Napelem
A Nap energi�ja mindig k�zn�l van, n�lk�le lehet, hogy egy kicsit h�v�sebb lenne ez a bolyg�.
Itt a m�rs�kelt �g�v�n �gy is okoz n�mi probl�m�t a nappalok �s �jszak�k, valamint az �vszakok v�ltakoz�sa. Ny�ron �s nappal nincs hi�ny az energi�b�l, melyet saj�t csillagunk ad. Az egyik megold�s a min�l t�bb energia min�l hosszabb t�v� elt�rol�sa. A m�sik pedig az, hogy a felesleges energi�t a villamos h�l�zatra kell ir�ny�tani, �s amikor hi�nyunk t�mad az energi�b�l, onnan kell visszap�tolni.
Gyál - Napelem alkalmazása
Kutatás-Fejlesztési megállapodás értelmében megépült egy innovatív, energiatakarékos elemeket tartalmazó rendszer. A TESCO gyáli logisztikai központ területén telepített hálózat szinkron üzemmódban m�köd� három fajta napelemekb�l épül fel. Kiépítésre került egy részletes energetikai adatfigyel� egység, mely lehet�vé teszi, hogy a TESCO energetikusai és a kutatásban résztvev� BMF munkatársak- hallgatók pontos képet kapjanak a telepített berendezések feszültség, áram, teljesítmény, megtermelt kWh, megtakarított CO2 stb. m�szaki adatairól.
Információ a rendszerekr�l
A gyáli Tesco Logisztikai Központ területén 3 db napkövet� tartón 3 különböz� típusú napelem van felszerelve, amelyek 1-1 SMA SC 7000HV inverter segítségével csalakoznak a hálózatra. Az els� tartón 34 db KYOCERA KC 200GHT-2 (polikristályos) napelem van, összteljesítménye 6800W. A második tartón 33 db SANYO HIT210 (HIT modul) napelem van, összteljesítménye 6930W. A harmadik tartón 39 db SOLARTEK 180-as (monokristály) napelem van, összteljesítménye 7020W. A rendszerek SMA Webbox segítségével GPRS adatkapcsolattal küldik az adatokat a Sunnyportal szerverre és a két 800m lév� egység egy SMA Iris wifi segítségével gy�jti az adatokat. A rendszer 2008. március 30-án kezdte próbatermelését és 2008. május 1-én az éles termelést a napelemek összehasonlítása végett.
Napelemes rendszer m�ködése
Rendszert 3 f� egység építi fel, 34 db Kyocera KC200 GHT solar panel, 33 db Sanyo HIP 210 solar panel, és 39 db Solartec SG 72 180 mono solar panel. 3 különböz� technológiával gyártott PV celláról van szó, így összehasonlíthatóvá válik a panelek termelése hasonló körülmények között. Munkánk egyik célja pontosan ez volt, hogy információt gy�jtsünk Magyarországi viszonyokról. Egyik kulcsfontosságú rész a napelemes rendszerben a napkövetés. Ma hazai körülmények között, ez az els� beruházás hasonló technológiával. Kutatásunk egyik célja, hogy felmérjük, megéri-e a plusz beruházás és megbizonyosodjunk a rendszer hatékonyságában.
A 3 f� egység következ� csoportokra bontva épül fel:
- 2×17 db Kyocera napelem tábla
- 3×13 db Solartec napelem tábla
- 3×11 db Sanyo napelem tábla
Nagy darabszámú PV cella sorba kötésére azért volt szükség, mert az SMA inverter üzemi kimeneti feszültség tartásához (230V) szükséges egy alsó feszültség limit. Alacsony sorbakötött darabszám esetén, gyengébb termelési napokon az inverter nem m�ködött volna, így értékes üzemórák estek volna ki a termelésb�l. Megakadályozva a csökken� m�ködési óraszámot, a PV cellák nagyobb számú sorbakötésével elérhet� a folytonos visszatáplálás.
1 toronyban több körre van felosztva a termelés az optimális inverter kihasználása érdekében. Alkalmazott visszatápláló eszköz 4 db csatornát tud kezelni, így optimálisan megoldható a terheléseloszlás. PV cellák által termelt energia monitorozás alatt áll, ezáltal nyomon követhet� az informatikai rendszerrel.
Napcell�k
A Bell Laboratories-ben 1954-ben fejlesztették ki az els� napcellát.
A napcella nem egy egységes technológia, ez alatt több, hasonló elven m�köd� eljárás is megtalálható. A napelemek m�ködésének alapja, hogy a fénysugárzás fotonjai kimozdítják a félvezet� elektronjait a kötéseikbõl, így elektron-lyuk párok keletkeznek, ezt az elektrontöbbletet pedig elektromos vezet�kkel lehet a napelem felületér�l elvezetni a fogyasztókhoz vagy az akkumlátorokhoz.
Napcella típusok
- Egykristály szerkezet� cellák a panelen (Single Crystal solar cells in panel),
- Poly-kristály szerkezet� panel (Polycrystalline solar panel),
- A-Si típusú panel (a-Si solar panel)
PV (photovoltic) panelek
Általában a kapcsolások módja és az összekötött cellák száma alapján az alábbi három kategóriába sorolhatók a panelek:
Alacsony feszültség / kis panelok:
3 - 12 kisméret� amorf szilicium PV néhány négyzetcentiméter területet foglal. 1.5 V - 6 V feszültséget képes el�állítani és néhány milliwatt a teljesítménye. Jellemz�je a kis méret és a nagy szériaszám. Általában kisebb készülékek, pl. számológépek, órák és fényképez�gépek árammal való ellátására szolgálnak.
Kis panelok 1 - 10 Watt teljesítménnyel:
Feszültségük 3 - 12 V, méretük 100 cm2 - 1000 cm2-ig terjed. A cellák általában 100 cm2-esek, jellemz�en egykristály vagy pollikristály szerkezet�ek, vagy néha amorf szilikon-panelekb�l épülnek fel. Általában rádiók, játékok és kisebb szivattyúk megtáplálására alkalmasak, vagy akkumlátor töltésre.
Nagy panelok 10 - 60 Watt teljesítménnyel:
Feszültségük általában 6 vagy 12 V, méretük 1000 cm2 - 5000 cm2-ig terjed és 10 - 36 összekötött cellát tartalmaznak. Alkalmazási területeik: lakóautók áramellátása, szivattyúk meghajtása, távüzemeltetés� berendezések elektromos ellátása (RAPS).
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertetõ oldal
Napcell�k
Napra-forgás
A nap közbeni napjárás is meghatározó, a kel� és a lenyugvó "pozíció" között a Nap a horizonton vándorol, és ezzel is a cellára érkez� napsugarak d�lésszögét és ezáltal az elnyel�dés intenzitását befolyásolja.
A függ�legesen beállított napcella leginkább az alacsony napjárású téli hónapokban m�ködik, addig a vízszintes tábla a nyári hónapokban igazán aktív, amikor a magasan járó nap elhalad fölötte.
Hálózatba kötött napcellák
A cellák számának növelésével, majd a hálózat strukturálásával PV-rendszert állíthatunk össze.
A PV-rendszerek feszültsége jellemz�en 12 és 50 Volt között változik. A panelek ára jelenleg 3 - 6 dollár Watt-onként (2000. évi adat). A nagy teljesítmény� PV cellák általában napkövet� automatikát is tartalmaznak és egy épületet is fel kell húzni a környékükön az átalakítók, akkumlátorok számára.
Egy 50 Watt teljesítmény� PV-panel nyáron átlagosan 250 kWh-t, télen 100 kWh-t termel. A napcellák által termelt villamos áram a teljesítmény szabályzóba (elosztóba) jut.
Ennek feladata:
- az akkumlátorok feltöltésére egyenáram (12 - 24V) továbbítása
- az egyenáramú rendszer megtáplálását ellátja
- a hálózati átalakítót megtáplálja
Ezt a szabályozót általában számítógép vagy PLC vezérli.
A program feladatai:
- az leágazások ki-bekapcsolása, el�re meghatározott prioritás szerint
- a PV panelok mozgatása, hibák regisztrálása, esetleg megjelenít� program kezelése
- a 230 V-os hálózatra való rátáplálás logikai felügyelete (mikor elég stabil az áramnyereség)
- távfelügyelet kiszolgálása
A hálózati átalakító az áram váltóáramú hálózatra való áttáplálását végzi. (A feszültséget átalakítja 230 V-ra, az egyenáramot a hálózathoz szinkronizált váltóárammá konvertálja.)
A generátor, például dízelgenerátor, opcionális elem, amennyiben a napcellák nem m�ködnek és/vagy hálózati probléma adódik, üzembe lehet venni - akár automatikusan is.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertet�
Napkollektor
Valószín�leg a leggyakrabb napenergia hasznosítási megoldás. Egyedi házaknál ugyanúgy alkalmazható, mint közösségi rendszereknél, telepítése és kezelése egyszer�. Az ún. nem koncentrált sík kollektor számít a területen e klasszikus megoldásnak. Ezzel körülbelül 80 °C hozható ki a napenergiából, szemben a vákuumcsöves kollektorokkal, amik már 120 °C-ig is emelhetik a víz h�mérsékletét, persze ez utóbbiak drágábbak is.
A napenergia két formában érkezik:
- Direkt - amikor közvetlenül a Nap irányából érkezik a napfény.
- Diffúziós - szórt sugárzás.
Egy négytagú családnak kb. 200 liter melegvízre van szüksége naponta, ez a mennyiség kb. 10 - 15 m2 kollektorból hozható ki. Vákuumcsöves kollektor esetében ennek a felületnek a fele is elegend�.
A kollektorok típusai
Síklap kollektor
A klasszikus síklap kollektor m�ködési elve:
A kollektorokban nem mérgez� fagyálló folyadékot, például propilen-glykolt célszer� a hazai telekre gondolva feltölteni.
A kollektor doboza üveggel fedett, alját h�elnyelõ (abszorber) anyag borítja, így a fekete szín� rézcsöveken elnyel�d� h�n kívül ez a h� is rendszerünket gazdagítja.
Vákuumcs� kollektor
.gif)
A vákuumcs� kollektor a síklap kollektor továbbfejlesztett változata, és ezt ára is h�en tükrözi. Az újdonság a csövek szerkezetében található. A kering� folyadékot vezet� csövet egy h�elnyelõ (abszorber) felület veszi körül, ami a napfényt h�vé alakítja, és átadja a folyadéknak.
Ezt a felületetet két, szivárgásmentesen lezárt üvegcs� követi, a kett� között légüres térrel (vákuummal). A légüres tér a napsugárzást átengedi az elnyel� felületre, de közvetít� közeg hiányában a h�t nem engedi ki a bels� cs�b�l, így az ott felgyülemlett h� csak a folyadékon keresztül tud távozni.
Nap-leveg� kollektor
Ez a nap leveg� kollektor talán a legegyszer�bb típus. Elve az, hogy egy fekete üvegdobozban megrekedõ h�t szell�ztet "be" a lakásba. Hatékonyságát szemlélteti például a napon kinn hagyott sötét szín� autó, ami hasonló elven melegszik fel.
Medencevíz kollektor
A strandok "f�tési elve" a nyári napsugárzás elnyelése és melegvízzé "átalakítása" egy meglehet�sen elterjedt alkalmazás. Ennek kissé továbbfejlesztett változata, amikor a medence vizét fekete szín� tartályokon forgatjuk keresztül, amik a felületüket ér� napsugárzást nyelik el, és adják át a víznek. Ez a kollektor típus idényjelleg�, télre érdemes vízteleníteni.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertetõ oldal
Napenergia
Hazánk id�járási jellemz�i
Az éghajlat kialakításánál alapvet� az a sugárzó energia, amely a Napból a földfelszínre jut. Jellemzésére a globális sugárzás szolgál, értékét MJ / m2 egységben fejezzük ki. A besugárzás évi összege hazánk túlnyomó részén a 4100-4700 MJ / m2 értékek közé esik.
A legtöbb besugárzást júliusban kapjuk, annak ellenére, hogy a nappalok már valamivel rövidebbek,
a Nap delelési magassága kisebb, viszont a felh�zet mennyisége csekélyebb, mint nyár elején. Legcsekélyebb a besugárzás decemberben, a nagy borultság és a rövid nappalok miatt. A besugárzás energiahozama mellett fontos tudnunk, hogy milyen hosszú id�n át érkezik ez az energia a földfelszínre. Err�l a napsütéses órák száma ad tájékoztatást. A napsütés tartamát csillagászati és éghajlati tényez�k befolyásolják.
forrás: www.reak.hu
A magyarországi napfénytartam éves megoszlása
A napsugárzás a téli hónapokban a legcsekélyebb, pont amikor a f�tésre a legnagyobb szükségünk szokott lenni.
Éppen ezért a napenergia f�téscélú hasznosítása hazánkban mindenképpen csak egy f�tésrendszer kiegészítéseként használható.
Házi melegvíz hasznosítás esetén pedig vagy a nyári hónapokhoz képest jelent�sen túl kell méretezni a rendszert, vagy szintén kiegészítõ f�tést kell alkalmazni a téli hónapokban.
A legkézenfekv�bb megoldás: a napkollektor és a h�szivattyú kombinációja.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertet� oldal