Mi a napelem??
Definíció: A napelemek olyan eszközök, amelyek elnyelik a napsugarakat, és azokat elektromos árammá vagy hővé alakítják át.
Leírás: Egy napelem valójában napelem/fotovoltaikus cellák összessége, amelyek fotovoltaikus hatás révén villamos energiát termelnek. Ezek a cellák rácsszerűen helyezkednek el a napelemek felületén.
Tehát az egység úgy is leírható, mint egy tartószerkezetre szerelt modul-rendszer. A fotovoltaikus (PV) modul belsejében például 6 × 10 napcella kapcsolódik össze.
Hogyan működnek a napelemek?
Egy átlagos napelem cella egyedül csak kevés áramot termel, éppen ezért általában egynél sokkal többre van szükség. Emiatt a cellákat gyakran napelem moduloknak nevezett csoportokba kapcsolják össze. A napelem modulnak van egy kerete, amely a cellákat tartja. Egyes modulok több méter hosszúak és szélesek is lehetnek. Ezek akár néhány száz Watt elektromos áramot is képesek termelni. Ha még több energiára van szükség, a modulok összekapcsolhatóak egy nagy napelem táblába. Minél több cellát foglal be a rendszer, annál több áramot termel. Elegendő modullal hatalmas teljesítmény érhető el.
A napelemek elnyelik a fotonokat, és közben elektromos áramot állítanak elő. A fotonok becsapódnak a napelem felületére, ami energiát generál, így téve lehetővé, hogy az elektronok leszakadjanak atomi pályájukról, és a napelemek által létrehozott elektromos mezőbe kerülve egyenárammá váljanak. Ezt az egész folyamatot nevezik fotovoltaikus hatásnak. Egy átlagos otthon több mint elegendő tetőfelülettel rendelkezik annyi napelemnek, amennyi képes fedezni a ház energiaszükségletét. A megtermelt áramfelesleg bekerül a fő áramhálózatba, így biztosítva villamosenergiát az éjszaka folyamán is.
A fő hálózatról lekapcsolt napenergia-rendszerek szükséges alkatrészei az akkumulátorbankok, a töltésszabályozók és a legtöbb esetben az átalakítók. A napelemtábla egyenáramot (DC) küld a töltésszabályozón keresztül az akkumulátorbankba. Ezután az áram az akkumulátorbankból az átalakítóba kerül, amely az egyenáramot váltóárammá (AC) alakítja, amely a nem egyenáramot használó berendezések áramellátásához szükséges. Az átalakítóval megtámogatott napelemtáblák mérettől függően a legáramigényesebb komplexumok igényeit is kielégíthetik. A váltóáram felhasználható otthonok, kereskedelmi épületek, szabadidős járművek, hajók, faházak, nyaralók, távoli forgalomirányító- és távközlési berendezések, olaj- és gázáramlás-ellenőrzés, RTU, SCADA és még rengeteg mást rendszer ellátására.
Sok szakértő szerint az elkövetkező években nagyobb és nagyobb naperőművek épülnek majd. Egy nap a naperőművek akár 500 megawattot is képesek lehetnek előállítani. Ez körülbelül megegyezik egy átlagos szénerőmű termelésével.
A napelemek akkor a leghatékonyabbak, ha közvetlenül a Nap felé néznek. Emiatt a paneleket gyakran napkövetőkre helyezik. A napkövetők úgy fordítják el a paneleket, hogy azok lekövessék a Nap mozgását az égbolton
A koncentrált napenergia (CSP) cellák erős fényben jobban működnek. Annak érdekében, hogy a modulok minél több fényt kapjanak, néha koncentrátorokat használnak. Ezek olyan eszközök, amelyek nagy területről gyűjtik össze a napfényt, majd tükrökkel vagy lencsékkel fókuszálják azt a napelemmodulokra. Mivel a koncentrátorokat közvetlenül a Napra kell irányítani, ezért azokat is követőberendezésekre szerelik.
Az épületek napkollektorai nem különböznek más panelektől. Hogy igazán hasznosak legyenek, elég napfényt kell kapniuk. Általában olyan tetőkön helyezik el őket, amelyek a Nap felé néznek, és nem vetül rájuk árnyék. Néha egyszerűen a földre telepítik őket. A napelemek különböző színekben és kivitelben kaphatók. Falra vagy tetőre helyezve olyan jól beleolvadhatnak környezetükbe, hogy szinte észrevehetetlenné válnak
