NAPELEM MŰKÖDÉSÉNEK ALAPJAI, A NAPELEMES VILLAMOSENERGIA- TERMELÉS ELMÉLETE ÉS GYAKORLATI MEGVALÓSÍTÁSA

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "NAPELEM MŰKÖDÉSÉNEK ALAPJAI, A NAPELEMES VILLAMOSENERGIA- TERMELÉS ELMÉLETE ÉS GYAKORLATI MEGVALÓSÍTÁSA"

Ákos Fodor
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Dr. Bodnár István NAPELEM MŰKÖDÉSÉNEK ALAPJAI, A NAPELEMES VILLAMOSENERGIA- TERMELÉS ELMÉLETE ÉS GYAKORLATI MEGVALÓSÍTÁSA Miskolc 2019

Miskolci Egyetem Lektorálta: Somogyiné Dr.

Alapítvány ELMŰ-ÉMÁSZ Energiaszolgáltató

2 Szerző: Dr. Bodnár István, PhD egyetemi adjunktus Miskolci Egyetem Lektorálta: Somogyiné Dr. Molnár Judit, PhD egyetemi docens Miskolci Egyetem Támogatók: Miskolci Egyetem Oktatásának Fejlesztéséért Alapítvány ELMŰ-ÉMÁSZ Energiaszolgáltató Zrt. Micropress Kft. Nyomdai kivitelezés: Micropress Kft. ISBN Miskolc

3 TARTALOMJEGYZÉK ELŐSZÓ BEVEZETÉS A NAP, MINT A LEGNAGYOBB POTENCIÁLLAL BÍRÓ MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁS A NAPSUGÁRZÁS SZÓRÓDÁSA, A FÉNY SPEKTRÁLIS SZERKEZETE A NAPSUGÁRZÁS TÉRBELI- ÉS IDŐBELI ELOSZLÁSA NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI PASSZÍV HASZNOSÍTÁSI FORMÁK AKTÍV HASZNOSÍTÁSI FORMÁK NAPERŐMŰVEK NAPTEKNŐ ERŐMŰ NAPTORONY ERŐMŰ NAPTÁNYÉR ERŐMŰ NAPKÉMÉNY ERŐMŰ NAPKOLLEKTOROK NAPELEMEK AMORF TÍPUSÚ NAPELEMEK POLIKRISTÁLYOS NAPELEMEK MONOKRISTÁLYOS NAPELEMEK SZERVES, ORGANIKUS NAPELEMEK NAPELEMEK MŰKÖDÉSE A FÉLVEZETŐKRŐL A NAPELEM ELEKTRONIKAI TULAJDONSÁGAI A NAPELEM TELJESÍTMÉNYE A NAPELEM HATÁSFOKA A HATÁSFOKOT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK KONSTRUKCIÓS VESZTESÉGEK OHMIKUS VESZTESÉGEK OPTIKAI VESZTESÉGEK KÖRNYEZETI KÖRÜLMÉNYEK - FELÜLETI SZENNYEZŐDÉS SZENNYEZŐDÉSEK ÉS FORRÁSAIK A LERAKÓDÁSOK FORMÁI A NAPELEM FELÜLETÉN A SZENNYEZETTSÉG MÉRTÉKE ÉS AZ ENERGIATERMELÉS KÖZTI ÖSSZEFÜGGÉS A MEGFELELŐ MUNKAPONT MEGVÁLASZTÁSA A HŐMÉRSÉKLET HATÁSA A HATÉKONYSÁGRA AZ INTENZITÁS HATÁSA A HATÉKONYSÁGRA HŐMÉRSÉKLETI ÁLLANDÓK NAPELEMES RENDSZEREK ÉS A RENDSZERÉPÍTÉS ESZKÖZEI HÁLÓZATRA TÁPLÁLÓ NAPELEMES RENDSZEREK

4 6.2. SZIGETÜZEMŰ NAPELEMES RENDSZEREK HIBRID NAPELEMES RENDSZEREK NAPELEMES RENDSZEREK ÉPÍTŐELEMEI HAGYOMÁNYOS ÉS SZOLÁR INVERTEREK INVERTEREK MŰKÖDÉSE PÉLDÁN KERESZTÜL SZOLÁR INVERTEREK TÍPUSAI ÉS JELLEMZŐI TÖLTÉSSZABÁLYOZÓ ÉS VEZÉRLŐ SZOLÁR AKKUMULÁTOR VÉDELMEK, TÚLFESZÜLTSÉG-LEVEZETŐK SZOLÁR KÁBELEK SZOLÁR CSATLAKOZÓK DC OLDALI TŰZVÉDELMI FŐKAPCSOLÓ ELOSZTÓSZEKRÉNY ÉS SZERELŐDOBOZ FÖLDELÉS HMKE TELEPÍTÉSÉNEK MÉRÉSEI AZ ÜRESJÁRÁSI FESZÜLTSÉG ÉS A RÖVIDZÁRÁSI ÁRAM SZIGETELÉSI ELLENÁLLÁS BESUGÁRZÁS ÉS HŐMÉRSÉKLET MÉRÉSE NAPELEMEK TELEPÍTÉSE TELEPÍTÉS FÖLDFELSZÍNEN FIXEN TELEPÍTETT RENDSZEREK NAPKÖVETŐ KIVITELŰ RENDSZEREK TELEPÍTÉS FERDE TETŐN TELEPÍTÉS IPARI ÉS LAPOS TETŐN TELEPÍTÉS ÉPÜLETEK HOMLOKZATÁN TELEPÍTÉS JÁRMŰVEKEN HORDOZHATÓ NAPELEMEK NAPELEMES RENDSZEREK JOGSZABÁLYI ÉS SZABVÁNYI HÁTTERE JOGSZABÁLYI ALAPVETÉSEK VILLAMOS ENERGIA MÉRÉSE SZABVÁNYI ALAPELŐÍRÁSOK HÁLÓZATRA CSATLAKOZÁS MENETE ÉS DOKUMENTÁCIÓJA LÉTESÍTÉSI FOLYAMAT HÁLÓZATI CSATLAKOZÁSI SZERZŐDÉS MEGKÖTÉSE ÜZEMBE HELYEZÉSI ELJÁRÁS TELJES KÖRŰ KIVITELEZŐI-MEGVALÓSÍTÁSI DOKUMENTÁCIÓ TARTALMA VISSZATÁPLÁLÁS MENTESÍTETT RENDSZEREK NAPELEMES RENDSZEREK TERVEZÉSE NAPELEMES RENDSZER TERVEZÉSÉNEK TÍPUSAI TERMELÉSOPTIMALIZÁLT RENDSZER TERVEZÉSE

5 11.3. MÉRETOPTIMALIZÁLT RENDSZER TERVEZÉSE ÖSSZEFOGLALÁS KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK RÖVIDÍTÉSJEGYZÉK JELÖLÉSJEGYZÉK IRODALOMJEGYZÉK A TÉMÁHOZ KAPCSOLÓDÓ AJÁNLOTT IRODALMAK JEGYZETEK ELŐSZÓ Kedves Olvasó! Napjainkban egyre több hangsúlyt fektetünk a környezetvédelem gyakorlati alkalmazására, ennek keretein belül kiemelt fontosságú tématerület a megújuló energia-források hatékony felhasználása. Jelen könyvben a napenergia hasznosításával, kiemelten a napelemes villamosenergia-termelésről olvashat. A jövő nemzedékeinek érdekében nem feledhetjük el, hogy a környezet adta lehetőségeket tudatosan, a túlhasználás elkerülése mellett kell kiaknáznunk. A technika fejlődése következtében a hagyományos - rendszerint fosszilis - energiaforrásaink kimerülési üteme felgyorsult, ezért sürgetővé vált alternatív, megújuló energiaforrások feltárása és hasznosítása. Mivel a földi élet alapeleme a Nap, ezért mondhatjuk, hogy akár közvetlenül, akár közvetve, de a Földön lévő energiaforrások jelentős része a Napból származik. Az emberiség kezdete óta alkalmazza a napenergiát változó intenzitással és módszerrel. Napjainkban kiegészítő szerepet kap mind a villamosenergia-termelésben, mind a fűtősben és a melegvízelőállításban. A könyv legfőbb célja ismertetni a napelemek működésének alapjait, valamint a napelemes rendszerek típusait, azok működését és a napelemes rendszerekben alkalmazott részegységeket, tartószerkezeteket, ezeken felül pedig a kapcsolódó szabványi és jogi hátteret. A könyvben elméleti és gyakorlati ismeretek mellett olvashatunk olyan érdekességekről, mint például a Naphőerőművek, amelyek egyre hatékonyabb megoldást nyújtanak a napenergia erőművi méretű hasznosítására. A könyvet ajánlom mindenkinek, aki szeretné megismerni a napelemek, valamint a napelemes villamosenergia-termelés elméleti alapjait és a kapcsolódó gyakorlati, technikai részleteket. Ezekre építve konkrét esetekben a napenergiahasznosítás megvalósítása, vagy a szükséges további ismeretek megszerzése egyszerűbbé válik. Miskolc, február 07. Dr. Bodnár István 5

6 ÖSSZEFOGLALÁS A könyvet végig tanulmányozva egy átfogó képet kaphattunk a napelemek elméleti és gyakorlati működéséről, villamos áramköri modelljéről, a napelemes rendszerek típusairól, valamint azok működését befolyásoló tényezőkről és nem mellesleg a rendszerépítés eszközeiről. A napelemek mellett a tartószerkezetek is egyre nagyobb szerepet játszanak, ezért a korszerű napelemtartó szerkezeteket és az ahhoz tartozó szerelési anyagokat is részletesen tárgyaltam. A könyvben továbbá olvashattunk a napelemes rendszerek telepítésének jogi és szabványi hátteréről, valamint a minősítési mérésekről. Kiegészítés gyanánt tárgyaltam a Naphőerőművek típusait és működésüket, valamint pár gondolat erejéig a napkollektorokat is. Kedves Olvasó! Remélem a könyv elnyerte tetszését és megválaszolta azokat a kérdéseit, amelyek a könyv olvasása során felmerültek. Természetesen számos olyan kérdés maradhatott megválaszolatlanul az olvasóban, amelyre a könyv nem adott választ, de remélhetőleg felkeltette az érdeklődését, hogy további ismereteket szerezzen a témában. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Elsőként szeretném köszönetemet kifejezni Koós Dániel, Skribanek Ádám, Iski Patrik és Boldizsár Csongor Bálint Mérnökuraknak, akik folyamatosan támogattak a könyv megírása során, valamint segítették a Villamosenergetikai Kutatócsoport berkein belül folytatott kutatómunkát. Köszönet illeti Somogyiné Dr. Molnár Judit egyetemi docens Úrhölgyet és Dr. Blága Csaba intézetigazgató egyetemi docens Urat, a könyv szakmai tartalmában nyújtott segítségükért és építő kritikai megjegyzéseikért. Továbbá szeretném köszönetemet kifejezni az Intézet valamennyi oktató és dolgozó munkatársának, valamint hallgatóinak a könyv megvalósításában nyújtott segítségét. Végül, de nem utolsó sorban szeretném megköszönni családomnak, kiemelten édesanyámnak és barátaimnak, hogy kitartó türelmükkel támogatták a könyv elkészítését. Köszönet illeti a Miskolci Egyetem Oktatásának Fejlesztéséért Alapítványt, az ELMŰ-ÉMÁSZ Energiaszolgáltató Zrt.-t, valamint a Micropress Kft-t anyagi támogatásukért. 99

7 110

Hasonló dokumentumok

FÁS SZÁRÚ ŰIOMASSZÁK ÉS TELEPÜLÉSI SZILÁRD HULLADÉKOK TERMIKUS HASZNOSÍTÁSA

Dr. Űodnár István FÁS SZÁRÚ ŰIOMASSZÁK ÉS TELEPÜLÉSI SZILÁRD HULLADÉKOK TERMIKUS HASZNOSÍTÁSA Miskolc 2017 Szerző: Dr. Bodnár István, PhD egyetemi adjunktus Miskolci Egyetem Lektorálta: Prof. Dr. Szabó