Napkövető napelemes rendszer ismertetése – Miért hatékonyabb?

A Nap magassága, és helyzete folyamatosan változik. Azt mindenki tudja, hogy Keleten tűnik fel a horizonton, és Nyugaton hagyja el. 

De hogyan is hat ez a napelemes rendszerek működésére?

A nap helyzetének változásából következően mindig más, és más iránya néző napelemekkel érhetjük el az ideális tájolást. Ahogyan egy korábbi cikkünkben ki is elemeztük a délelőtti órákban például a Keleti tájolású napelemek teljesítenek jobban, délután pedig a Nyugati tájolásúak. Éppen ezért szokás azt mondani, hogy a hagyományos rendszereket Déli tájolás esetén tekintik a legjobb megoldásnak, hiszen a két véglet közötti középső érték kapja a legtöbb napsugárzást egy napon.   

Viszont ahogy fejlődött a napelemes technológia elkezdtek azon gondolkodni, hogyan is lehetne a rendszerekből még több teljesítményt kihozni. Erre született meg egy olyan alternatíva, amit a mostani cikkünkben is elemzünk, ami nem más, mint a napkövető napelemes rendszer.

Az erőművek termelése függ a besugárzástól, ezért akkor érhetjük a maximális besugárzási értéket, hogyha a napelemek mindig közvetlenül a Nap irányába néznek. Amennyiben már nem közvetlenül a nap irányába néznek a panelek, akkor csökken a besugárzás, és csökken a teljesítmény is. 

Fontos megemlíteni, hogy a napkövető rendszerek esetében nem arról van szó a teljesítmény növelése kapcsán, hogy a maximális teljesítmény növekedni fog. Az egy fixen meghatározott érték amely a napelemek gyártása során kerül meghatározásra a panelektől függően. Például egy 5 kW-os rendszer teljesítménye nem lesz 6 kW. A napkövető rendszerrel azt érhetjük el, hogy azt az 5 kW csúcsteljesítményt, amelyre a rendszer képes egy napon több ideig (óráig) képes biztosítani.

Amiatt, hogy egy nap több ideig képes jó teljesítményt szolgáltatni egy rögzített rendszerhez képest, több lesz a termelés, éppen ezért a hagyományoshoz képest egy kisebb teljesítményű rendszerrel érhető el a kívánt termelési érték.

Ahogy már említettem a napnak a helyzete, és a magassága is folyamatosan változik. Éppen ezért, hogy 100%-osan le lehessen követni a napot két tengely mentén szükséges forgatni a napelemeket, hogy az ideális dőlésszöget, és az ideális tájolást is követni tudja. Viszont ezek a napelem tartószerkezetek drágábbak, bonyolultabb vezérlésűek, és a nagyobb helyigényűek is, éppen ezért jobban elterjedt az egy tengely mentén forduló tartószerkezet, amely a Kelet-Dél-Nyugat irányt követi le. 

Ezeknek a napkövető rendszereknek a telepítése szabadföldre történik. A valóságban rendszerint úgy valósítják meg ezeket a tartószerkezeteket, hogy egy szerkezetre több panelt helyeznek el, és tulajdonképpen soronként történik a forgatás. Az így elhelyezett sorok között az egymást érő árnyékoló hatás miatt nagyobb távolságokat kell tartani a rögzített szerkezethez képest, mivel a forgás során plusz árnyékoló hatás keletkezik.

A követést vagy bizonyos érzékelők biztosítják, amelyek a nap helyzetét képesek felismerni, vagy egy meghatározott algoritmus vezérli. Az érzékelős típusok alapját a fototranzisztor (fényvezérlésű), vagy éppen a fotoellenállás (ellenállás értéke a napfénytől függ) szolgáltatja. Az algoritmusok pedig csillagászati adatokon alapulnak, mellyel biztosítja a folyamatos nyomkövetést. A forgást léptetőmotorok, vagy motor által forgatott lineáris hajtóművek biztosítják.

További szenzorok érzékelik az egyéb környezeti hatásokat is. Például hó vagy eső után “megmozgatják” a napelemeket, hogy a víz (vagy akár a sár) ne rontsa a panelek hatásfokát. Továbbá erős szél esetén a paneleket vízszintes pozícióba állítja, hogy megakadályozza, hogy a szél alájuk kapjon.

Összességében elmondható tehát:

  • Egy napkövető rendszerrel a termelésünk növelhető, egy nap során több ideig képes jó teljesítményt nyújtani a rendszerünk.
  • Ezen rendszerek telepítése szabadföldre történik, és nagyobb helyigényük van, mint a hagyományos rögzített tartószerkezetű rendszernek.
  • Valamint az ilyen rendszerek ára a plusz alkatrészek, motorok miatt drágább, de 25- 30%-al is képes többet termelni, amely miatt egy nagyobb rendszer esetén mindenképp megfontolandó a választása a többletköltségek ellenére is. 
nv-author-image

Péter Cseke

Villamosmérnök, aki a napenergiára szakosodott.