EDU-Solar. EU-Solar Zrt.

Átírás

1 Kis teljesítményű szolár villamos erőművek telepítője, karbantartója 96 kontaktórás államilag engedélyezett képzés az SzPk /1 alapján nyilvántartásba-vételi szám: E /2017/B001 (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E /2017

2 Nagy János Témakörök A napenergia hasznosítása A fotovoltaikus áramtermelés A szilícium kristályos napelemes modulok Teljesítmény-, hatásfok-, szükséges felületszámítások A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei A szigetüzemű villamos naperőmű Akkumulátorok kiválasztása, rendszerbe illesztése

3 Az előadás áttekintő vázlata, amiről szó lesz 1 A napenergia hasznosítása 2 3 A napenergia hasznosítása A fotovoltaikus áramtermelés 4 A szilícium kristályos napelemes modulok 5 A szilícium kristályos napelemes modulok 6 Teljesítmény-, hatásfok-, szükséges felületszámítások 7 8 A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei 9 A szigetüzemű villamos naperőnű 10 Akkumulátorok kiválasztása, rendszerbe illesztése 3

4 A napenergia hasznosítása Az alternatív vagy megújuló erőforrások biztosítják a Föld folyamatainak energiáját. Fajtái: Napenergia Geotermikus energia Vízi energia Biomasszából nyert energia Szélenergia 4

5 A Nap A napenergia a legfontosabb energiaforrásunk! Az egész világon létezik Kimeríthetetlen Ingyen van Bárki számara elérhető Éltető energia 5

6 Felépítése: Átmérője = km = 218 Föld-átmérő Felszíni hőmérséklet = 5770 K = F Felszíni összetétel = 70%Hidrogén, 28% Hélium, 2% (Szén, Nitrogén, Oxigén,...) egyéb Központi hőmérséklet = K = F 6

7 A fény spektruma: 7

8 Napállandó: A napállandó a Nap kisugárzott energiamennyiségének az a része, mely eléri a földi légkört. A földi légkör 1 négyzetméterére merőlegesen beeső teljesítmény Watt. Ez a mennyiség a napállandó. Ez a sugárzás sokféle hullámhosszból áll össze, így tartalma: rádióhullám, infravörös fény, látható fény, ultraviola fény, röntgensugárzás, stb. Értéke a Nap-Föld távolságából és a Napból érkező energia mennyiségétől függ. A napállandót műholdakkal mérik. 8

9 Napállandó: H sun: a teljesítménysűrűség a Nap felszínén (W / m 2 ) R 2 sun: a Nap sugara méterben D: a távolság méterben H 0 : napállandó 9

10 Napsugárzás a Föld felszínén v A sugárzás a Föld felszínén nagyon eltérő a következők miatt: légköri hatások, beleértve az abszorpciót és szóráshelyi változatokat a légkörben mint pl. a vízgőz, felhők és a szennyezés szélességi hely eltérő évszak és napszak. v Légköri hatások: spektrális tartalma a napsugárzás miatt nagyobb abszorpciót vagy szórást okoz bizonyos hullámhosszon légkör (mint például a vízpára, a felhők és a szennyezés) abszorpció 10

11 11

12 12

13 Zenit: egy földfelszíni pontba emelt függőlegesnek az éggömbbel való azon döféspontja, amely a horizont felett van. Az ellenkező irányú döféspont a nadír. Azimut: a Nap horizontsíkra vetített helyzetének egy meghatározott iránytól való eltérése. Alapfogalmak: 13

14 Eleváció: A függőleges síkban mérhető irányítási szög. Az egyenlítőn ez a szög 90 fok. 14

15 Optikai légréteg LÉGKÖRI MODELLEK A napsugárzás intenzitását a felhőzet, a páratartalom és a légszennyezettség is befolyásolja. A Föld felszínét elérő napsugárzás valóságos értéke a kiválasztott hely számos tulajdonságától is függ (anyag, alak, tájolás, hajlásszög, szín, albedó, stb.) a napsugárzás időtartamán túlmenően. A légkör hatását egyszerűsíti az optikai légréteg fogalma, melynek jele AM (air mass). AM0 = A Föld légkörén kívül az optikai légréteg = 0, és a sugárzást AM0-val jelölik (Air Mass 0). Itt a napállandó = 1360 (1366) W/m2 AM1 = A Föld felszínére (a tengerszint magasságában) merőlegesen, tiszta, felhőtlen időben beérkező sugárzást AM1-gyel jelölik. (Nem tipikus, de ideális feltétel). Ezt tekintjük egyszeres földi levegőrétegnek (mint elnyelő közegnek), feltételezve mintegy 925 W/m2 napállandót. 15

16 Optikai légréteg LÉGKÖRI MODELLEK AMx = 1/cos α, ahol α a megfigyelési pontban a beérkező sugárzás és a függőleges által bezárt szög (földrajzi hely- és időfüggő!) Pl.: Ha 60 -ra esik be a függőlegestől, akkor AM=2, amit úgy is tekinthetünk, hogy a beeső sugárzásnak a légréteg vastagságának kétszeresén kell keresztülhaladni 60 -os beesés esetén. Az optikai légréteg ezen megadása a légréteg befolyásának egy túlegyszerűsítése, de a gyakorlati igényeket sokszor kielégíti. AM1,5 = 45 -os szög esetében (napállandó = 844 W/m2) (a képlet szerint pontosan 48,2 -os szögnek felel meg, de kerekítjük) Ez az érték jó közelítés a szokásos kültéri alkalmazások esetére, illetve a napelemmodulok specifikált adatait többnyire 1000 W/m2, AM1,5 sugárzási feltétel mellett, 25 C környezeti hőmérsékletnél adják meg. 16

17 17

18 1. Azimutban történő 10 eltérés ~0,5% hatásfokcsökkenést jelent. 2. Dőlésszöget lehet állíttatni az évszakoknak, napjárásnak megfelelően, de a rendszer napkövető funkciójának költsége és megtérülési ideje minden esetben mérlegelést kíván. 3. Magyarországon a közötti fix telepítésű dőlésszög a leghatásosabb, de a közötti rendszerek is >95% hozamtényezővel képesek termelni. Dőlésszögben történő 10 eltérés ~1,5% hatásfokcsökkenést jelent. Tájolás: 18

19 A fotovoltaikus áramtermelés Fotovoltaikus = napenergia alapú, napelemes A napelem működési elve: A napelem olyan fotovoltaikus elem, amely a Nap sugárzási energiáját közvetlenül alakítja át villamos energiává. A napelemek alapanyaga félvezető. Az energiaátalakítás a felvezető alapanyagban játszódik le. 19

20 A fotovoltaikus jelenséget Edmund Bequerel 1839-ben fedezte fel, aki észrevette, hogy a napsugárzás biz. elektrokémiai folyamatok mellett elektromos energiát termel től használják a fotovoltaikus jelenséget arra, hogy a közvetlen napsugárzást elektromos energiává alakítsák. Működési elve: ha foton esik a félvezetőre, a polaritás negatív átmeneti felülete kilöki az elektront, így két vezető jön létre, a szabad elektron és az elektronlyuk. A felszabadult elektronok átáramlanak a felső rétegbe, az alsó rétegben pedig az elektronok úgy áramlanak az atomok között, hogy az üres helyeket kitöltsék. A szabad elektronok a felső rétegből abba az elektromos mezőbe kerülnek, ahol a napelem is van, így alakul ki ebben a térben az elektromos áram, s marad meg mindaddig, amíg a napelemre fény esik. 20

21 21

22 Szennyezés: 22

23 A kristályrács szerkezete: meghatározza a napelem típusait 23

24 P-N átmenet 24

25 Miért színes a napelem? 25

26 Elnyelődés elősegítése: Felszíni textúra: kombinálják a tükröződésgátlóval növelik az elnyelődést 26

27 Anti- reflexiós bevonat: A csupasz szilícium tükröző felületű (30%) Megszüntetése antireflexiós bevonattal 27

28 28

29 A szilícium kristályos napelemes modulok A napelem működése: 29

30 A napelemek működése Hogy megértsük a fotocellák működési elvét, meg kell ismernünk azok építőelemeit és a fény természetét. A szolár cellák kétfajta anyagot tartalmaznak, ezeket gyakran P-típusú és N-típusú félvezetőknek nevezzük. Bizonyos hullámhosszú fény képes a félvezető atomjainak ionizációjára, ezáltal a beeső fotonok többlettöltéshordozókat keltenek. A pozitív töltéshordozók (lyukak) a P-rétegben, míg a negatív töltéshordozók (elektronok) az N-rétegben lesznek többségben. A két ellentétes töltésű réteg töltéshordozói, habár vonzzák egymást, csak egy külső áramkörön keresztül áramolva képesek rekombinálódni a köztük lévő potenciállépcső miatt. Egy fotoelektromos cella teljesítményét a következő három dolog határozza meg: - a szolár cella anyagának típusa és mérete - a fény intenzitása - a fény hullámhossza 30

31 A szimpla Si-kristály alapú szolár cellák például nem képesek a napsugárzás energiájának 25 % - ánál többet elektromos árammá alakítani, mivel az infravörös tartományban a fénynek nincs elég energiája, hogy ionizálja a félvezető atomjait. A polikristályos Si szolár cellák hatásfoka 20 % körüli, az amorf Si celláké 10 %. Egy tipikus Si-kristály alapú szolár cella 1.5 W / 100 cm2 teljesítményt ad le 0.5 V DC feszültség és 3 A áram formájában teljes nyári napsütésnél (1000 W / m2). A leadott teljesítmény szinte egyenesen arányos a napsütés intenzitásával. Egy fontos tulajdonsága a szolár celláknak, hogy a cella feszültsége nem függ a méretétől, és nem befolyásolja a fény intenzitásának változása sem, így a szolár cella áramerőssége szinte egyenes arányban van a cella méretével és a fény intenzitásával. Tehát a különböző napelemek összehasonlítására az áramerősség / felületegység (A / cm2) mérőszám ad felvilágosítást. 31

32 A szolár cellákat sok különböző méretben és formában állítják elő a felhasználási területnek megfelelően, a kisebb bélyegméretűektől a néhány 10 centiméteresig. A cellák összekapcsolásával szolár modulokhoz jutunk. Ezekből a modulokból állítják elő a felhasználó számára a szolár rendszert. A napelemes rendszerek mérete egyebek közt függ a napsugárzás mennyiségétől, az elhelyezéstől és a felhasználói igényektől. A napelemes rendszer a szolár cellákon kívül tartalmazza még az elektromos csatlakozásokat, az illesztési eszközöket, teljesítményszabályozókat és az akkumulátorokat. 32

33 Amorf napelem Napelem típusai és jellemzői Ez a legelterjedtebb típus, mert olcsó az előállítási költsége. A hatásfoka 4-6% között van, ami alulmarad a többihez képest. Mivel kicsi a hatásfoka, jóval nagyobb felületet igényel az elhelyezése. Az amorf napelem a szórt fényt jobban hasznosítja, mint a közvetlen napfényt. Az élettartamuk csak 10 év körül van. 33

34 Monokristályos napelem Ez a napelem a ma létező legjobb hatásfokkal bíró napelem, aminek hatásfoka 15-21% között van. A monokristályos napelem a közvetlen napfényt hasznosítja jobban, a szórt napfényt kevésbé tudja hasznosítani. Élettartama 30 év körül van. 34

35 Polikristályos napelem Ennek a hatásfoka már megközelíti a monokristályos napelemét, hatásfoka 13-17% között van. Élettartama 25 év körüli. 35

36 PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) napelemek: 36

37 PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) napelemek: 37

38 Környezeti hőmérséklet és a PV-modul hatásfokának kapcsolata A napelem villamos tulajdonsága nagymértékben függ a hőmérsékletétől. Az időjárásnak legjobban kitett helyekre telepítjük a modulokat, így a hőmérséklet alapvetően befolyásolja a méretezést. A modul feszültsége fordítottan arányos a modul hőmérsékletével. Minden napelemnek ezért az alapparaméterei között adják meg a jellemző hőmérsékleti együtthatóit. 38

39 -0,30%/ (43-25) = -5,3% 0,30% = 13,5% 0,30%/ ( 10 25) = 10,5% 39

40 Jól látható, hogy akár ~30% feszültségváltozás is lehet a rendszeren belül. Télen a feszültség jelentősen megnőhet, ezért a rendszer méretezésénél nem a névleges feszültségeket kell figyelembe venni! A modulok árama hőmérsékletükkel változik, bár lényegesen kisebb tartományban, mint a feszültségük. Isc >> + 0,03%/K = + 0,03%/ C +70 C : +0,03%/ C x (70-25) C = +1,35% -10 C : +0,03%/ C x (-10-25) C = -1,05% Jól látható, hogy a változás ~5% a két szélső érték között. Az áram azonban a hőmérséklettel együtt nő. 40

41 Jelölések: Wp : Névleges csúcs teljesítmény STC feltételek esetén (Rated power at STC) U_oc: Üresjárási feszültség (V_oc) U_mp: Munkaponti feszültség (V_mp) U_sysmod: legmagasabb rendszerfeszültség az egyen oldalon (V_sysmod) U_str_min: napelem string minimális feszültsége DC (V_str_min ) U_str_max: napelem string maximális feszültsége DC (V_str_max) I_sc: rövidzárási áram I_mp: munkaponti áram 41

42 Jelölések: Tk_(Vmp): hőmérsékleti együttható (feszültség) (tip. -0,34%/K) Tk_(Imp): hőmérsékleti együttható (áram) Tk_(P): hőmérsékleti együttható (teljesítmény) (tip. -0,34%/K) NOCT: névleges működési hőmérséklet-tartomány LPG: korlátozott teljesítmény garancia (limited power guarantee) WRG: gyártóművi garancia (workmanship warrantee) FF: kitöltési tényező (fill factor) PR: hatékonysági tényező (termelt energia/feltett teljesítmény aránya) STC: nemzetközileg elfogadott feltételrendszer. (STC jelentése: AM1,5 ; Go=1000 W/m2, T=25 Cels) 42

43 Monokristályos tábla gyártása 43

44 Kristályos PV technológia wafer forrasztó gépsora 44

45 A waferek (cellák ) illesztése, rendezése. Alatta látható az EVA fólia. 45

46 A kristályos PV tábla kikerül a szendvics sütőből 46

47 A kristályos PV tábla kivezetéseit elrendezik és megkapja az alu keretet és az IP 65 védettségű csatlakozó dobozát, mely rendszerint tartalmazza a bypass diódákat is. 47

48 Áram feszültség karakterisztika felvételével fejeződik be a PV gyártás 48

49 1. Soros kapcsolás: Cellák kapcsolása Áram-feszültség (I-V) karakterisztika nagyobb eredő feszültség elérése miatt vannak sorba kötve soros kapcsolás esetén az összes napelemcellán ugyanaz az áram folyik a leggyengébb láncszem határozza meg az egész mező működését. 49

50 50

51 2. Párhuzamos kapcsolás ha a rendszernek nagy áramot kell termelnie, akkor kapcsolunk párhuzamosan az összes napelem azonos feszültségű, és az eredő áram az egyes áramerősségek összege. 51

52 52

53 53

54 Soros veszteségi ellenállás 54

55 55

56 Ahol fény van, ott árnyék is van! Tetőfelületre telepített fotovillamos (PV) rendszerek esetében mindenkor vizsgálni kell az alábbi, a környezetben található elemeket: kémények, tetőablakok szerkezete, gépészeti rendszerelemek, melyek a panelek felületére árnyékot vethetnek bármely, a telepített PV-rendszer közelében, ill. mellette lévő építmény, műszaki létesítmény bármely szomszédos fakorona, mely a panelek felületére árnyékot vethet bármely meglévő szomszédos lakóépület (vagy később építendő!), mely a panelek felületére árnyékot vethet bármely szomszédos közműoszlop (telefon, közvilágítás, stb.) mely a 12 m-es határon belül található 56

57 Napelemfeszültség polaritásváltása a napelem árnyékolása esetén (áthidaló dióda nélkül) 57

58 58

59 Árnyékolt modul áramvezetése áthidaló diódákkal 59

60 Mit eredményez az árnyékhatás? 60

61 A bypass dióda szükségessége Napelem modulok lényegében fotodiódák, a fényt alakítják át elektromos árammá. Éppen ezért a beárnyékolt cellák nem fognak tudni ugyanolyan hatékonyan működni, mint amelyeket teljes egészében ér a napfény. Ebben az esetben a beárnyékolt cella terhére lesz a napelemes rendszernek, hiszen a működéséhez nagyobb energia szükséges. Ezzel azonban csökkenti a rendszer hozamát, hiszen többet használ fel, mint amennyit meg tud termelni. Ez pedig a felmelegedését és végül a kiégését eredményezheti. Éppen ezért alkották meg a szakemberek a bypass diódákat, amelyek egyfajta áthidalóként működhetnek a rendszerben. Érdekesség képen a NASA által használt napelemekben minden cellának külön bypass diódája van 61

62 A bypass dióda működése a hétköznapokban Vegyünk pl. alapul egy 10 modulból álló 1 sztringes napelemes rendszert, amely egy hagyományos inverterre van rácsatlakoztatva. Az inverter feladata a maximum teljesítmény kivétele a napelemekből az áram és a feszültség vezérlésével, valamint a DC AC konverzió. A rendszer egyik napelemében van egy cella, ami árnyékba került, és 20%-kal kevesebb fényt kap, mint a többi. (Azonos áram folyik át a rendszeren a soros kapcsolás miatt.) 1. Bypass diódával: Az inverter a paneleket a maximális munkaponton működteti, mialatt aktiválódik az árnyékba került panel alsztringjében a bypass dióda. Ebben az esetben 9*10% + 1 x 6,6% = 96,6% a napelemsztring hatásfoka, az árnyékhatás miatt a sztring vesztesége mindössze 3,4% lesz! 2. Bypass dióda nélkül: A bypass dióda az árnyékhatással érintett részek áthidalásának köszönhetően megakadályozza, hogy a teljes sztring árama és teljesítménye 20%-kal csökkenjen. Bypass dióda nélkül a veszteségünk (10*8% = 80%) 20%, mert a teljes soros sztringen csökken az áram! Amennyiben a bypass dióda működésbe lép, és lakapcsolja valamelyik panel alsztringjét, akkor a napelemes optimalizáló sem képes az alsztringből energiát nyerni. 62

63 63

64 64

65 Beárnyékoltság A minimális árnyékolási feltételek akkor teljesülnek, ha a D =2,1xH Azokat a potenciális árnyékot előidéző terepi elemeket, melyek a telepített fotovillamos (PV) rendszer legészakibb pontjától északra fekszenek azimut 305 fok és azimut 55 fok közötti pozíciókban, kötelezően árnyékoló elemnek kell tekinteni! 65

66 66

67 67

68 68

69 Úgy kell összeállítani a PV modulokat és stringeket, hogy az inverter üzemidejének a lehető legnagyobb részében a munkaponti tartományán belül működjön, UMPP min U UMPP max azonban soha ne kerüljön rá nagyobb feszültség és bemeneteire áram, mint a max. határértéke Uoc < UDC max és I < IDC max 69

70 Panelszintű Teljesítményoptimalizálás Cellasoronkénti optimalizálás 70

71 Felépítés Step-up konverter PWM szabályozással 71

72 Panelszintű optimalizálás 72

73 Panelszintű optimalizálás 73

74 Panelszintű optimalizálás 74

75 TS4 Platform TIGO 75

76 OTSZ! 76

77 Cella szintű optimalizálás Baypass dióda hatása: 77

78 Cella szintű optimalizálás Kiküszöböli a cellasoronkénti eltérést, maximális MPPT-ben üzemelnek (6-24 cella) Sortól-sorig javított teljesítmény Többletenergia-termelés Legalacsonyabb megvalósítási költség A teljes rendszer olcsóbb, mint az optimalizáló modulos megoldás. 78

79 79

80 Teljesítmény-, hatásfok-, szükséges felületszámítások PV-SOL Expert szoftver bemutatása 80

81 A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei 81

82 82

83 Az összekapcsolt napelemeket többféle elnevezéssel jelöljük Cella : A napelemek cellákból épülnek fel, ez az alapvető villamos egység. A cellák sorosan és/vagy párhuzamosan vannak kötve. Egy napelemben ma már mintegy 72 cella található. Füzér (string) : több sorosan kapcsolt napelem együttes neve. Mező (field vagy array) : több soros füzér párhuzamos kapcsolása (de használatos magára a geometriai elrendezésre is) Napelem generátor : az összes összekapcsolt napelemrendszer-egység Napelem erőmű (SPP) : a teljes rendszer 83

84 A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei Főbb szempontok: DC oldal min. és max. feszültséghatára DC oldal bemenetek áramterhelhetősége DC oldal munkaponti feszültségtartománya Inverter teljesítménye AC oldal csatlakozóhálózat rendszere 84

85 Az inverter mint rendszerelem A napelemből származó energia formája nem alkalmas további felhasználásra, ezért ezt szükséges átalakítani. Az inverter többnyire energiaátalakítóként üzemel (hálózati visszatáplálás). Szigetüzem esetén az akkumulátor egyenfeszültéségéből váltakozó áramot állít elő. Hálózati interaktív, ill. grid-backup (hálózati forrású háttértartalék) típusú rendszerek esetében energia-logisztikai feladatokat is ellát. 85

86 Az inverter mint rendszerelem Az invertereket többféle szempont alapján szokás osztályozni. A hálózattal való kapcsolat milyensége A rendszerben elfoglalt feladata Teljesítmény Jelalak Fázis-szám Transzformátoros vagy anélküli Be-és kimeneti feszültségek Vezérlés Egyéb 86

87 Alapvető rendszertípusok, a rendszerek osztályozása Alkalmazási területek hely/elhelyezés szerint: Háztető telepítések ROOF Épületintegrációs alkalmazás (homlokzat, üvegtető, erkély..,) BIPV földi állványzatokra telepített GROUND Eszközbe épített megoldások EIPV (electronic integrated) Járműbe épített rendszerek VIPV (vehicle and traffic) Földfelszíni alkalmazás Terrestial Űrtechnikai alkalmazás SPACE Különleges alkalmazások 87

88 A rendszer kialakításának folyamata Energiaigény meghatározása (többféle módszer) Egyéb követelmények Az alkalmazás és a rendszer típusának meghatározása Rendszerelemek meghatározása Tervezések (blokk, engedélyes, kiviteli, egyéb) Az elhelyezés körülményei Irányítottság Dőlésszög Árnyék- és domborzati hatások A felület elszennyeződési lehetőségei (állatok, időjárás, öntisztulás) Környezeti hőmérséklet alakulása 88

89 A szigetüzemű villamos naperőmű Szigetüzem: olyan üzemállapot, amelyben a villamos energia termelése és felhasználása az egységes szabályozású villamosenergia-rendszerto l (hálózattól) függetlenül, azzal össze nem kapcsolva történik. (off-grid) Kép forrása: 89

90 A szigetüzemű villamos naperőmű A hálózatfüggetlen rendszerek méretezésénél a három fő szempont: hogy mekkora teljesítményt kell tudjon biztosítani a rendszer, mennyi ideig, az év melyik időszakában. Ez meghatározza a napelemek mennyiségét, az akkumulátorok kapacitását. A különböző, egyidőben használt váltóáramú fogyasztók együttes teljesítménye pedig meghatározza az inverter szükséges méretét. 90

91 A rendszer összetevői Napelemek 12 és 24 Voltos kisméretű rendszerekhez a 36 cellás napelemek tökéletesen megfelelőek, széles teljesítmény és mérettartományban elérhetőek, és a legegyszerűbb töltésvezérlők is alkalmasak hozzájuk. Hátrányuk a viszonylag magas ár. Nagyobb rendszereknél akár a hálózatba visszatermelésre is használt 60 cellás napelem típusok is alkalmazhatóak. Széles választékban kedvező áron elérhetőek, épületre telepítés esetén pedig tartószerkezetben is hasonlóan széles választék áll rendelkezésünkre. Üzemi feszültségük miatt ezek a típusok csak úgynevezett MPPT töltésvezérlővel használhatóak. 91

92 Töltésvezérlők: Feladatuk a napelemből érkező különböző feszültségeknek az akkumulátor számára ideális értékre történő átalakítása, az akkumulátor túltöltésének és mélykisülésének megakadályozása. Számos változatuk létezik rengeteg kiegészítő funkcióval és programozási lehetőséggel. Kiválasztását érdemes szakemberre bízni! 92

93 Akkumulátorok: Szolár rendszerek esetében úgynevezett munkaakkumulátorokat használunk. Bár ezek felépítésükben nagymértékben hasonlítanak a járművek indító akkumulátoraira, funkciójuk és műszaki paramétereik mégis erősen eltérnek. Kiválasztásuknál feltétlenül vegyük figyelembe, hogy az akkumulátor igényel-e szellőztetést! Méretük és típusuk azért is rendkívül fontos, mert hálózat hiányában csak annyi energiánk van, amennyit el tudunk tárolni. 93

94 Inverterek: Az akkuk által tárolt egyenáramot alakítják át számunkra hálózati árammá. Akkor van rá szükségünk, ha 230V-on szeretnénk berendezéseket üzemeltetni. Méretüket a működtetni kívánt fogyasztó határozza meg. Teljesítménye nagyobb legyen, mint a várható maximális terhelés! 94

95 Akkumulátorok 95

96 Energiatárolók - Kondenzátor - Hidrogéncella - Spiráltekercs - Stb. A legelterjedtebb : AKKUMULÁTOR 96

97 Akkumulátorfajták csoportosítása - Konstrukció szerint: nyitott vagy zárt - Összetétel szerint: NiCd, Sós vizes, Lítium különböző ötvözetben stb A legelterjedtebb az ÓLOMAKKUMULÁTOR (kiforrott technológia, biztonságos, olcsó, közel 100%-ban újra hasznosítható) 97

98 Ólomakkumulátorok csoportosítása - Konstrukció szerint: nyitott vagy zárt - Összetétel szerint: Felitatott /AGM vagy Zselés / GEL A legelterjedtebb a ZÁRT/SLA AGM/GEL ÓLOMAKKUMULÁTOR (kis teljesítményű, szolár rendszerek esetében) 98

99 Zárt ólomakkumulátorok előnye a nyitott ólomakkumulátorokkal szemben - Nem kell / nem lehet utántölteni desztillált vízzel - Elektrolittal felitatott, nincs szivárgás - Nincs savgőztermelés, nincs korrózió - Környezetbarát / kevésbé veszélyes a környezetre - Forgatható, kivéve fejjel lefelé 99

100 GEL Töltési feszültség: alacsony Magas hőmérséklettűrés: jó Mélykisüléstűrés: jó Túltöltésvédelem: jó Zárt ólomakkumulátorok csoportosítása Töltési feszültség: magas AGM Magas hőmérséklettűrés: rossz Mélykisüléstűrés: rossz Túltöltésvédelem : közepes Nagy áramleadás: közepes Nagy áramleadás: kiváló Élettartam: magas Ciklusszám: magas Ár: magas Élettartam: közepes Ciklusszám: alacsony Ár : alacsony 100

101 Műszaki jellemzők, érdekességek 1.: szeparátorok 101

102 Műszaki jellemzők, érdekességek 2.: lapkák 102

103 K 103

104 Működési elv 104

105 105

106 Méretezési példa AC oldal DC oldal Hatásos teljesítmény Watt-ban: Inverter/töltő hatásfoka, egyéb veszteség kábeleken stb.., PF: valós teljesítmény VA használati idő órában/nap 5 5 tartalék napok, amin keresztül kell leadni a használati időt, mert pl. nincs napsütés: 2 2 Watt-óra Wh-ban = 930VA*2*5óra Feszültség V-ban Áramerősség, amit 2 nap 5 órán keresztül kell ellátni A-ben: 4, ,375 Akkumulátorkapacitás 25 fokon Ah-ban, ami tudja 10 órán keresztül a 19,38A-t : 193,75 AQ kisütési mélység 30% esetén, kb ciklus 5-6 év alatt: kapacitás Ah-ban 645, Végeredmény: Megoldás 1: sorba 4db 12V/220Ah-os akkumulátor, párhuzamosan 3kör Megoldás 2: sorba 8db 6V/320Ah-s akkumulátor, párhuzamosan 2kör Megoldás 3: sorba 24db 2V/650Ah akkumulátor 48V/650Ah 12db 12V/220Ah 16db 6V/320Ah 24db 2V/650Ah 106

107 Kisütési táblázat 107

108 Párhuzamosítás 108

109 Szerelési tanácsok - Azonos típusú, kapacitású és gyártási számú akkumulátorokat kössünk össze - Párhuzamosítás esetén körönként biztosíték - Töltéskiegyenlítő akkumulátoronként (opció) - 3 foknál nagyobb hőmérsékletkülönbség ne legyen a csoportok között - Megfelelő nyomatékkal húzzuk meg a csavarokat - Használjunk akkumulátor-kontaktzsírt, spray - Megfelelő kábel, konnektorok és saru védősapka - Megfelelő védőfelszerelésben dolgozzunk - EGYEDÜL NEM DOLGOZUNK! 109

110 Hibák, jelenségek 1.: túltöltés 110

111 Hibák, jelenségek 2.: mélykisülés 111

112 Hibák, jelenségek 3.: túl magas ciklusszám 112

113 Hibák, jelenségek 4.: hőmegfutás 113

114 Hibák, jelenségek 5.: hosszú ideig mélykisülés 114

115 Akkumulátortesztelési módok Gyorsteszterek (vezetőképesség, belső ellenállás, kapocsfeszültség): - Helyszínen elvégezhető - Gyors mérés, de csak pillanatnyi állapotot mutat - Összehasonlításra megfelelő Feszültségmérő + terhelővilla: jó vagy rossz Kapacitásteszterek: - Szervizben végezhető - Hosszabb ideig tart (20-24 óra) - Valós paramétereket tudhatjuk meg 115

116 116

117 (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E /2017 Kérdések?

118 (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E /2017 Köszönöm a figyelmet! Elérhetőségek: nj@hiszk.hu