Szigetüzemű napelem rendszer építése házilag

Szigetüzemű napelemes rendszer (más néven off-grid rendszer) házilagos építése izgalmas projekt lehet, de alapos tervezést és némi technikai ismeretet igényel. Egy ilyen rendszer független az elektromos hálózattól, és különösen hasznos lehet távoli helyeken, ahol nincs áramellátás, vagy vészhelyzeti tartalék energiaforrásként.

Lépések a szigetüzemű napelemes rendszer építéséhez:

1. Energiaigény kiszámítása

Először meg kell határoznod, hogy mennyi energiára lesz szükséged. Ehhez össze kell számolnod a használni kívánt eszközök napi energiafogyasztását kilowattórában (kWh). Például, ha egy 60 W-os lámpát napi 5 órán keresztül használni szeretnél:

• 60 W × 5 óra = 300 Wh = 0,3 kWh/nap

Ezt a számítást el kell végezni minden eszköznél, amit a rendszerrel működtetni szeretnél.

2. A napelemek méretének meghatározása

Miután meghatároztad a napi energiaigényedet, ki kell számolnod, hogy mennyi napelemre lesz szükséged. Ezt befolyásolja a földrajzi helyzeted, az adott területen elérhető napsütéses órák száma.

• Példa: Ha a napi energiaigényed 2 kWh, és a területeden átlagosan napi 5 óra napfényt kapsz, akkor 2 kWh / 5 óra = 400 W-os napelemes rendszerre lesz szükséged.

Ez a számítás persze egy kicsit elméleti dolog, mert az év jelentős részében, a nappali órákban se süt a nap. Így a téli időszakban nem annyival kapsz kevesebb áramot ahány órával rövidebb a nappal, hanem a felhő, köd, eső, vagy hó tovább csökkenti a napenergia termelést.

3. Akkumulátorok kiválasztása

Az akkumulátorok méretének meghatározásához tudnod kell, hogy hány napig szeretnéd tárolni az energiát felhős idő esetén. Például, ha napi 2 kWh-t fogyasztasz, és 3 napnyi tartalékra van szükséged, akkor 6 kWh energiatároló kapacitásra lesz szükséged.

• Az akkumulátor kapacitását általában amperórában (Ah) adják meg, így a feszültséggel is számolni kell. Például egy 12 V-os rendszer esetén:
  • 6 kWh = 6000 Wh
  • 6000 Wh / 12 V = 500 Ah akkumulátorra van szükséged.

Ajánlott mélyciklusú akkumulátorokat használni, amelyek jobban bírják az ilyen típusú használatot.
A külöböző működésű akkumulátorok előnyeiről és hátrányairól egy külön cikket lehetne írni. Mivel ezt mások már megtették én erre most nem térnék ki. Van egy szempont amit viszont nem szoktak számításba venni, ezért ezt adalékanyagnak hozzátenném. Sajnos minden műszaki berendezésnél számolnunk kell az eszközök meghibásodásával. Gyakran láthatunk olyan videókat ahol egy Lítiumos akkumulátor kigyullad. Egy elekromos biciklinél ha félretoljuk a cangát remélhetőleg semmi más nem kap lángra. De ha a házunkban vagy a lakókocsiban gyullad ki, akkor számolhatunk azzal, hogy porig ég a ház, vagy a lakókocsink. Ezzel szemben egy savas akkumulátorból kifolyó sav csak a környezetét teszi tönkre.

4. Töltésszabályzó kiválasztása

A töltésszabályzó feladata a napelemek által termelt áram szabályozása, hogy az akkumulátorok ne sérüljenek. Kétféle típus közül választhatsz:

• PWM (Pulse Width Modulation): Egyszerűbb és olcsóbb.
• MPPT (Maximum Power Point Tracking): Hatékonyabb, mivel optimalizálja a napelemek teljesítményét, különösen változó fényviszonyok mellett.
• Hibrid töltésvezérlő. Amennyiben szélkereket is akarunk használni, egy arra is alkalmas vezérlőre lesz szükségünk.

A szabályzónak az akkumulátor feszültségéhez és a napelem teljesítményéhez illeszkednie kell.

5. Inverter kiválasztása

Az inverter alakítja át a napelemek által termelt egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC), amit a legtöbb háztartási készülék használ. Az inverter teljesítményének meg kell egyeznie vagy nagyobbnak kell lennie, mint az egyszerre működtetett eszközök teljesítményének összege.

Példa: Ha egyszerre egy 1000 W-os vízforralót és egy 300 W-os hűtőt használsz, legalább egy 1300 W-os inverterre lesz szükséged.

6. A rendszer összeszerelése

• Napelemek telepítése: A paneleket általában a tetőn vagy egy megfelelő felületen kell elhelyezni, ahol napközben a lehető legtöbb napfény éri őket. A helyes tájolás és dőlésszög kulcsfontosságú az optimális teljesítmény eléréséhez.
• Töltésszabályzó csatlakoztatása: A napelemeket a töltésszabályzóhoz kell csatlakoztatni, majd onnan az akkumulátorokhoz.
• Akkumulátorok összekötése: Az akkumulátorokat sorba vagy párhuzamosan kell kötni, attól függően, hogy a kívánt feszültséget és kapacitást hogyan szeretnéd elérni.
• Inverter csatlakoztatása: Az inverter az akkumulátorokhoz csatlakozik, és innen tudod ellátni az elektromos készülékeidet váltakozó árammal.

7. Biztonsági rendszerek beépítése

A rendszer védelme érdekében biztosítékokat és megszakítókat kell beépíteni, hogy megelőzd a túlterhelést, rövidzárlatokat és egyéb hibákat.

További tippek:

• Felügyelet és karbantartás: Az akkumulátorokat és a töltésvezérlő(ke)t időnként ellenőrizni kell, hogy megfelelően működnek-e. Egyes akkutípusok karbantartást igényelnek.
• Rendszer méretezése: Fontos, hogy a rendszer mérete illeszkedjen az energiaigényedhez. Ha alulméretezed, nem fog elegendő energiát biztosítani, ha túlméretezed, feleslegesen költesz sok pénzt.

Figyelmeztetések:

• Villamos biztonság: A villamos áram veszélyes lehet, ezért ha nem vagy biztos a dolgodban, érdemes szakembert hívni, különösen a nagyobb feszültségű rendszerek esetén. Fontos, hogy elég vastag vezetékeket használj, nehogy felforrósodjaon a szigetelés, mert az akár fel is gyulladhat. Amennyiben sok napelem panelt használsz javaslom, hogy ne egy vastag vezetékkel gyere le a töltésvezérlőhöz, hanem több töltésvezérlőt használj, ahova több csoportban vezesd le az áramot.
• Jogszabályok: Magyaroszági szabályok szerint Sziget üzemű napelem rendszer nem csatlakozhat a hálózathoz, még a földelés se lehet közös. Ellenkező esetben az energiaszolgáltatóval engedélyeztetni kell a rendszert. Ezen kritériumoknak megfelelően viszaont minden ellenkező híreszteléssel szemben legális a szigetüzemű napelem telepítése..

Sikeres építést kívánok!

Vissza