Az áram ma már nélkülözhetetlen a mindennapjainkban, de az elektromos hálózattal kapcsolatban több probléma is felmerülhet fel. A leggyakoribb, hogy a feszültség minőséggel adódik gond: ide tartoznak a tranziensek, a gépek által generált nagyobb indítási áramlökés, a feszültség leesése vagy túl magas mértéke.
Kellemetlen helyzetet a fentieken kívül az áramkimaradás okozhat, hiszen ilyenkor egyáltalán nem működnek a gépek. Nagyvárosoktól távoli helyeken akár napokig is elhúzódhat a helyreállítás, ilyenkor hasznos lehet egy otthoni energiatároló egység vagy saját napelemes hálózat kiépítése.
A fenti két elektromos rendszer nem működhet az inverter nélkül, így ebben a bejegyzésben megmutatjuk, mit is jelent ez a fogalom, és mik a leggyakoribb felhasználási területei. Részletesen taglaljuk a napelemes rendszerekben betöltött szerepét, illetve a különféle típusokat is áttekintjük.
Az inverter olyan elektromos eszköz, mely az egyenáramot váltóárammá alakítja át. Az energiát ehhez a legtöbb esetben akkumulátor vagy napelemek biztosítják.
Napelemes rendszereknél az inverter főalkatrész, hiszen az egyenáramot megfelelő feszültségű és frekvenciájú váltóárammá alakítják. A legkorszerűbb inverterek még több feladatot is elláthatnak: pl.optimalizálják az áramtermelést, biztonsági és védelmi funkciókat látnak el, illetve akár adatgyűjtést és távfelügyeletet is végeznek.
Az akkumulátorról történő energiafelhasználás pedig akkor jellemző, ha például a villamos hálózattól távol, akksiról kell működtetni egy gépet.
Bár háztartásoknál ritkább, de középületeknél és vállalkozásoknál az áramkimaradás esetére telepített akkumulátorok vagy UPS-ek egyenáramát is inverter alakítja át az épület villamos hálózatába.
Az inverterek két fő egységből állnak, melyeket DC/DC, illetve DC/AC konverternek neveznek.
A DC/DC konverter bemenetére kötik rá az egyenáram forrását, ez transzformátor segítségével 320-400 Voltos egyenáramot állít elő, és eltárolja a kondenzátorában. Közben kezeli a túlfeszültséget és a melegedést is.
A DC/AC konverter fő feladata a beszerelt tranzisztorok segítségével az 50 Hz-es frekvenciájú, 230 V-os effektív értékű váltóáram előállítása. A kimeneten adja le a háztartási eszközök számára is felhasználható feszültséget.
Az otthonokban az inverterek két fő területen jelennek meg. Az első a már említett napelemes rendszer, a másik pedig a modern klímaberendezések.
Az inverteres klímák a fűtéshez és hűtéshez használják fel ezt a részegységet, ahol a bejövő, kis frekvenciájú váltóáramot az inverter egyenárammá alakítja át, második lépésben pedig következik a váltóárammá való visszaalakítás. Ezek a hűtő-fűtő egységek nagy népszerűségre tettek szert napjainkban, mivel sokkal egyszerűbbekké váltak.
A napelemes rendszer az áramátalakításhoz használja fel az invertert. A napelemek alacsony feszültségű egyenáramot alakítanak ki ez nem megfelelő a háztartási gépeknek vagy berendezéseknek. Az inverter megnöveli a feszültséget és váltóárammá alakítja át az energiát, így az már közvetlenül elfogyasztható. Ha az adott napelemes hálózat a felesleges áramot visszatáplálja a közműhálózatba, akkor szintén ennek az eszköznek a feladata, hogy a hálózat aktuális állapotának megfelelő áramot állítson elő.
Az inverterek más helyeken is kulcsfontosságúak, a szünetmentes tápegységek vagy UPS-ek sem működhetnének nélkülük. Ezek főleg ipari vagy intézményi felhasználásra készülnek. A fő feladatuk, hogy áramkimaradás esetén addig biztosítsák az energiát, míg a lassabb generátorok be nem indulnak. A nagyméretű akkumulátorok egyenáramát ilyenkor is inverterek alakítják át váltóárammá.
A napelemes rendszerekben különféle típusú inverterek használhatók fel. Ezek kiválasztása függ a megvalósítás típusától, az igényektől és az anyagi lehetőségektől is.
A standard string inverter angol kifejezés a több sorosan kötött napelem, füzér mellé elhelyezett invertert jelenti. Ez az egyik leggyakrabban használt típus, mely közvetlenül a napelemből érkező egyenáramot alakítja át, és küldi tovább váltóáramként a hálózatba.
Előnyei:
● nagyon sok modell létezik belőle a piacon, így mindenféle található a beépítéshez
● az egyik legmegbízhatóbb és kiforrottabb rendszer
● magasfokú hatékonyság, olcsón
● lehetővé teszi a távmonitoringot
Hátrányai:
● önállóan nem építhető be mellé akkumulátor, szükséges hozzá egy akkumulátor inverter is
● az MPPT (munkapont követő rendszer) nem érhető el panel-szinten
● nem támogatja a napelem elemenkénti monitorozását
A mikro inverter sokkal kisebb, mint az átlagos inverter. Utóbbi jellemzően 1,5 és 5 kW teljesítménnyel üzemel, míg mikro kivitel általában 200-250 W-os.
A napelemes rendszernél a mikro invertereket a napelem panelek mögé kötik be, és mindegyik egy-egy részegységért felelős. Ezzel elkerülhető, hogy egy központi, nagyobb inverterre legyen szükség.
Előnyei:
● mivel minden napelem önállóan szabályozható, így egyetlen panel teljesítménye nem rontja le az egész rendszerét
● támogatja panelszintű MPPT-t
● elérhető a napelem panelszintű monitorozása
● alacsony feszültség, biztonságosabb
Hátrányai:
● ugyanakkora rendszernél sokkal drágább a sok kis mikro inverter felhasználása
● bonyolultabb felszerelés
● magasabb karbantartási költség a több egység miatt
A battery inverter az akkumulátor mellé bekötött inverter, és feladata a tárolóegységbe juttatni, illetve onnan kivenni az energiát. Gyakran használják együtt a füzérrendszerű napelemeknél beszerelt inverterrel.
Előnyei:
● régóta használt típus, így megbízható és tartós
● könnyen beszerelhető már létező napelemes rendszerekbe
Hátrányai:
● utólagos beszerelését gyakran engedélyeztetni kell
● már meglévő rendszerbe kötve drágább megoldást jelent, mint egy hibrid inverter felhasználása az első telepítés során
A hibrid inverter a stringek mellé bekötött általános célú inverter és az akkumulátor inverter keresztezése. Nemcsak a napelemből érkező egyenáramot tudja váltóárammá alakítani, hanem felelős az akkumulátor betáplálásáért és az abból történő áramkivételért.
Előnyei:
● olcsóbb és egyszerűbb megoldás, mint egy-egy általános célú és akkumulátor inverter együttes bekötése
● akkumulátor nélkül is beszerelhető, így annak megvásárlása ráér később is
Hátrányai:
● mivel kettős feladata van, ezért kevésbé lehet hatékony, mint a két fentebb említett inverter együttese
A rácskötés-inverter a közüzemi hálózathoz csatlakozik és összeköti azt az alternatív egységekkel, pl. a szolár panellel (de beköthető hidro- vagy szélüzemű rendszerekbe is). Átalakítja és azonnal továbbítja az energiát az otthoni hálózatra.
Az invertert úgy kell méretezni, hogy az illeszkedjen a napelem teljesítményéhez. Az ajánlás az, hogy az inverter AC oldali feszültsége 80-120% között legyen a napelem DC oldali feszültségének. Ha ez nem megfelelően történik, akkor napsütéses időben, amikor a panelek sok energiát termelnek, az inverter esetlegesen nem tudja a teljes energiát átvenni, és annak egy része elveszik.
Az inverter elhelyezéséhez a legmegfelelőbb az olyan helyiség, mely védett a nedvességtől és megfelelően hűvös. A túl magas külső hőmérséklet hatására az eszköz túlmelegedhet, és nem működik optimálisan, illetve élettartama csökkenthet. A tűző napsütéstől akkor is védeni kell, ha zárt helyen található.
A kiépítés során figyelni kell a hatályos jogszabályokra. Ha az inverter az előírásnál távolabb található a napelemtől, akkor a rendszerbe kell építeni a lekapcsolásért felelős kézi kapcsolót, mely további költséggel és munkával jár.
Ezeknek a javaslatoknak a betartása nagyon fontos, mert az inverter korai meghibásodása jelentős költséget jelent. A megfelelő üzemeltetéssel viszont meghosszabbítható az élettartama, így akár évekkel is kitolható a csere időpontja.
Egy hideg téli estén nincs is jobb, mint bevackolni magunkat a meleg szobába. Napjainkban azonban kulcskérdéssé vált, hogy milyen módon állítjuk elő ezt a meleget. Bár a klasszikus fűtési technikák (gáz, fa) továbbra is a legnépszerűbbek közé tartoznak, egyre többen fordulnak az alternatív technikák (hőszivattyú, elektromos fűtés) felé.
Utóbbiak jellemzően kisebb környezeti terhelést jelentenek, hiszen olyan megújuló energiaforrásokra épülnek, mint a napenergia vagy a geotermikus hő. Emellett a család pénztárcáját is kímélik, hiszen hosszú távon megtérülő beruházásnak számíhatnak a hagyományos eljárásokhoz képest. Cikkünkben a klasszikus és az alternatív fűtési technikákat is alaposabban górcső alá vesszük.
A napelem rendszerek egyik elengedhetetlen kelléke maga a napelem panel, ami a felhasználóknak sokszor csak „egy fekete tábla, ami begyűjti a napenergiát”. Nagyon leegyszerűsítve valóban erről van szó. De ha valódi energiaforrásként tekintesz a napenergiára és tudod, hogy ez egy mindenki számára elérhető, megtérülő befektetés, akkor nem árt tudni az alapokat a napelem panelekkel kapcsolatban. Mennyibe kerül, hány darab kell belőle és meddig szolgálja a háztartást? Alaposan körbejárjuk a témát, tarts velünk!
A világ kőolaj-, földgáz- és uránkészletei kimerülőben vannak. A legoptimistább becslések szerint is maximum 100 év múlva egyik nem megújuló energiaforrás sem áll majd az emberiség rendelkezésére. A megújuló forrásokból származó energia ezzel szemben korlátlan lehetőségeket kínál, hiszen ezek emberi időléptékben képesek újratermelődni. Ebbe a csoportba tartozik többek között a napenergia, a biomassza, a szél- és a vízenergia.
A széndioxid kibocsátás csökkentését célzó törekvéseknek köszönhetően a megújuló energiák egyre elterjedtebbé váltak az elmúlt tíz évben szerte a világon, és persze az Európai Unióban is. Magyarország ebből a szempontból a közepesen fejlett országok közé tartozik, a zöld energia azonban nálunk is kezd utat törni magának. Cikkünkben megmutatjuk, miért van ez így, és milyen előnyökkel számolhat, ha környezetbarát és fenntartható megoldásokat választ.
Elérhetőségek
