Napelem

A napelemes degradáció a napelem teljesítményének idővel történő fokozatos csökkenése, amelyet különböző tényezők okoznak.

Ez bekövetkezhet a szélsőséges időjárási körülményeknek való kitettség, a gyártási folyamat során felhasznált rossz minőségű anyagok vagy akár a panel természetes öregedési folyamata miatt.

A degradáció mértéke idővel jellemzően csökken, a napelemek várható élettartama 25-30 év.

Olvassa el kapcsolódó cikkünket : A napelemek élettartamának megértésének végső útmutatója

Az egyenáram (DC) a napelemes rendszerek alapvető eleme, mivel ez a napelemek által termelt villamos energia típusa. Az egyenáram akkor keletkezik, amikor a napfény a napelemben lévő fotovoltaikus cellákat éri, és a félvezető anyag elnyeli azt. A keletkező egyenáramot ezután az inverterhez küldik, amely azt váltóárammá alakítja, hogy azt otthonokban és épületekben lehessen használni.

Az egyenáram a napelemes rendszerek fontos része, mivel lehetővé teszi a napenergia hatékony befogását és felhasználását. Mivel a napelemek egyenáramot termelnek, fontos a rendszer kialakításának optimalizálása annak érdekében, hogy a termelt energia ne vesszen el az átalakítási folyamat során. A vezetékezés mérete és minősége, a használt inverter típusa és más alkatrészek mind szerepet játszanak a rendszer hatékonyságában.

A napelemes PV-rendszerekben való felhasználáson kívül az egyenáramot gyakran használják elektronikai eszközökben, járművekben és más olyan alkalmazásokban is, ahol akkumulátorokat vagy más energiatároló eszközöket használnak. A DC gyakran hatékonyabb és költséghatékonyabb, mint a váltakozó áram bizonyos típusú alkalmazásokban, például akkumulátortárolás vagy elektronikus eszközök táplálása esetén.

A csúcsteljesítménypont az a pont a napelemek áram-feszültség (I-V) görbéjén, ahol a teljesítmény a legnagyobb. Ez az optimális pont határozza meg, hogy a napelem vagy fotovoltaikus modul milyen áramot és feszültséget képes leadni adott napfényintenzitás és hőmérséklet mellett.

A napelemek teljesítménye Watt peak-ben (Wp) van megadva. Ez azt jelenti, hogy a mérési eredmények a panel csúcsteljesítményét mutatják, amelyet laboratóriumi sztenderd teszt körülmények között (STC) állapítanak meg. Ez a névleges teljesítmény, amelyet 1000 W/négyzetméternyi villanó fény és 25 Celsius fokos hőmérséklet mellett mérik.

Fontos megérteni, hogy az év során csak néhány óra van, amikor a napelem valóban eléri a csúcsteljesítményét. Általában ezek az időszakok akkor következnek be, amikor alacsony a hőmérséklet és erős a napfény. Ezért több tényezőt kell figyelembe vennünk annak érdekében, hogy reális képet kapjunk arról, mekkora teljesítményű napelem-rendszerre van szükségünk a tetőnkön. A helyi időjárás, az éghajlati viszonyok és más tényezők mind befolyásolhatják a napelemek teljesítményét.

A Bypass-dióda, a napelemek alapvető fontosságú alkatrésze, azt a célt szolgálja, hogy megvédje az elektronikus berendezéseket a túláram okozta károsodástól.

Ha a közvetlen napsugárzás miatt hőmérséklet-emelkedés vagy áramtúltengés következik be, a Bypass dióda aktiválódik, és átirányítja az áramot, hogy megakadályozza a napelem elektronikus alkatrészeinek károsodását.

Beeső fény jelentése a villamos energia előállításában kiemelt fontosságú, hiszen a napelemek által használt fényenergia mennyiségét határozza meg. A beeső fény lehet közvetlen besugárzás, amely akkor következik be, amikor a sugárzás közvetlenül a Napból érkezik a napelem felületére, vagy diffúz besugárzás, amely akkor következik be, amikor a sugárzás a légkörön keresztül jut el a napelemre. A beeső fény mennyiségét befolyásolhatja a napszak, a földrajzi adottságok, az évszakok és az időjárási körülmények.

A közvetlen besugárzás esetében a nap sugarai egyenesen érik a napelemet, így nagyobb mértékben hasznosulnak a cellákban. Azonban a diffúz besugárzás is fontos, mivel az árnyékos vagy borult időjárás esetén is lehetővé teszi a napelemek működését. Az egész éves beeső fény mennyiségét a napsütéses órák száma, a földrajzi hely és a napszög határozza meg.

A beeső fény mennyiségét hatékonyan lehet növelni olyan technológiák használatával, mint a napkövető rendszerek és a tükrös napelemek. Ezek a technológiák lehetővé teszik, hogy a napelemek mindig a legjobb beeső fényben legyenek, így nagyobb hatékonysággal dolgoznak. A beeső fény nagy jelentőséggel bír a megújuló energiaforrások felhasználásában, és az energiahatékonyság területén is kiemelt figyelmet kap.

Az Imp (maximális teljesítményen mért áram) az elektromos érték, amely megegyezik a napelemmodul maximális kimeneti teljesítményével. Tehát, amikor a napelemmodul a legnagyobb teljesítményt nyújtja, az áram, amit a modul generál, Imp-ként ismert. 

Értéke változhat a napelemmodul típusától és a környezeti tényezőktől függően.

Az Imp fontos mutató, mivel segít meghatározni a napelemmodul hatékonyságát és teljesítményét. Minél magasabb az Imp értéke, annál nagyobb az áram , amit a modul képes generálni, és ennek eredményeként több elektromos energiát képes termelni. Az Imp értéke a napelemmodul adatlapján található, és segíti az üzemeltetőket és a szakembereket abban, hogy megfelelően tervezhessék és kihasználhassák a napelemes rendszerek teljesítményét.

A reflexiógátló bevonat egy vékony anyagréteg, amelyet a napelem felületére visznek fel annak érdekében, hogy csökkentsék a visszaverődő fény mennyiségét, és növeljék a cellába jutó fény mennyiségét. Ez a bevonat segít javítani a cella hatékonyságát azáltal, hogy több fényt alakít át villamos energiává.

Az Analemma a Nap égi útjának grafikus ábrázolása egy év alatt, amelyet a Nap helyzetének minden nap ugyanabban az időpontban történő ábrázolásával hoznak létre.

Hasznos eszköz a napenergia-rendszerek tervezői számára, mivel segít meghatározni a napelemek legjobb elhelyezését, dőlésszögét és tájolását az energiatermelés maximalizálása érdekében.

Az analemma elemzésével a tervezők meghatározhatják, hogy a PV panelek mely időpontokban legyenek optimálisak a különböző irányok felé, hogy az év során a legtöbb napfényt kapják.

Az amperóra-mérő olyan eszköz, amely egy adott időszak alatt egy áramkörön keresztüláramló elektromos töltés mennyiségét (amperórában) méri. Az elektromos energia felhasználásának nyomon követésére és nyilvántartására szolgál.

Az amper fogalma:

Az amper egy alapvető mértékegység, amelyet az elektromos áram erősségének számszerűsítésére használnak. A Nemzetközi Egységrendszerben (SI) nagy A betűvel jelölik.

 

Jele: I

Mértékegysége: A (amper)

 

Kiszámításának képlete:

I=Q/t (Q=töltés, t=idő – coulomb/másodperc)

1A=1C/1s (egy amper egyenlő egy coulomb töltés egy másodperc alatt)

 

Az amper megértése:

Az amper a vezető keresztmetszetén egy adott időintervallum alatt áthaladó elektromos töltések mennyiségének mérőszáma. Az elektromos töltések áramlási sebességét jelenti.

 

Amper átváltása:

1 kiloampér (kA) 1000 amperrel (A) egyenértékű.

1 amper (A) 1000 milliamperrel (mA) egyenlő.

 

Az elnevezések eredete:

Az amper mértékegység André-Marie Ampère neves francia fizikusról kapta a nevét. Ampère jelentősen hozzájárult az elektromágnesesség területéhez, különösen az elektromos áram és a mágneses mezők közötti kapcsolat megértéséhez.