Lakossági: +36 20 33 13 999 / Viszonteladói: +36 20 434 7422 info@tisztaenergiak.hu

Napelem házilag

Hogyan működhet otthonunkban egy napelem rendszer

 

Bontsuk két részre a kérdést, kicsit pontosítsuk, hogy ki mit ért a napelem házilag kifejezés alatt!

Lehet szó arról, hogy valaki egy napelemes rendszert szeretne felszerelni magának, de lehet szó arról is, hogy valaki magát a napelemet szeretné elkészíteni.
Először gondoljuk végig az otthoni napelem-készítést, utána azt az esetet, ha valaki a napelemes rendszerét szeretné önállóan kivitelezni.

Néhány szó magukról a napelemekről:
Ma a piacon kétfajta napelemmel lehet találkozni, az egyik a kristályos napelem, ami máig a legelterjedtebb megoldás. Ezekben a napelemekben megfelelően előkészített és napelem-cellákká formált szilíciumkristály-szeletek vannak megfelelőképpen összekötve és egy modulba beleszerelve. A cellák kialakíthatóak mono-, illetve polykristályból, de ez a témánk szempontjából most nem lényeges. Ha valaki úgy akar napelemet csinálni házilag, hogy ezeket a kristályszeletkéket is önállóan készíti, akkor nagy fába vágta a fejszéjét, drága hobbit választott, ami mélyen belecsap a kémia és az atomfizika rejtelmeibe, ráadásul igen komoly eszközökre is szüksége lesz. Annyira komolyakra, hogy ezt a verziót gyakorlatilag nyugodt szívvel elfelejthetjük.

A kristályok elkészítése nem egyszerű technológiai folyamat, magas hőmérsékletet, kohászati eszközöket és sok minden egyebet is igényel. De ha ez megvan és elkészül a kristály, akkor azt rendkívül vékony szeletekre kell vágni. Szennyezni is kell a cellakezdemények anyagát, a szilíciumatomok közül sokakat lecserélni bórra, máshol pedig foszforra. Az egyik réteg egyféleképpen szennyezett, a másik másféleképpen így létrejön a szükséges p-n átmenet. Már csak a kristályszeletke felszínét kell megfelelően kialakítani, felületkezelni, bevonatolni, hogy minél több napfényt nyeljen el és minél kevesebbet verjen vissza. Ehhez savak, bevonóanyagok szükségesek, amik jellemzően nincsenek meg minden háztartásban. Ezután kell a finom fésűszerű fémhálózatot kell felvinni a cellára, ami összegyűjti és elvezeti az elektronokat. Itt fejeződik be a cella elkészítése.

A fent leírt, nagyon leegyszerűsített cellagyártási folyamat is mutatja, hogy eddig a pontig nem igazán érdemes házilag próbálkozni, nem sok háztartásban adottak a feltételek a napelemcellák legyártására házilag.

Innentől kezdve viszont kicsit már egyszerűbb a dolog, több esély van a kész cellákból való napelemgyártásra házilag, bár várhatóan a végeredmény így sem lesz olyan jó, mint a gyárban készült napelemek esetében.

Napelembe való kész cellákat már nem lehetetlen beszerezni. Legegyszerűbb talán az Interneten keresni egy megfelelő beszerzési forrást. Persze azok a cellák már nem biztos, hogy olyan jó minőségűek, mint amiket a napelemgyártók használnak. Jó eséllyel a gyártásból kiselejtezett darabokat lehet így megvenni. Ezek a cellák persze ettől még működnek, de nem biztos, hogy teljesen egyformák, a villamos jellemzőikben jelentős lehet a szórás.

A cellákból összeállított napelem-modulok gyártása során a kész napcellákat szokták sorba kapcsolni, így elérve a szükséges feszültségszintet. A kellő áramerősséget pedig az ilyen cellasorok egymással való párhozamosítása által érik el. Emiatt a celláknak a lehető legegyformábbaknak kell lenniük. A napelemgyártásban a cellákat szigorúan válogatják és osztályozzák, a tűrésekbe nem illeszkedő darabokat nem építik be (valószínűleg ezeket lehet megvenni a Neten).

Ha napelemet szeretnénk gyártani házilag, akkor az osztályozásra nem igazán van lehetőségünk, beépítjük amink van. A cellák összekapcsolását forrasztással oldhatjuk meg. Ehhez szintén az Interneten találhatunk megfelelő alapanyagokat (az alufóliaszerű vezetőt, forraszanyagokat, stb.). A megfelelően összekapcsolt cellákat valamilyen hátlapra kell rögzíteni, rá kell tenni egy üveget és bekeretezni az alkotást. Vigyázat! Az így házilag gyártott napelem igaziból inkább csak hobbicélokra alkalmas! A profi gyártás során a cellák összeforrasztása sokkal jobb minőségben készül el, mint ami otthon elérhető. A cellasorok üveg alá helyezése egy laminálási eljárással készül, amihez magas hőt, vákuumot és ún. EVA fóliát alkalmaznak. Ez teszi a napelemet évtizedekig időjárásállóvá, vízmentessé. Ezt sem igazán lehet otthon kivitelezni. A keretezés és a kivezetések elkészítése már nem annyira nehéz feladat az otthoni napelemgyártás során sem.

Körülbelül így néz ki a kristályos napelemek gyártásának folyamata. Látszik, hogy le lehet gyártani egy ilyen napelemet otthon is a megfelelő alkotóelemekből, de a végeredmény egészen biztosan nem lesz olyan jó, mint egy gyárban készült napelem esetében.

A másik technológiával készült napelemek a vékonyréteg napelemek. Az ilyenek leggyakrabban amorf-szilícium napelemek, de léteznek kadmium-tellurid (a kadmium erősen mérgező, ezért a környezetre veszélyes!), vagy pl. réz-indium-gallium-diszelenid (CIGS), vagy CIS napelemek is. Ezeknek a napelemeknek a gyártásához még komolyabb technológia szükséges (vákuumkamrák, speciális gázok, lézerek, stb.), úgyhogy elkönyvelhetjük, hogy ilyen napelemgyártáshoz már hozzáfogni sem tud senki házilag.

Más a helyzet viszont, ha a napelem házilag kifejezés alatt valaki egy napelemes rendszer önálló kiépítését érti. Ez már közel sem olyan lehetetlen feladat. Némi villamosipari, elektronikai tájékozottsággal és barkácskészséggel kivitelezhető a dolog.

Milyen rendszert szeretnénk építeni?

A napelemes rendszereket osztályozva beszélhetünk hálózatra visszatápláló napelemes rendszerről és szigetüzemű napelemes rendszerről.

Egy hálózatra visszatápláló rendszer fő alkotórészeit tekintve tartalmaz napelemeket, invertert és tartószerkezet. A napelemek DC energiáját az inverter alakítja 230V/50Hz-es energiává, ami visszatáplálásra kerül a villamos hálózatba. A működés szempontjából teljesen mindegy, hogy mennyi energia termelődik, mert a háztartás egyszerre kap energiát a napelemes rendszertől és a villamos hálózatból. Ha több energia termelődik, mint amennyi elfogy a házban, akkor a felesleg visszajut a közüzemi hálózatba. Ez persze az itthoni szaldóelszámolásra igaz, mert ahol Feed-in-tariff van, ott egy külön órán keresztül az összes termelt energia megy a közüzemi hálózatba egy külön mérőn keresztül.

Egy hálózatra kapcsolt napelemes rendszer (akár házilagos) kiépítésénél több feladat adódik:

– Meg kell tervezni, méretezni kell a rendszert, hogy a kívánt mennyiségű energiát termelje

– Illeszteni kell a napelemeket az inverterhez teljesítmény és feszültségszintek szempontjából

– Fel kell szerelni a nepelemeket, megfelelően össze kell őket kötni

– Fel kell szerelni az invertert, össze kell kötni a napelemekkel

– Az inverter AC oldalát be kell kötni a ház villamos hálózatába

– Le kell cserélni a ház villamos fogyasztásmérő óráját egy kétirányú mérőre

– Engedélyeztetni kell a napelemes rendszert az áramszolgáltatónál

– Érdemes pályáznunk, ha éppen van ilyen jellegű pályázat nyitva

 

Egy ilyen energia-visszatáplálós rendszer telepítésekor szerződést kell kötni a helyi áramszolgáltatóval, ami némi előzetes papírmunkát jelent (ezt említettük engedélyeztetésként a fenti felsorolásban). A rendszer tervezését csak az áramszolgáltatók által regisztrált villanyszerelő, vagy villamos tervezőmérnök végezheti.

A rendszer elkészültét is jelenteni kell az áramszolgáltató felé egy készre jelentéssel, aminek aláírása hasonló jogosultságokat igényel.

A fogyasztásmérő cseréjét az áramszolgáltató végzi, ha minden adminisztratív dolog rendben van és a rendszer bekapcsolásra kész.

Az utóbbi időkben a pályázatok nem nagyon voltak ilyesmire, de rendszerint nem túl egyszerűek sem tartalmilag, sem formailag, növeli a nyerés esélyét, ha pályázatunkat a területhez értő pályázatíróval készíttetjük el.

Tapasztalataink szerint a folyamatba legalább az adminisztratív részeknél érdemes külső segítséget bevonni.

 

Ha valaki egy szigetüzemű napelemes rendszert épít ki házilag, abba elvileg nem szólhat bele senki. Ezt is csak akkor végezze valaki, ha rendelkezik a szükséges szakmai ismeretekkel, mert az áram nem játék! Egy 12, vagy 24V-os egyenáramú rendszer nem okozhat olyan nagy galibát (esetleg az akkumulátor rövidre zárása némileg tűzveszélyes), de egy olyan rendszer, amiben inverter is van, ami 230V/50Hz-es feszültséget állít elő, az már életveszélyes is lehet! Leggyakrabban előforduló hiba, hogy az ilyen rendszereknél egyáltalán nem alakítanak ki semmiféle földelést. Tartsunk be minden érintésvédelmi előírást! Ha ezeket nem ismerjük, akkor inkább ne építsük ki a napelemes rendszerünket önállóan, házilag, hanem kérjük szakember segítségét!

Aki szeret szerelni, barkácsolni, az a szakemberrel együttműködve is részt vehet a rendszer kiépítésében, ez már csak megbeszélés kérdése.

Amennyiben azt szeretné, hogy minőségi bevált anyagokból erre napelemekre specializálódott mérnökök tervezzék és valósítsák meg hálózatra visszatápláló, vagy szigetüzemű napelem rendszerét úgy kérjen tőlünk ajánlatot ide klikkelve: AJÁNLATKÉRÉS

Amennyiben arra kíváncsi, hogyan lehet az Ön otthonában szinte ingyen, illetve minimális önerővel egy jól működő napelemes rendszer kattintoson ide: OLCSÓ NAPELEM (a menüpont most készül, látogasson vissza pár nap múlva oldalunkra!)