Sokak számára gondot okozhat annak kiszámítása, hogy mekkora napelem teljesítmény is szükséges háztartásuk energiaszükségleteinek kielégítésére. Mostani írásunkban ennek kikalkulálásában szeretnénk segítséget nyújtani. Azt mindenek előtt érdemes tudni, hogy a napelem teljesítmény Wp-ben, vagyis wattpeakben szokás megadni, ami a panel csúcsteljesítményét jelzi. A gyártók ezt az értéket mesterségesen beállított, laboratóriumi körülmények között mérik, vagyis a valóság ettől jellemzően eltér, de alapvetően ezzel számolhatjuk ki hány napelemre is van szükségünk. Például, ha egy online kalkulátor szerint a fogyasztásunkat egy 5,1 kWp-es rendszer elégítheti ki, akkor 340 Wp-es panelból pontosan 15 darabra lesz szükségünk. De visszakanyarodva, azt is tudomásul kell venni, hogy a napelemes rendszer csak ritkán termel a meghatározott csúcsteljesítményén, ezért egy nullás villanyszámla eléréséhez más tényezőket is érdemes figyelembe venni.
A napelem teljesítményt befolyásoló tényezők
Fontos tudni, hogy még egy olyan kis országban is, mint Magyarország is eltérő lehet egy napelemes rendszer éves termelése attól függően, hogy az az Alföld déli részén, vagy Nyugat-Magyarországon, az Alpokalján került telepítésre. Adott pillanatban a napelem-teljesítmény több tényezőtől is függ. Ilyen befolyásoló faktor lehet a:
- napsütéses órák száma
- domborzati viszonyok
- napelemek dőlésszöge
- időjárási viszonyok
- alkalmazott napelem technológia
- megfelelő tervezés és kivitelezés.
A napelem fajták bemutatása és összehasonlítása című cikkünkben írtunk is arról, hogy a különböző napelem típusok más és más körülmények között teljesíthetnek jobban. Például a derűs napsütésben a monokristályos napelemek, felhősebb időben pedig a polikristályos napelemek képesek többet termelni. Hazánkban ez a két típus a leginkább elterjedt, mivel a magas napsütéses óraszám mellett ezek működtethetők a leghatékonyabban.
Szintén időjárási körülménynek tekinthető és kedvezőtlen hatást gyakorolhat a napelemek működésére a forróság. A túlhevült napelemek teljesítménye ugyanis 25 fok feletti léghőmérséklet esetén csökken.
A workman carrying a large solar panel at a green house construction site.
Az éves napelem teljesítmény összege
Ebben a fejezetben a korábbi példánkat részletesebben is kifejtjük, ami a napelemes rendszer elhelyezkedését illeti. Tudni kell, hogy a napsütéses órák száma a déli, alföldi megyékben (Bács-Kiskun, Csongrád-Csanád) a legmagasabb, míg a legalacsonyabb értékeket az Alpokalján és az Északi-középhegységben mérik. Ennek egyik oka maga a domborzat. A sík területeken egy adott pontot sokkal tovább tud érni a napfény, mint egy hegyek között elhelyezkedőt. Ez pedig kritikus pont lehet egy napelemes rendszer működésében, illetve annak megtérülési idejében.
Ideális körülmények esetében elmondható, hogy évi 1100-1200 kWh-t is termelhetünk egy 1 kWp csúcsteljesítményű rendszerrel. Ennek ismeretében pedig tovább lehet vezetni a napelem teljesítmény számítást is:
Amennyiben 1 kWp napelem éves termelése 1100-1200 kWh, és egy átlagos háztartás éves fogyasztása 4400 kWh, akkor annak kiváltásához egy nagyjából 3,5-4,0 kWp-es napelemes rendszer lesz elegendő. Nagyjából ezen algoritmus mentén dolgozik a napelem teljesítmény kalkulátor is. Egy ekkora rendszerhez általában elegendő egy 3-3,5 kW-os inverter is, mivel azok bizonyos mértékig túlterhelhetők. Ugyanakkor, ha tudjuk, hogy a későbbiekben nőni fog fogyasztásunk és bővíteni szeretnénk a rendszert, akkor már érdemesebb egy eleve nagyobb (pl. 5 kW-os) invertert beszerezni.
A tervezésnél ugyanakkor nemcsak a teljesítménnyel, hanem a napelemek méretével is kalkulálni kell, hiszen a tetőfelületnek elegendőnek kell lennie a megfelelő méretű rendszer befogadására. Egy 1 kWp teljesítményt nagyjából 3 panel (3 x 340 Wp) képes leadni. A napelem mérete és a rendszer tervezése című cikkünkben már szót ejtettünk a napelemek tipikus méretéről, így már tudjuk, hogy egy 60 cellás panel 1,6 m², míg egy 70 cellás körülbelül 2 m²-es területet fed le. Vagyis egy 1 kWp-es rendszer nagyjából 6 m²-ből áll.
A napelem teljesítmény m² értéke folyamatosan változik, hiszen a paneleket a gyártók folyamatosan fejlesztik. Az új technológiáknak és gyártási eljárásoknak köszönhetően a napelem teljesítmény m²-ként már 10-15%-kal nagyobb, mint 5-10 éve volt.
A napelem teljesítmény számítás képlettel
A szükséges napelemes rendszer megállapításához érdemes egy napelem teljesítmény kalkulátor segítségével élni. Ezek a rendszerek a beépített algoritmusoknak, szempontrendszereknek köszönhetően könnyedén meghatározzák néhány paraméter megadásával azt a rendszerméretet, amire szükség lehet.
Az eddig bemutatott számítások és becslések jó kiindulási alapot jelentenek ahhoz, hogy megtudjuk, mekkora egy 5 kWp-es napelemes rendszer éves termelése, ugyanakkor ma már sokkal pontosabb számításokat is végezhetünk. Ebben pedig az alábbi képlet nyújt segítséget:
Várható valós energiatermelés = Napelem rendszer elvárt energiatermelése (optimális telepítés esetén) – rendszer várható vesztesége.
Viszont ez a formula sem teljes!
A napelemek előzetes energiatermelésének kiszámításakor figyelembe kell venni azt is, hogy a panel által 1 óra alatt leadott maximális teljesítményét a napsütés, annak intenzitása és hőmérséklete függvényében a modul által leadott áramerősség jelentősen befolyásolni fogja. Mindezért egy másik képletet is be kell vezetnünk a számításba:
P = U x I
Általános iskolai tanulmányainkból talán még jól emlékszünk arra, hogy a leadott Watt teljesítmény (P) az állandó feszültség (U) és az áramerősség (I) függvényében változik. A feszültség állandó, viszont a napsütés intenzitása és a hőmérséklet folyamatosan változik az aktuális időjárástól, napszaktól és évszaktól függően. Így az energiatermelés aktuális pillanatban elmaradhat a várttól.
Amennyiben nem akarunk elveszni a képletek útvesztőiben, akkor könnyebbséget jelent, hogy léteznek már különböző szimulációs programok is, amik figyelembe vesznek minden tényezőt adott földrajzi pontra vonatkozóan a betáplált információk alapján. Szimulációkkal is meghatározhatjuk a pontos hozamot. A sok paraméterrel dolgozó szimulációs programokkal nagy eséllyel elkerülhetőek a későbbi kellemetlen meglepetések.
A napelem teljesítmény mérés
A napelem teljesítmény mérés, főleg adott időpillanatban sokaknak fejtörést okozhat. Éppen ezért egyes invertergyártók segítették a felhasználókat azzal, hogy egy kommunikációképes modult építettek berendezéseikbe, amivel minden időpillanatban kinyerhetőek a napelem rendszer termelési adatok. Ilyen invertereket forgalmaz a Growatt is, ami egy wifi egység és egy applikáció telepítésével informálni tudja a tulajdonosokat az aktuális napelem teljesítmény alakulásáról. A napelem rendszer termelési adatok információt nyújtanak arról is, ha a berendezésben, vagy valamelyik panelnél hiba adódik, így ez is azonnal és egyszerűen javíthatóvá válik.
Ezekre figyeljen napelem választásakor
A fentiekből már tudjuk, hogy valójában nem a napelem teljesítmény a fontos, hanem a teljes napelemes rendszer összteljesítménye. A különböző napelemes árajánlatok és eltérő elemekből álló napelemes rendszerek esetében pedig érdemes összevetni, hogy mennyi 1 m² napelem teljesítménye és az arra vetített költség. Persze ez a szám némiképp torzított, hiszen az árajánlat a napelemeken túl más elemeket is tartalmaz, de alapvetően egy jó irányvonal. A fontos mindenképpen az, hogy a rendszer minőségi anyagokból épüljön fel, és megfelelő tapasztalattal rendelkező szakemberek végezzék a telepítést.
Ha sokallja a villanyszámlát vagy azt tapasztalja, hogy „szökik az áram”, kérjen ajánlatot! A kalkulációt követően 15 percen belül részletes, személyre szabott árajánlatot küldünk.
