Okos és hagyományos napelemes rendszerek

Hagyományos napelemes rendszerek

A hagyományos napelemes rendszerekben a napelem modulok egymással sorba kötve alkotnak egy sztringet, amelyen belül az egyes modulokon átfolyó áram erőssége azonos. Mivel mindig a legkisebb teljesítményű modul határozza meg az átfolyó áram erősségét, az az egész sztring teljesítményére kihatással van.

Egy napelem-sor teljesítményét a leggyengébb napelem határozza meg

Vagyis a sorba kötött napelemek – az inverter miatt – mindig az adott sorban található, leggyengébb teljesítményű napelemmel azonos szinten működnek, ha az adott napelem mező valamely része árnyékba kerül.

Mi ennek az oka? Az, hogy a beépített inverter, a sorba kapcsolt napelemeknek mindig a közös munkapont maximumát keresi meg. Ha tehát valamelyik napelem gyengébben „muzsikál”, akkor az adja a maximumot.

A modul teljesítményére természetesen nem csak környező tárgyak (pl. fa, kémény) vetett árnyéka van kihatással. A különböző bevilágítási mérték (tájolás, dőlésszög), a hőmérséklet, az adott légáramlás valamint az egyéb mechanikai behatások is befolyásolják az egyes napelem modulok és sztringek teljesítményét.

Ezáltal, amennyiben a hagyományos rendszereknél egy sztringen belül a modulok hőmérséklete különbözik, akkor hozamveszteség jön létre, amely tovább növekszik, az egy-egy modulra került, egyéb szennyeződések mértékével. Idővel a napelemek öregednek, viszont a teljesítményváltozás is eltérő napelemenként, ami szintén veszteséghez vezethet.

Smart „intelligens” napelemes rendszerek

Egyre gyakrabban találkozhatunk úgynevezett” smart” napelemes rendszerekkel. Miben is különböznek ezek a rendszerek a hagyományostól? A smart napelem modulok tartalmaznak egy beépített mikroprocesszort, ami az adott napelem modul teljesítményét maximalizálja és egyéni munkapont követést tesz lehetővé. Ugyanakkor a hagyományos modulokhoz is lehet vásárolni külön ilyen optimalizáló elektronikát (Solaregde, Tigo).

Solaredge rendszerek

Az ilyen optimalizálóval nem rendelkező rendszereknél oda kell figyelni, hogy az egymással sorba kötött moduloknak (ezt nevezik string-nek) ugyanolyan tájolásúnak és dőlésszögűnek kell lenniük, mivel ha más szögben éri a nap (vagy az egyik napelemre árnyék vetül), akkor némelyik gyengébben fog termelni, mint a sorban a többi, és az lerontja a többi teljesítményét is. A smart moduloknak két típusa van: az egyikbe gyárilag beépítik az optimalizálót, a másik esetben lehetőség van külön felszerelni a „külső” optimalizálót a hagyományos napelem modulra. A smart modulokhoz speciális inverter is szükséges, a legismertebbek a SolarEdgeinverterek, amik alapvetően csak smart modulokkal telepíthetők. Ugyanakkor a Tigo optimalizálóval felszerelt napelem modulok a hagyományos inverterekkel is együtt tudnak működni.

Tagolt tetőfelület maximális kihasználása

Minden napelem külön munkapont vezérléssel rendelkezik, így akár az összes nézhet más irányba, vagy rendelkezhet eltérő dőlésszöggel, így is a maximális teljesítményt tudja leadni. Minden napelem külön munkapont vezérléssel rendelkezik, így több fajta napelem is lehet egyszerre a rendszerben.

Árnyékhatás okozta termelés kiesés minimalizálása

Ha a hagyományos rendszerek esetében string-en belül akár egy modulra is árnyék vetül, akkor a többi napelem teljesítménye is visszaesik. Ezzel szemben a smart rendszereknél, ha az egyik modulra árnyék vetül, akkor csak annak az egy modulnak esik vissza a teljesítménye, a többi maximális teljesítményt ad le.

Külön-külön nyomon követhető a napelemek termelése

Smart rendszerek esetén pontosan nyomon követhető az egyes modulok termelése, és jelzi a rendszer, hogy pontosan melyik modullal van esetleg gond.

Biztonság tűz esetén

A napelem stringek feszültség szintje akár 300-500 Voltot is elérheti, tűz esetén ez valós veszélyforrás jelent a tűz eloltásán fáradozó tűzoltók testi épségére. Ezért bizonyos esetekben tűzesetei távlekapcsolót kell telepíteni a napelemes rendszerekhez, bár ez sem kínál tökéletes megoldást a problémára. A smart rendszerek megfelelnek a legújabb biztonsági, tűzvédelmi előírásoknak is: a DC áram feszültsége modul szinten 1 voltra csökkenthető. A korlátozás automatikusan és kézi távkapcsolással is megoldható.

Smart rendszerek előnyei:

• Teljesítmény optimalizálás napelemenként, így az árnyékolás miatti veszteségek minimalizálhatóak.
• 5-25%-kal több energiatermelés a hagyományos rendszerekhez képest.
• Termelési adatok, esetleges üzemzavarok napelemeként nyomon követhető.
• Több tetőfelületet lehet kihasználni.
• Kombinálhatunk eltérő teljesítményű, különböző gyártmányú és típusú napelem modulokat egy rendszeren belül.
• Automatikus e-mail üzenet hiba esetén.