irányítására és fejlesztésére helyeződik a legnagyobb hangsúly. A téma azonban megkövetel egy sokkal alaposabb, mondhatni tudományosabb magyarázatot is.

Fix és mozgó napelemek

A napelemek gyártói és forgalmazói már nagyon korán felismerték, hogy a napelemeket a jobb kihasználtság érdekében nem csak fixen, hanem mozgó, úgynevezett napkövető jelleggel is lehet telepíteni. Amennyiben csak a magyarországi éghajlati viszonyokat vesszük alapul – hiszen nem vagyunk egy egyenlítői ország, ahol rengeteget süt a Nap –, a mozgó, illetve mozgatható rendszerekkel bizonyos esetekben akár 40 százalékkal magasabb teljesítményt is elérhetünk. Nyilván egy fixen beépített napelem is üzemelhet kiválóan, de ehhez nagyon optimális tájolásra van szükség, ezáltal fontos, hogy déli tetőre legyenek felszerelve, méghozzá általánosságban 35 fokos dőlésszöggel. Egy ilyen konfiguráció esetén a napelem tiszta időben reggeltől estig folyamatosan képes lesz áramot termelni, és bár nyilvánvalóan a déli órákban lesz teljesítőképessége csúcsán, de a megfelelő napelemek a szűrt fényt is kiválóan tudják hasznosítani.

A mozgó napelemek ebből a szempontból természetesen jobban kalibrálhatók, éppen ezért segítségükkel sokkal nagyobb teljesítmény nyerhető ki. Ehhez nem lesz szükségünk másra, minthogy a napelemet a napsütéses órákban vízszintesen forgassuk, függőleges irányban pedig döntsük úgy, hogy a napsugárzás beesési szöge mindig a lehető legmerőlegesebb legyen a napelem felületére. Ez kivitelezhető manuális szerkezetekkel, de sokkal elterjedtebbek a különféle elektronikus és mechanikus szerkezetek, amelyeknek viszont a helyigényük is jelentősebb, éppen emiatt a napelem helyének kiválasztásakor így sokkal körültekintőbben kell eljárnunk, és gyakran jelentős bontási, illetve építési munkálatokat is megkövetel ez a megoldás. A fix napelemek beépítésekor ezzel ellentétben gyakran elegendő lesz a tetőszerkezet ahhoz, hogy a készülék tartóját megfelelően felszerelhessük.

Mitől függ a napelemekből kinyerhető teljesítmény?

Mitől függ a napelemekből kinyerhető teljesítmény?

A teljesítményt befolyásoló egyéb tényezők

Egy napelem teljesítményét természetesen messze nem csak az határozza meg, hogy milyen beesési szögben éri a napsugárzás, hiszen vannak olyan külső tényezők is, amelyek minderre negatív hatást gyakorolnak. Az egyik legjelentősebb külső tényező nyilvánvalóan az, ha lemegy a Nap, vagy befelhősödik az ég, hiszen bár utóbbi esetben a szűrt fényből még tud valamennyi energiát termelni a napelem, ellenben teljesítménye lényeges csökkenést mutat a megszokottól. Ezen túlmenően a teljesítményt befolyásolja még a hó, a pára, a köd, a légköri szennyeződések, ergo a szmog, valamint nyilvánvalóan a különféle tárgyak árnyékolása.

Mivel a napelem nem tud folyamatosan egyenletes teljesítménnyel üzemelni, ellenben mi bizonyára folyamatosan szeretnénk használni elektromos berendezéseinket, ezért két lehetőség közül választhatunk.

Ha van nálunk hagyományos elektromos hálózat, akkor érdemes invertert használnunk. Ez a berendezés napelem energiáját visszatáplálja a hálózatba és mi nem is fogjuk észrevenni, hogy a napelem által termelt áramot vagy az elektromos szolgáltatótól kapott áramot használjuk. A villanyóra lesz az, ami folyamatosan figyeli, hogy mennyi áramot használunk a hálózatból vagy mennyi megy tőlünk ki a hálózatba. Ha többet használtunk, akkor azt ki kell fizetnünk, ha többet termeltünk, akkor szerződéstől függően akár pénzt is kaphatunk érte hiszen ilyenkor másokat is mi látunk el elektromos árammal.

A másik lehetőség az akkumulátor használata. Amikor süt a nap és esetleg mi a munkahelyen vagyunk, akkor a megtermelt energiát betölti a rendszer az akkumulátorba, amit mi felhasználhatunk este vagy éjszaka, amikor már nem süt a nap. Jelenleg ez még valamivel drágább megoldás, de az akkumulátorok fejlődésével a jövőben teljesen függetlenek is lehetünk az energiaszolgáltatóktól.

A teljesítmény növelése

Amennyiben nem vagyunk megelégedve napelemük teljesítményével, és a fix rögzítés mellett döntöttünk korábban, természetesen még akkor is lesz lehetőségünk arra, hogy növeljük a teljesítményt. Ennek az egyik legjobb módja néhány apró lencse alkalmazása, amelyek képesek a napfényt szinte bármilyen beesési szögből közvetlenül a napelemhez juttatni. Ennek a módszernek több előnye is van, de a legjelentősebb az, hogy maximalizálhatjuk a napelem teljesítményét, ezáltal földi körülmények között lehetőségünk lesz arra, hogy páratlan hatásfokkal üzemeltessünk egy átlagos napelemet.

Hozzászólás írása