Napkollektor
A Nap energiája mindig kéznél van, nélküle lehet, hogy egy kicsit hűvösebb lenne ez a bolygó.
Itt a mérsékelt égövön így is okoz némi problémát a nappalok és éjszakák, valamint az évszakok váltakozása. Nyáron és nappal nincs hiány az energiából, melyet saját csillagunk ad. Az egyik megoldás a minél több energia minél hosszabb távú eltárolása. A másik pedig az, hogy a felesleges energiát a villamos hálózatra kell irányítani, és amikor hiányunk támad az energiából, onnan kell visszapótolni.
Gyál - Napkollektor alkalmazása
Kutatás-Fejlesztési megállapodás értelmében megépült egy innovatív, energiatakarékos elemeket tartalmazó rendszer. A TESCO gyáli logisztikai központ területén telepített hálózat szinkron üzemmódban működő három fajta napelemekből épül fel. Kiépítésre került egy részletes energetikai adatfigyelő egység, mely lehetővé teszi, hogy a TESCO energetikusai és a kutatásban résztvevő BMF munkatársak- hallgatók pontos képet kapjanak a telepített berendezések feszültség, áram, teljesítmény, megtermelt kWh, megtakarított CO2 stb. műszaki adatairól.
Információ a rendszerekről
A gyáli Tesco Logisztikai Központ területén 3 db napkövető tartón 3 különböző típusú napelem van felszerelve, amelyek 1-1 SMA SC 7000HV inverter segítségével csalakoznak a hálózatra. Az első tartón 34 db KYOCERA KC 200GHT-2 (polikristályos) napelem van, összteljesítménye 6800W. A második tartón 33 db SANYO HIT210 (HIT modul) napelem van, összteljesítménye 6930W. A harmadik tartón 39 db SOLARTEK 180-as (monokristály) napelem van, összteljesítménye 7020W. A rendszerek SMA Webbox segítségével GPRS adatkapcsolattal küldik az adatokat a Sunnyportal szerverre és a két 800m lévő egység egy SMA Iris wifi segítségével gyűjti az adatokat. A rendszer 2008. március 30-án kezdte próbatermelését és 2008. május 1-én az éles termelést a napelemek összehasonlítása végett.
Napelemes rendszer működése
Rendszert 3 fő egység építi fel, 34 db Kyocera KC200 GHT solar panel, 33 db Sanyo HIP 210 solar panel, és 39 db Solartec SG 72 180 mono solar panel. 3 különböző technológiával gyártott PV celláról van szó, így összehasonlíthatóvá válik a panelek termelése hasonló körülmények között. Munkánk egyik célja pontosan ez volt, hogy információt gyűjtsünk Magyarországi viszonyokról. Egyik kulcsfontosságú rész a napelemes rendszerben a napkövetés. Ma hazai körülmények között, ez az első beruházás hasonló technológiával. Kutatásunk egyik célja, hogy felmérjük, megéri-e a plusz beruházás és megbizonyosodjunk a rendszer hatékonyságában.
A 3 fő egység következő csoportokra bontva épül fel:
- 2×17 db Kyocera napelem tábla
- 3×13 db Solartec napelem tábla
- 3×11 db Sanyo napelem tábla
Nagy darabszámú PV cella sorba kötésére azért volt szükség, mert az SMA inverter üzemi kimeneti feszültség tartásához (230V) szükséges egy alsó feszültség limit. Alacsony sorbakötött darabszám esetén, gyengébb termelési napokon az inverter nem működött volna, így értékes üzemórák estek volna ki a termelésből. Megakadályozva a csökkenő működési óraszámot, a PV cellák nagyobb számú sorbakötésével elérhető a folytonos visszatáplálás.
1 toronyban több körre van felosztva a termelés az optimális inverter kihasználása érdekében. Alkalmazott visszatápláló eszköz 4 db csatornát tud kezelni, így optimálisan megoldható a terheléseloszlás. PV cellák által termelt energia monitorozás alatt áll, ezáltal nyomon követhető az informatikai rendszerrel.
Napcellák
A Bell Laboratories-ben 1954-ben fejlesztették ki az első napcellát.
A napcella nem egy egységes technológia, ez alatt több, hasonló elven működő eljárás is megtalálható. A napelemek működésének alapja, hogy a fénysugárzás fotonjai kimozdítják a félvezető elektronjait a kötéseikbõl, így elektron-lyuk párok keletkeznek, ezt az elektrontöbbletet pedig elektromos vezetőkkel lehet a napelem felületéről elvezetni a fogyasztókhoz vagy az akkumlátorokhoz.
Napcella típusok
- Egykristály szerkezetű cellák a panelen (Single Crystal solar cells in panel),
- Poly-kristály szerkezetű panel (Polycrystalline solar panel),
- A-Si típusú panel (a-Si solar panel)
PV (photovoltic) panelek
Általában a kapcsolások módja és az összekötött cellák száma alapján az alábbi három kategóriába sorolhatók a panelek:
Alacsony feszültség / kis panelok:
3 - 12 kisméretű amorf szilicium PV néhány négyzetcentiméter területet foglal. 1.5 V - 6 V feszültséget képes előállítani és néhány milliwatt a teljesítménye. Jellemzője a kis méret és a nagy szériaszám. Általában kisebb készülékek, pl. számológépek, órák és fényképezőgépek árammal való ellátására szolgálnak.
Kis panelok 1 - 10 Watt teljesítménnyel:
Feszültségük 3 - 12 V, méretük 100 cm2 - 1000 cm2-ig terjed. A cellák általában 100 cm2-esek, jellemzően egykristály vagy pollikristály szerkezetűek, vagy néha amorf szilikon-panelekből épülnek fel. Általában rádiók, játékok és kisebb szivattyúk megtáplálására alkalmasak, vagy akkumlátor töltésre.
Nagy panelok 10 - 60 Watt teljesítménnyel:
Feszültségük általában 6 vagy 12 V, méretük 1000 cm2 - 5000 cm2-ig terjed és 10 - 36 összekötött cellát tartalmaznak. Alkalmazási területeik: lakóautók áramellátása, szivattyúk meghajtása, távüzemeltetésű berendezések elektromos ellátása (RAPS).
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertetõ oldal
Napcellák
Napra-forgás
A nap közbeni napjárás is meghatározó, a kelő és a lenyugvó "pozíció" között a Nap a horizonton vándorol, és ezzel is a cellára érkező napsugarak dőlésszögét és ezáltal az elnyelődés intenzitását befolyásolja.
A függőlegesen beállított napcella leginkább az alacsony napjárású téli hónapokban működik, addig a vízszintes tábla a nyári hónapokban igazán aktív, amikor a magasan járó nap elhalad fölötte.
Hálózatba kötött napcellák
A cellák számának növelésével, majd a hálózat strukturálásával PV-rendszert állíthatunk össze.
A PV-rendszerek feszültsége jellemzően 12 és 50 Volt között változik. A panelek ára jelenleg 3 - 6 dollár Watt-onként (2000. évi adat). A nagy teljesítményű PV cellák általában napkövető automatikát is tartalmaznak és egy épületet is fel kell húzni a környékükön az átalakítók, akkumlátorok számára.
Egy 50 Watt teljesítményű PV-panel nyáron átlagosan 250 kWh-t, télen 100 kWh-t termel. A napcellák által termelt villamos áram a teljesítmény szabályzóba (elosztóba) jut.
Ennek feladata:
- az akkumlátorok feltöltésére egyenáram (12 - 24V) továbbítása
- az egyenáramú rendszer megtáplálását ellátja
- a hálózati átalakítót megtáplálja
Ezt a szabályozót általában számítógép vagy PLC vezérli.
A program feladatai:
- az leágazások ki-bekapcsolása, előre meghatározott prioritás szerint
- a PV panelok mozgatása, hibák regisztrálása, esetleg megjelenítő program kezelése
- a 230 V-os hálózatra való rátáplálás logikai felügyelete (mikor elég stabil az áramnyereség)
- távfelügyelet kiszolgálása
A hálózati átalakító az áram váltóáramú hálózatra való áttáplálását végzi. (A feszültséget átalakítja 230 V-ra, az egyenáramot a hálózathoz szinkronizált váltóárammá konvertálja.)
A generátor, például dízelgenerátor, opcionális elem, amennyiben a napcellák nem működnek és/vagy hálózati probléma adódik, üzembe lehet venni - akár automatikusan is.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertető
Napkollektor
Valószínűleg a leggyakrabb napenergia hasznosítási megoldás. Egyedi házaknál ugyanúgy alkalmazható, mint közösségi rendszereknél, telepítése és kezelése egyszerű. Az ún. nem koncentrált sík kollektor számít a területen e klasszikus megoldásnak. Ezzel körülbelül 80 °C hozható ki a napenergiából, szemben a vákuumcsöves kollektorokkal, amik már 120 °C-ig is emelhetik a víz hőmérsékletét, persze ez utóbbiak drágábbak is.
A napenergia két formában érkezik:
- Direkt - amikor közvetlenül a Nap irányából érkezik a napfény.
- Diffúziós - szórt sugárzás.
Egy négytagú családnak kb. 200 liter melegvízre van szüksége naponta, ez a mennyiség kb. 10 - 15 m2 kollektorból hozható ki. Vákuumcsöves kollektor esetében ennek a felületnek a fele is elegendő.
A kollektorok típusai
Síklap kollektor
A klasszikus síklap kollektor működési elve:
A kollektorokban nem mérgező fagyálló folyadékot, például propilen-glykolt célszerű a hazai telekre gondolva feltölteni.
A kollektor doboza üveggel fedett, alját hőelnyelõ (abszorber) anyag borítja, így a fekete színű rézcsöveken elnyelődő hőn kívül ez a hő is rendszerünket gazdagítja.
Vákuumcső kollektor
.gif)
A vákuumcső kollektor a síklap kollektor továbbfejlesztett változata, és ezt ára is hűen tükrözi. Az újdonság a csövek szerkezetében található. A keringő folyadékot vezető csövet egy hőelnyelõ (abszorber) felület veszi körül, ami a napfényt hővé alakítja, és átadja a folyadéknak.
Ezt a felületetet két, szivárgásmentesen lezárt üvegcső követi, a kettő között légüres térrel (vákuummal). A légüres tér a napsugárzást átengedi az elnyelő felületre, de közvetítő közeg hiányában a hőt nem engedi ki a belső csőből, így az ott felgyülemlett hő csak a folyadékon keresztül tud távozni.
Nap-levegő kollektor
Ez a nap levegő kollektor talán a legegyszerűbb típus. Elve az, hogy egy fekete üvegdobozban megrekedõ hőt szellőztet "be" a lakásba. Hatékonyságát szemlélteti például a napon kinn hagyott sötét színű autó, ami hasonló elven melegszik fel.
Medencevíz kollektor
A strandok "fűtési elve" a nyári napsugárzás elnyelése és melegvízzé "átalakítása" egy meglehetősen elterjedt alkalmazás. Ennek kissé továbbfejlesztett változata, amikor a medence vizét fekete színű tartályokon forgatjuk keresztül, amik a felületüket érő napsugárzást nyelik el, és adják át a víznek. Ez a kollektor típus idényjellegű, télre érdemes vízteleníteni.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertetõ oldal
Napenergia
Hazánk időjárási jellemzői
Az éghajlat kialakításánál alapvető az a sugárzó energia, amely a Napból a földfelszínre jut. Jellemzésére a globális sugárzás szolgál, értékét MJ / m2 egységben fejezzük ki. A besugárzás évi összege hazánk túlnyomó részén a 4100-4700 MJ / m2 értékek közé esik.
A legtöbb besugárzást júliusban kapjuk, annak ellenére, hogy a nappalok már valamivel rövidebbek,
a Nap delelési magassága kisebb, viszont a felhőzet mennyisége csekélyebb, mint nyár elején. Legcsekélyebb a besugárzás decemberben, a nagy borultság és a rövid nappalok miatt. A besugárzás energiahozama mellett fontos tudnunk, hogy milyen hosszú időn át érkezik ez az energia a földfelszínre. Erről a napsütéses órák száma ad tájékoztatást. A napsütés tartamát csillagászati és éghajlati tényezők befolyásolják.
forrás: www.reak.hu
A magyarországi napfénytartam éves megoszlása
A napsugárzás a téli hónapokban a legcsekélyebb, pont amikor a fűtésre a legnagyobb szükségünk szokott lenni.
Éppen ezért a napenergia fűtéscélú hasznosítása hazánkban mindenképpen csak egy fűtésrendszer kiegészítéseként használható.
Házi melegvíz hasznosítás esetén pedig vagy a nyári hónapokhoz képest jelentősen túl kell méretezni a rendszert, vagy szintén kiegészítõ fűtést kell alkalmazni a téli hónapokban.
A legkézenfekvőbb megoldás: a napkollektor és a hőszivattyú kombinációja.
Forrás:
www.kekenergia.hu
Non-profit megújuló energiákat ismertető oldal