A szigetüzem? fotovoltaikus er?m?vekr?l szóló sorozatunk második része, amely az ilyen források helyes méretezésér?l szól.
A szigetüzem? er?m?vek kizárólag a rendszer használójának a szükségleteire termelnek energiát, rendszerint senki másnak nem adhatják el azt (vagy tilos eladniuk), s egyes esetekben be kell érniük a maguk által el?állított energiával.
A hálózati rendszerek esetében az er?m?vi termelés és a felhasználó fogyasztása közti kötelék viszonylag lazább, és gyakorlatilag csak a beruházás pénzbeli megtérülését befolyásolja. A szigetüzem? er?m?veknél azonban ez a kapcsolat nagyon szoros, és annak, aki a szigetüzem? rendszert tervezi, részletekbe men?en ismernie kell a leend? felhasználó szükségleteit – tudnia kell a fogyasztók és az egész ház átlag- és csúcsfogyasztásáról, megoldást kell találnia a nagy energiaigény? fogyasztók egyidej? energiafelhasználására, valamint a fogyasztás id?beli eloszlására a nappali és az éjszakai nagyságrendek esetében is.
Ily módon gyakran a szigetüzem? er?m? tervezésével és telepítésével jár az energiamegtakarítás lehet?ségeinek a keresése, valamint a nem megfelel? fogyasztók cseréje is. A szigetüzem? er?m?vek hatékony tervezését f?ként a nagy csúcsteljesítmény? fogyasztók gátolják (például a 3200 W-os gyorsforraló vagy a villanysüt?), továbbá a nagy kezdeti áramfogyasztással m?köd? berendezések (szivattyúk, kompresszorok vagy motorok), valamint a 3-fázisos, forgóteres fogyasztók (pl. körf?részek vagy a nagyobb teljesítmény? h?szivattyúk). Az ilyen osztályú fogyasztók esetében is tervezhet? szigetüzem? rendszer, de túl kell méretezni az átalakítók teljesítményét, vagy pedig három darab, háromfázisos rendszerbe kapcsolt átalakítót kell használni. Ez bonyolíthatja a tervet, vagy pedig a beláthatlan jöv?be tolhatja ki az anyagi megtérülés határát.
A terv következ? lépéseit osszuk szét tisztán szigetüzem? telepítésekre (pl. hétvégi házak vagy távközlési berendezések) és hálózati csatlakozással rendelkez? családi házakra.
1) A hétvégente használatos víkendházak és házikók tisztán szigetüzem? rendszereit úgy méretezik, hogy a panelek hétközben feltölt?dhessenek, és az elemeket feltöltött állapotban tarthassák a hétvégi m?ködtetéshez – rosszabb id?járás esetén is. Ha a felhasználónak a hétvégén pl. 3 kWh villamos energiát kell igénybe vennie, akkor legalább 150 Wp, jól megvilágított fotovoltaikus panelt kell telepítenie 4 kWh-s LiFePO4 elemmel vagy 6 kWh-s ólomelemmel.
2) Az egész évben lakott objektumok tisztán szigetüzem? rendszereit a felhasználó téli fogyasztása szerint kell méretezni, amikor a legkevesebb a napfény. A felhasználó nem boldogul kiegészít? h?forrás (pl. kályha) és kiegészít? áramforrás (széler?m?, generátor) nélkül. Jó, ha a f?zéshez is van alternatívája, pl. propán-bután. Számoljon azzal, hogy a fotovoltaikus panelek novembert?l februárig átlagban csak a nyári teljesítményük 10%-át képesek biztosítani. Abban az esetben, ha a felhasználónak a telet is beleértve napi minimum 5 kWh áramra van szüksége, a panelek elengedhetetlen teljesítménye 4 800 Wp-ra jön ki (azaz 20 darab 240 Wp-s panel), miközben id?nként egészen biztosan a generátort is igénybe kell venni. Annál jobb, minél nagyobb az elem; a tisztán szigetüzem? telepítések esetén legalább képnapos kapacitásra van szükség. A nagyobb elem jobban fogja elosztani a felesleget, ha kisüt a Nap, de a panelek átméretezése olcsóbb, mint az elemek átméretezése.
3) A hálózati csatlakozással rendelkez? családi házak szigetüzem? rendszerei – ez a leggyakoribb eset. Használjunk bár szigetüzem? vagy hibrid átalakítót, a felhasználónak nem kell a téli üzemeltetésre méreteznie a fotovoltaikus er?m? termelését, elég, ha a nyári termelésb?l indul ki, s azt rossz id? esetére tartalékkal növeli. Egyforma, napi 5 kWh-s fogyasztás esetében 6–9 darab, egyenként 240–240 Wp-s panel a megfelel? szám. Manapság – tekintettel a panelek árára és a szabályzók, átalakítók optimális m?szaki lehet?ségeire – leggyakrabban 12 darab, 250 Wp-os panelt, valamint 8–10 kWh-os LiFePO4 vagy körülbelül 20 kWh-s ólomelemet telepítenek.
A fentebbi számítás során tudatosan nem említettem az átalakítók teljesítményét. A felhasználó ugyanis többé-kevésbé a panelek teljesítményét?l függetlenül választhatja ki az átalakító teljesítményét (vagy pedig az a fogyasztók követelményeib?l következhet). Érthet? módon a nagyobb teljesítmény? átalakító el?bb lemeríti a napelemek által napközben feltöltött elemeket, mint a kisebb teljesítmény?, utóbbinak azonban gondja adódhat egyes fogyasztók feltöltésével. Így a hétvégi házaknál, házikóknál használt átalakítók leggyakoribb teljesítménye 600–1500 W, a tartósan lakott objektumok esetében pedig 2 400 W–4 500 W. El?nyös, ha az átalakítóban beépített automatikus bypass van, s ily módon képes úgy reagálni az elemek lemerülésére, hogy a fogyasztókat tartalék hálózatra kapcsolja arra az id?re, amíg az elemek a napelemekb?l újra fel nem tölt?dnek.
A szigetüzem? és hibrid telepítések esetében is fontos, hogy a paneleket nem kell mindig csak dél felé tájolni. A panelek alkotta fotovoltaikus mez? egy részének délkelet és délnyugat felé fordítása ugyanis egyenletesebb megoszlású napközbeni termeléshez vezet, a fogyasztás nagyobb mértékben biztosítható közvetlenül a panelek termelte áramból, s csökken a szabályzók terhelése és az elemek igénybevétele. Az el?állított energia abszolút mennyiségének csökkenése a panelek számának növelésével kompenzálható, ezek ára pedig úgy fedezhet?, hogy csökken a szükséges elemkapacitás. Ajánlott a panelek összekapcsolása is, az MPPT szabályzók többségénél háromnak a sorozatba rendezése, úgy, hogy az üresjárati feszültség télen, ver?fénynél se haladja meg a 150 voltot, de ezzel egyidej?leg elég nagy legyen ahhoz, hogy az elemek rossz id?járás esetén is tölt?djenek.
Következ? cikkünk a szigetüzem? er?m?vek árszintjével, a körülbelüli költségvetéssel és a megtérülés kérdéseivel foglalkozik.
Forrás: napenergiainfo.hu/
