EDU-Solar. EU-Solar Zrt.

Hasonló dokumentumok
A napenergia alapjai

SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése Budapest XI. Gulyás u. 20 Telefon: Telefax:

2012. Dec.6. Herbert Ferenc LG-előadás. Napelemek

A napelemek környezeti hatásai

NAPELEMEK KÖRNYEZETI SZEMPONTÚ VIZSGÁLATA AZ ÉLETCIKLUS ELEMZÉS SEGÍTSÉGÉVEL. Darvas Katalin

JÜLLICH GLAS SOLAR Karnyújtásnyira a Naptól Nagyméretű napelemes erőművek

8. Mérések napelemmel

Napelemes Rendszerek a GIENGER-től

Trimo EcoSolutions Trimo EcoSolar PV Integrált fotovoltaikus rendszer

Megújuló energiaforrások

NAPELEMES RENDSZEREK és ALKALMAZÁSUK TERVEZÉS, KIVITELEZÉS. Herbert Ferenc Budapest, 2012.dec. 6. LG

Napenergia Napelemek

- igények feltérképezése kérdések alapján (pl. Milyen célra tervezi

NAPELEMES RENDSZEREK

1. A Nap, mint energiaforrás:

Napenergia rendszerek létesítése a hazai és nemzetközi gyakorlatban

G04 előadás Napelem technológiák és jellemzőik. Szent István Egyetem Gödöllő

A napelemek fizikai alapjai

A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK HAZAI LEHETŐSÉGEI. Farkas István, DSc egyetemi tanár, intézetigazgató

A napenergia fotovillamos hasznositásának helyzete

VILLAMOS ENERGIA FELHASZNÁLÁS-TERMELÉS IGAZOLÁSA

KÖZÉPÜLETEK ENERGIARÁSEGÍTÉSE NAPELEMEKKEL

Napenergia hasznosítás

A fotovillamos napenergia-hasznosítás alapjai. Szent István Egyetem Gödöllő

Kváziautonóm napelemes demonstrációs áramforrás SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése

Solar-Pécs. Napelem típusok ismertetése. Monokristályos Polikristályos Vékonyréteg Hibrid

Fotovillamos helyzetkép

Napelemes rendszer a háztartásban

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

K E Z E L É S I Ú T M U T A T Ó

MediSOLAR napelem és napkollektor rendszer

ASTRASUN PID Reduktor. Kézikönyv

Foto-Villamos rendszerek elterjedésének lehetőségei és gátjai Magyarországon Budapest, Megyik Zsolt

Szolár Szünetmentes Táp Modul V1

Gazsó András, Kisfeszültségű készülékek és berendezések, Solar bemutató Kisfeszültségű elemek. ABB April 11, 2014 Slide 1

Frank-Elektro Kft. EMLÉKEZTETŐ Nyílt napról

Táblázat fejlécek piktogramjai IP65 / C. Hőmérsékleti együttható IEC L-N 8/20μs. Névleges szigetelési feszültség. mod

Napelemek alkalmazása épületekben

Solar-25 Napelem Modulok Telepítői Útmutató Version: 1.0

KOGENERÁCIÓS NAPENERGIA HASZNOSÍTÓ BERENDEZÉS KIFEJLESZTÉSE VILLAMOS- ÉS HŐENERGIA ELŐÁLLÍTÁSÁRA ÉMOP

Farkas István és Seres István HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI FIZIKA ÉS FOLYAMAT- IRÁNYÍTÁSI TANSZÉK

Photovoltaikus rendszerek a KT-Electronic-tól

A fotovillamos napenergia hasznosítás helyzete

A SUN POWER KIT TELEPÍTÉSÉNEK LEÍRÁSA. Leírás telepítő szakemberek részére!

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

Napelem Modulok Telepítői útmutató Version: 1.0. alarm shop

Frank-Elektro Kft. BEMUTATKOZÓ ANYAG

(PV) Fotovillamos rendszerek Védelmi-és kapcsolási elemek tervezése

Megújuló energia, megtérülő befektetés

A napenergia fotovillamos hasznositása

Napenergiás jövőkép. Varga Pál elnök. MÉGNAP Egyesület

Műszaki leírás. Budapesti Vendéglátóipari és Humán SZC Szamos Mátyás Szakgimnáziuma és Szakközépiskolája Budapest, XXI. kerület, Petőfi tér 1

Galambos Erik. NAPENERGIÁS RENDSZEREK TERVEZÉSE MEE - SZIE - Solart System szakmai rendezvény Gödöllő, május 15.

Kuthi Edvárd Bálint szakértő mérnök Műszaki Szolgáltató Iroda. Napelemek a mindennapjainkban , Budapest, Construma

Táblázat fejlécek piktogramjai IP65 / C. Hőmérsékleti együttható IEC L-N 8/20μs. Névleges szigetelési feszültség. mod

Bicskei Oroszlán Patika Bt

Napenergia beruházások gazdaságossági modellezése

Háztartási méretű kiserőművek és Kiserőművek

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

z ö ld le s ze k.h u

A napelemes villamosenergiatermelés hazai és nemzetközi helyzete

ENERGETIKA ÉS MEGÚJULÓ ENERGIÁHOZ KÖTŐDŐ KIÍRÁSOK INFORMÁCIÓS NAPJA. Tábori Péter,Tóth Tamás

Napelemek és napelemes berendezések - hazai és nemzetközi helyzetkép

Napelemes akkumulátor-töltő készletek lakókocsikhoz, lakóautókhoz, hajókhoz

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Betekintés a napelemek világába

Napelemek és napkollektorok hozamának számítása. Szakmai továbbképzés február 19., Tatabánya, Edutus Egyetem Előadó: Dr.

Napelemes rendszerek teljes életciklus elemzése

NAPELEMES ALKALMAZÁSOK fotovillamos rendszerek Villamos energia előállítása környezetbarát módon

Fizika Vetélkedő 8 oszt. 2013

A fotovillamos (és napenergia ) rendszerek egyensúlyának (és potenciálbecslésének) kialakításakor figyelembe veendő klimatikus sajátosságok

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Napelemek


Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

A nap- és szélerőművek integrálásának kérdései Európában. Dr. habil Göőz Lajos professor emeritus egyetemi magántanár

LOGITEX MÁRKÁJÚ HIBRID VÍZMELEGÍTŐK

A fóti Élhető Jövő Park üzemeltetési tapasztalatai, a termelés és a fogyasztás jellegzetességei

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

Kombinált napkollektoros, napelemes, hőszivattyús rendszerek. Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft. ügyvezető igazgató

Elektrotechnika 9. évfolyam

NCST és a NAPENERGIA

Napelemes rendszerek a gyakorlatban Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft.

Mérési útmutató Megújuló energiatermelést bemutató energiapark. Napelemek mérése

Sugárzásos hőtranszport

BTSOLAR 2008 Kft Árlista szeptember 1-étől visszavonásig érvényes

E L Ő T E R J E S Z T É S

Megújuló energiák szerepe a villamos hálózatok energia összetételének tisztítása érdekében Dr. Tóth László DSc - SZIE professor emeritus

A jelen fényforrása a LED

Napelemes Rendszerek Műszaki Felmérése. Kosztovics Róbert

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés


Hidrogén alapú villamosenergia-tárolás szigetüzemű rendszerekben. Milánkovich Attila, E.ON Hungária

6000 Kecskemét Szarvas u internet:

Űrtechnológia október 24. Műholdfedélzeti energiaellátás / 2 Műholdfedélzeti szolgálati rendszerek Felügyeleti, telemetria és telekommand rendsz


A villamos energiát termelő erőművekről. EED ÁHO Mérnökiroda

A Winaico napelemek előnyei

Átírás:

Kis teljesítményű szolár villamos erőművek telepítője, karbantartója 96 kontaktórás államilag engedélyezett képzés az SzPk-00152-16-06 3 07 2/1 alapján nyilvántartásba-vételi szám: E-001625/2017/B001 (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E-001625/2017

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 2019.03.13.

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

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

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

Felépítése: Átmérője = 1 390 000 km = 218 Föld-átmérő Felszíni hőmérséklet = 5770 K = 10400 F Felszíni összetétel = 70%Hidrogén, 28% Hélium, 2% (Szén, Nitrogén, Oxigén,...) egyéb Központi hőmérséklet = 15600000 K = 28000000 F 6

A fény spektruma: 7

Napállandó: A napállandó a Nap kisugárzott energiamennyiségének az a része, mely eléri a földi légkört. A földi légkör 1 négyzetméterére merőlegesen beeső teljesítmény 1 361 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

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

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

12

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

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

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

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

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 30-40 közötti fix telepítésű dőlésszög a leghatásosabb, de a 15-50 közötti rendszerek is >95% hozamtényezővel képesek termelni. Dőlésszögben történő 10 eltérés ~1,5% hatásfokcsökkenést jelent. Tájolás: 18

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

A fotovoltaikus jelenséget Edmund Bequerel 1839-ben fedezte fel, aki észrevette, hogy a napsugárzás biz. elektrokémiai folyamatok mellett elektromos energiát termel. 1954-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

Szennyezés: 22

A kristályrács szerkezete: meghatározza a napelem típusait 23

P-N átmenet 24

Miért színes a napelem? 25

r a u l h o Felszíni textúra:. S lar U o kombinálják a tükröződésgátlóval. s D t növelik az elnyelődést E du- r Zr e la. w o S w w EU Elnyelődés elősegítése: 26

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

28

A szilícium kristályos napelemes modulok A napelem működése: 29

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

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

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

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

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

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

PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) napelemek: 36

PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) napelemek: 37

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

-0,30%/ (43-25) = -5,3% 0,30% 70 25 = 13,5% 0,30%/ ( 10 25) = 10,5% 39

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

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 feszültsége DC (V_str_min ) U_str_max: napelem string feszültsége DC (V_str_max) I_sc: rövidzárási áram I_mp: munkaponti áram 41

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

Monokristályos tábla gyártása 43

Kristályos PV technológia wafer forrasztó gépsora 44

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

A kristályos PV tábla kikerül a szendvics sütőből 46

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

Áram feszültség karakterisztika felvételével fejeződik be a PV gyártás 48

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

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

53

Soros veszteségi ellenállás 54

55

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

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

58

Árnyékolt modul áramvezetése áthidaló diódákkal 59

60

Mit eredményez az árnyékhatás? 61

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! 62

63

64

65

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 66

Panelszintű Cellasoronkénti optimalizálás Teljesítményoptimalizálás 67

Felépítés Step-up konverter PWM szabályozással 68

Panelszintű optimalizálás 69

Panelszintű optimalizálás 70

Panelszintű optimalizálás 71

TS4 Platform TIGO 72

OTSZ! 73

Cella szintű optimalizálás Baypass dióda hatása: 74

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. 75

76

Teljesítmény-, hatásfok-, szükséges felületszámítások PV-SOL Expert szoftver bemutatása 77

A napelem modulok kapcsolódási lehetőségei 78

79

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 80

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 81

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. 82

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 83

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 84

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 85

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: http://www.napelem-napelemek.hu/tajekoztato-napelem-rendszer.html 86

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. 87

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. 88

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! 89

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. 90

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! 91

Akkumulátorok 92

Energiatárolók - Kondenzátor - Hidrogéncella - Spiráltekercs - Stb. A legelterjedtebb : AKKUMULÁTOR 93

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) 94

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) 95

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 96

GEL Töltési feszültség: alacsony Magas hőmérséklettűrés: jó Mélykisüléstűrés: jó Zárt ólomakkumulátorok csoportosítása Töltési feszültség: magas AGM Magas hőmérséklettűrés: rossz Mélykisüléstűrés: rossz Túltöltésvédelem: jó Túltöltésvédelem : közepes Nagy áramleadás: közepes Élettartam: magas Ciklusszám: magas Nagy áramleadás: kiváló Élettartam: közepes Ciklusszám: alacsony Ár: magas Ár : alacsony 97

Műszaki jellemzők, érdekességek 1.: szeparátorok 98

Műszaki jellemzők, érdekességek 2.: lapkák 99

K 100

Működési elv 101

102

Méretezési példa AC oldal DC oldal Hatásos teljesítmény Watt-ban: 744 744 Inverter/töltő hatásfoka, egyéb veszteség kábeleken stb.., PF: 0.8 - valós teljesítmény VA 930 930 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 9300 9300 Feszültség V-ban 230 48 Áramerősség, amit 2 nap 5 órán keresztül kell ellátni A-ben: 4,043478261 19,375 Akkumulátorkapacitás 25 fokon Ah-ban, ami tudja 10 órán keresztül a 19,38A-t : 193,75 AQ kisütési mélység 30% esetén, kb. 2000 ciklus 5-6 év alatt: kapacitás Ah-ban 645,8333333 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 103

Kisütési táblázat 104

Párhuzamosítás 105

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! 106

Hibák, jelenségek 1.: túltöltés 107

Hibák, jelenségek 2.: mélykisülés 108

Hibák, jelenségek 3.: túl magas ciklusszám 109

Hibák, jelenségek 4.: hőmegfutás 110

Hibák, jelenségek 5.: hosszú ideig mélykisülés 111

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 112

113

Kérdések? (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E-001625/2017

Köszönöm a figyelmet! Elérhetőségek: +36 30 123 4567 nj@hiszk.hu (EU-Solar Kereskedelmi és Szolgáltató Zártkörűen Működő Részvénytársaság) Felnőttképző intézmény nyilvántartásba-vételi szám: E-001625/2017