A napelemes rendszer telepítése hosszú távú befektetés, amely csak akkor térül meg időben, ha a rendszer megfelelően van méretezve. Egy túl kicsi rendszer nem termel elegendő áramot a háztartás szükségleteihez, így továbbra is jelentős részben a hálózatból kell vásárolnia az energiát - ez a mai árak mellett nem költséghatékony. Ugyanakkor egy indokolatlanul nagy kapacitású rendszer sem előnyös: kisebb fogyasztás mellett a termelt többletenergiát nem tudja teljes mértékben hasznosítani, így a beruházás megtérülése romlik. Ráadásul a szolgáltató a betáplált felesleget jellemzően olcsóbban veszi át, mint amennyiért Ön vásárolja az áramot. Ezért kulcsfontosságú a napelem rendszer pontos méretezése az Ön egyedi igényeire szabva. Az alábbi útmutatóban lépésről lépésre végigvesszük, hogyan határozhatja meg a szükséges rendszer méretét és hány napelemre lesz szüksége a háza energiaellátásához.
Az éves fogyasztás meghatározása
A napelem rendszer tervezésének első lépése az éves villamosenergia-fogyasztás pontos ismerete. Ennek kiszámításához összegezze az elmúlt 12 hónap áramszámláin szereplő fogyasztást (kWh), vagy nézze meg szolgáltatója éves elszámoló számláját. Az éves fogyasztás (kWh/év) lesz az a kiinduló adat, ami alapján a rendszer teljesítményét méretezni kell. Például egy átlagos, 2-3 fős magyar háztartás éves fogyasztása kb. 2900 kWh, míg egy 4 fős családé gyakran 4000-5000 kWh körül alakul. Természetesen ez nagyban függ a felhasználási szokásoktól - az elektromos fűtés, a légkondicionálók, vagy például egy elektromos autó töltése jelentősen növelheti a fogyasztást. Fontos: Ha a közeljövőben új nagyfogyasztó berendezéseket tervez (pl. hőszivattyús fűtés, elektromos autó töltő, jacuzzi), ezt előre kalkulálja bele az éves energiaigénybe. Tapasztalataink szerint érdemes ilyenkor valamivel nagyobb kapacitású rendszert tervezni, hogy az új igényeket is ki tudja szolgálni - de ne lépjük túlzottan túl a szükségleteket. Az éves fogyasztás ismerete alapfeltétele, hogy ki tudjuk számítani, mennyi napelem kell a házra.
Energiaigény és napsütéses órák figyelembevétele
Az éves energiaigény mellett a másik kulcsfontosságú tényező a rendelkezésre álló napenergia mennyisége az Ön lakóhelyén. Magyarország földrajzi adottságai kedvezőek a napenergia szempontjából: hazánkban egy 1 kW csúcsteljesítményű napelem rendszer optimális tájolás és dőlésszög esetén éves szinten átlagosan 1100-1200 kWh villamos energiát termel. Ez az érték persze régiónként kissé eltér: míg az északi országrészben ~1050 kWh/kW/év hozam várható, addig a déli, naposabb területeken akár 1150-1200 kWh is elérhető. A napsütéses órák száma évente ~2000 óra északon, míg délen ~2200 óra körül alakul - ez magyarázza a termelésbeli különbséget. Emellett a tető tájolása és dőlésszöge is befolyásolja a termelést: ideális esetben a panelek dél felé néznek, 30-40° közötti dőlésszögben. Ettől eltérő tájolás (pl. kelet-nyugati tető) vagy laposabb/meredekebb dőlésszög esetén valamivel kisebb lesz a rendszer hozama. Ez nem jelenti azt, hogy ilyen esetben ne telepítsen napelemet, csupán vegye figyelembe: ugyanahhoz az éves termeléshez több panelre lehet szükség nem ideális tetőviszonyok esetén. Ugyanez igaz az árnyékoltságra is - egy részben árnyékos tetőn a panelek teljesítménye csökken, ami nagyobb rendszer telepítését indokolhatja a kívánt hozam eléréséhez. Összefoglalva: ismerje meg ingatlana adottságait (földrajzi elhelyezkedés, tető tájolása, dőlésszög, árnyékviszonyok), mert ezek határozzák meg, mekkora napelem rendszer tudja biztosítani az Ön éves fogyasztásának megfelelő energiatermelést.
A napelemek teljesítményének és számának kiszámítása
Ha megvan az éves fogyasztása és tisztában van a helyi adottságokkal, következhet a rendszer méretezése. A fő kérdés: mennyi napelem kell az éves fogyasztás fedezéséhez? A számítás két lépésben történik:
Szükséges rendszer-teljesítmény (kWp) kiszámítása: Ossza el éves energiafogyasztását a várható fajlagos hozammal. Magyarországon irányadó értéknek vehetjük az 1100 kWh hozamot 1 kW-ra vetítve (jó tájolású tető esetén). Például: Ha éves fogyasztása 4500 kWh, akkor egy kb. 4,1 kW-os (4500/1100 ≈ 4,09) napelem rendszer szükséges a teljes fedezethez. Amennyiben a tető tájolása nem déli vagy gyakran árnyékos, érdemes konzervatívabb értékkel (pl. 1000 kWh/kW) számolni, így ilyen körülmények között ugyanez a 4500 kWh fogyasztás ~4,5 kW-os rendszert igényelne.
Napelem panelek darabszámának meghatározása: A szükséges kWp ismeretében ki tudjuk számolni a panelek számát a választott napelem típus teljesítménye alapján. A napelemek teljesítményét Wp (wattpeak) értékkel adják meg, ami a panel laboratóriumi csúcsteljesítménye. A mai modern háztartási napelem panelek jellemzően 350-500 Wp teljesítményűek darabonként. Amennyiben például 400 Wp névleges teljesítményű modulokkal tervez, akkor 1 panel nagyjából 0,4 kW csúcsteljesítményt képvisel. Ossza el a szükséges összteljesítményt a panelenkénti Wp értékkel: az előbbi 4,1 kWp igény esetén 4100/400 ≈ 10,25, vagyis legalább 11 darab 400 W-os napelem panelre lenne szükség. Ha nagyobb, 500 W-os panelek mellett dönt, akkor 4100/500 = 8,2, tehát elég lehet 9 darab panel is. Mindig felfelé kerekítsen, hiszen panelből nem lehet tört számút telepíteni, és a névleges teljesítményt a rendszer a valóságban ritkán éri el egyszerre minden panel esetén. (Ennek oka, hogy a valós körülmények - hőmérséklet, napsugárzási szög, inverter veszteségek stb. - eltérnek a laboratóriumi standard feltételektől, így a panelek kicsit kevesebbet termelnek, mint a maximális Wp értékük.) Ezért érdemes egy kis ráhagyással tervezni a paneldarabszámot, hogy éves szinten biztosan összejöjjön a kívánt kWh termelés.
Összefoglalva a számítás lényegét: Éves fogyasztás (kWh) / várható termelés (kWh/kW) = szükséges rendszer méret (kW), majd szükséges kW / egy panel Wp (kW) = panelek száma.
Ha ezt a két számítást elvégzi, megkapja, hogy mekkora napelem rendszerre és hány darab panelre lesz szüksége a villanyszámla kinullázásához. Természetesen a kapott érték finomítható a pontos adottságok ismeretében, de kiindulásnak kiváló.
Példaszámítások különböző háztartási igényekre
Nézzünk néhány gyakorlati példát, hogy jobban érzékelhető legyen a napelem rendszer méretezése különböző éves fogyasztások mellett. Az alábbi számításoknál feltételezzük, hogy a tető ideális tájolású, és 1 kW kapacitás ~1100 kWh-t termel évente. A panelek névleges teljesítményét 400 W-nak vesszük az egyszerűség kedvéért.
3500 kWh éves fogyasztás: Egy kisebb családi ház vagy lakás kb. 3500 kWh áramot igényel évente. Szükséges rendszer-teljesítmény ≈ 3500/1100 = 3,18 kW. 400 W-os panelekből 3,18 kW eléréséhez kb. 3180/400 = 7,95, tehát minimum 8 darab napelemre lenne szükség. Érdemes 8-9 panellel tervezni, ami egy ~3,2-3,6 kW-os rendszernek felel meg, így némi tartalék is marad a termelésben.
5000 kWh éves fogyasztás: Ez már egy nagyobb, 4-5 fős háztartás tipikus igénye. Szükséges kapacitás ≈ 5000/1100 = 4,55 kW. 400 W-os modulokkal számolva 4550/400 = 11,37, tehát legalább 12 darab panel ajánlott egy ~4,8 kW-os rendszerhez. 12 db modern panel könnyedén elfér egy átlagos családi ház tetején, és éves szinten ~5200-5400 kWh energiát termelhet, ami fedezi az 5000 kWh fogyasztást.
7000 kWh éves fogyasztás: Ekkora igény felmerülhet például akkor, ha elektromos fűtést és hűtést használ, vagy otthon tölti elektromos autóját is. A szükséges teljesítmény ≈ 7000/1100 = 6,36 kW. 400 W-os panelekkel 6360/400 = 15,9, tehát kb. 16 darab napelem kell egy 6,4 kW körüli rendszerhez. 16 panellel (ami tipikusan két sorban elhelyezhető a tetőn) éves szinten ~7000 kWh vagy valamivel több termelés várható, ami elegendő egy ilyen magas fogyasztású háztartásnak is.
A fenti példákból látható, hogy éves fogyasztás alapján hogyan számítható ki a szükséges napelem rendszer nagysága és a panelek darabszáma. Természetesen az alkalmazott panelek típusa befolyásolja a darabszámot: ha kisebb (pl. 300 W-os) paneleket használna, több darabra lenne szükség, nagyobb (500 W-os) panelekből pedig kevesebb is elég lehet. Fontos továbbá, hogy a rendszer méretezésénél a jövőbeni esetleges fogyasztásnövekedést is vegye figyelembe, ahogy azt korábban említettük.
Megbízható napelem és inverter márkák
A napelemes rendszerek piaca ma már széles, számos gyártó termékei közül választhatunk. Fontos a minőségi és megbízható márkák mellett dönteni, hiszen a paneleknek és az inverternek 25-30 évig kell üzemelniük. Cégünk is csak olyan gyártók termékeit forgalmazza, amelyek bizonyították megbízhatóságukat a nemzetközi piacon. Röviden bemutatunk néhányat a kínálatunkból:
-
Risen Energy: Kínai székhelyű, globálisan elismert gyártó. A Risen napelemek kiváló ár-érték arányúak, Tier-1 besorolással rendelkeznek a nemzetközi piacon. Magas hatásfokú monokristályos cellákat alkalmaznak, és hosszú távú teljesítmény-garanciát nyújtanak, ami biztosítja az Ön beruházásának megtérülését.
-
Tongwei: A Tongwei a világ egyik legnagyobb napelem cella gyártója, és paneljei is egyre ismertebbek. Kiváló minőségű alapanyagokból dolgoznak, moduljaik stabil teljesítményt nyújtanak. Megbízhatóságukat jelzi, hogy számos nagy naperőmű-projektben is alkalmazzák őket, így háztartási méretben is nyugodtan számíthat rájuk.
-
Longi Solar: A Longi az egyik piacvezető a monokristályos napelemek területén. Paneljeik rendkívül magas hatásfokúak és innovatív technológiákat (pl. PERC cella) tartalmaznak. A Longi termékek megbízhatóságát világszerte bizonyítják; hosszú élettartam, 25 év teljesítménygarancia és erős szervizháttér jellemzi őket.
-
Sharp: A japán Sharp név garancia a minőségre. Több évtizedes tapasztalattal rendelkeznek a napelemgyártásban, hiszen a Sharp már az 1960-as évektől fejleszt napelemeket. Paneljeik tartósak és stabil teljesítményűek, gyakran választják őket olyanok, akik prémium minőségű, megbízható márkát keresnek a tetőjükre.
Inverterek (áramátalakítók): Az inverter a napelemes rendszer lelke, amely a panelek által termelt egyenáramot hálózati váltóárammá alakítja. Kiemelten fontos a jó minőségű inverter választása, mert ez az eszköz biztosítja a rendszer hatékony működését és illeszkedését a hálózathoz. Cégünk az alábbi inverter márkák termékeit forgalmazza, melyek mind megbízhatóságukról ismertek:
-
Huawei: A Huawei a világ egyik vezető inverter gyártója, köszönhetően a fejlett technológiáinak és okos megoldásainak. Invertereik kiváló hatásfokkal működnek, megbízhatóak, és olyan extra funkciókkal is bírnak (pl. okos energiakezelés, távfelügyelet), amelyek növelik a rendszer hozamát és biztonságát.
-
Deye: A Deye egy feltörekvő kínai márka, amely minőségi invertereiről és hibrid rendszereiről ismert. Különösen az energiatárolós (akkumulátoros) rendszerekben erősek - invertereik képesek rugalmasan kezelni a hálózat és az akkumulátor közötti energiaáramlást. Megbízható választás, ha később akkumulátoros bővítésben is gondolkodik.
-
SolaX: A SolaX Power innovatív megoldásairól híres, kínálatukban a string inverterek mellett okos hibrid inverterek is szerepelnek. Termékeik Európa-szerte elterjedtek a lakossági piacon. A SolaX inverterek stabilan üzemelnek, jó hatásfokkal és akár integrált monitoringgal, így Ön valós időben nyomon követheti a termelést.
-
Sofar: A Sofar Solar (újabban csak Sofar) szintén elismert kínai gyártó, amely megbízható és megfizethető invertereket kínál háztartási és ipari méretekben is. Invertereik könnyen telepíthetők, tartósak és alacsony karbantartást igényelnek. A Sofar név garancia arra, hogy a rendszer szíve hosszú távon, stabilan fog működni.
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni a méretezésnél
A napelemes rendszer megtervezése során számos buktató adódhat. Íme néhány gyakori hiba, amit tapasztalataink szerint érdemes elkerülnie:
Rossz becslés az energiafogyasztásra: Ha alulbecsüli a háztartás valódi fogyasztását, a telepített rendszer kicsi lesz, és nem éri el a kívánt megtakarítást - az áramszámla nem tűnik el, a beruházás pedig csalódást okozhat. Ugyanígy probléma a túlbecslés is: feleslegesen nagy rendszert telepíteni pénzkidobás, hiszen a termelés egy részét nem tudja kihasználni. Mindig reális, mérési adatokon alapuló éves fogyasztásból induljon ki, és kalkuláljon a jövőbeli változásokkal is (bővülő család, új gépek stb.).
A tető adottságainak figyelmen kívül hagyása: Gyakori hiba, hogy a lelkes tervezés közben nem mérik fel alaposan a tetőt. Megfelelő-e a tető tájolása és dőlésszöge? Van-e árnyékot adó fa, kémény? Elbírja a tetőszerkezet a panelek többletsúlyát? - Ezeket a kérdéseket mind vizsgálni kell. Például egy átlagos 4 kW-os (10-12 paneles) rendszer súlya tartószerkezettel együtt akár 200-300 kg is lehet. Ha a tető statikailag gyenge vagy rossz állapotú, először azt kell megerősíteni vagy felújítani. Továbbá, ha a tető nem ideális tájolású, azt is vegye számításba: egy nem déli tájolású vagy lapos tetőre lehet, hogy 10-20%-kal több kapacitást kell telepíteni ugyanahhoz a hozamhoz. Ne feledkezzen meg az árnyékoló tényezőkről sem - akár egy részleges árnyék is csökkentheti a rendszer teljesítményét, ezért ilyen esetben tervezzen optimizálók alkalmazásával vagy több panellel a veszteség pótlására.
Nem megfelelő inverterméret: Az inverter kiválasztásánál hiba lehet túl alacsony vagy túl magas teljesítményűt választani. Ha az inverter névleges teljesítménye kisebb, mint a panelek összteljesítménye, akkor csúcsidőben lefogja a termelést (mert nem tudja átadni a teljesítményt a hálózatra). Ha pedig jóval nagyobb, mint a PV rendszer, akkor részterhelésnél nem dolgozik hatékonyan. Általában az ideális, ha az inverter kapacitása a napelemmező ~90-100%-a körül van. Így enyhe túlméretezésnél a ritka csúcstermelésnél kicsit vág a teljesítményből (ami nem gond), de sokszor engedi a max. közeli kihasználtságot. A jövőbeni bővítési szándékot is kalkulálja bele: ha később több panelt tenne fel, most érdemes lehet nagyobb invertert választani, mert azt később nehezebb cserélni, mint plusz panelt hozzáadni.
Szakember kihagyása a tervezésből: Bár sok információ elérhető, és Ön is sok mindent előre ki tud számolni, mindig egyeztessen egy tapasztalt kivitelezővel vagy tervezővel a végleges döntés előtt. Ők olyan részletekre is figyelnek (engedélyek, hálózati csatlakozási feltételek, biztonsági előírások, stb.), amelyekről laikusként esetleg nem is tud. Egy szakember segít finomhangolni a méretezést, javasolhat alternatív elrendezést, inverter típust, vagy épp felhívhatja a figyelmet egy potenciális hibára (pl. túl hosszú DC vezetékek miatti veszteség). Ne spórolja meg a szakszerű tervezést, mert a későbbi módosítások vagy hibajavítások sokkal költségesebbek lehetnek.
Összefoglalás
A megfelelően méretezett napelemes rendszer hosszú távon biztosítja, hogy Ön a lehető legtöbbet profitáljon a napenergiából, minimalizálva villanyszámláit. A méretezéskor vegye figyelembe saját fogyasztási adatait, a helyi viszonyokat és a jövőbeni igényeket is. Ha a fenti lépéseket követi és szakértő segítségét is igénybe veszi, jó eséllyel pontos választ kap arra a kérdésre, hogy „hány napelemre van szükségem?”, és egy jól működő, optimális rendszert építhet ki otthonában. Ezzel elkerüli a tipikus hibákat, és a beruházása biztonságosan megtérülő, környezetbarát energiaforrássá válik az elkövetkező évtizedekben.
Szakkérdés vagy bizonytalanság esetén forduljon bizalommal szakembereinkhez, akik tapasztalatukkal segítenek a legjobb döntést meghozni az Ön egyedi igényeire szabott napelem rendszerrel kapcsolatban.