Energiatároló

A kilowatt (kW) egy általánosan használt teljesítményegység, amely 1000 wattnak (W) felel meg. A watt (W) a teljesítmény nemzetközi mértékegysége, amely másodpercenként egy joule-t jelent. Ha az elektromos mértékegységet használjuk, akkor azt mondhatjuk, hogy egy watt az 1 voltos potenciálkülönbség és 1 amper áram (1 volt-ampér) által termelt elektromos energia.

Egy elektromos eszköz energiát fogyaszt egy áramforrásból. Ezt az energiát működés közben hasznosítja, vagy munkát végez, vagy hőt termel. Például a hálózatról származó elektromos áramforrással működő fúrógép a forrásból származó energiát a fúrási munka elvégzéséhez használja fel.

Ha egy elektromos áramkör olyan ellenállásos elemet működtet, amely hőt termel (például egy villanybojler), akkor az áramforrásból felhasznált energia megegyezik az ellenállás által leadott hővel. Ezt nevezzük a fogyasztó elektromos munkájának. Az elektromos munka szimbóluma a W, amely az angol "work" szóból származik, mértékegysége pedig a joule (J).

Az inverter rendkívül fontos eleme a napelemes fotovoltaikus rendszernek, amely lehetővé teszi, hogy a napelemek által termelt egyenáramot használható váltakozó árammá alakítsa át, amely az ingatlanban lévő elektromos fogyasztókat táplálja. Az inverter alapvetően felelős azért, hogy a napelemek által előállított egyenáramból olyan váltakozó áramot állítson elő, amely kompatibilis az elektromos hálózattal.

Az inverternek számos fontos feladata van a napelemes rendszerben. Egyik ilyen feladata, hogy figyelemmel kísérje a napelemek teljesítményét és a rendszer által termelt energia mennyiségét. Az inverternek a nap különböző időszakaiban is biztosítania kell a megfelelő teljesítményt, még akkor is, ha a napfény intenzitása változik.

Az inverter emellett számos biztonsági és védelmi funkciót is ellát, amelyek megvédik a rendszert a túlfeszültségtől, túláramtól és más káros hatásoktól. Például a túlfeszültség-védelem biztosítja, hogy a rendszer ne sérüljön meg olyan esetekben, amikor a villamos hálózat feszültsége meghaladja a megengedett szintet.

Az inverter további fontos szerepet játszik a napelemes rendszer hatékonyságának optimalizálásában is. Az inverter által biztosított intelligens vezérlőegység lehetővé teszi, hogy a napelemek által termelt energia maximálisan kihasználható legyen. Ez azt jelenti, hogy az inverter segítségével a rendszer minden egyes napeleméből a lehető legtöbb energia kerül kihozva, ami jelentősen növeli a rendszer hatékonyságát és megtérülési idejét.

A hálózatra csatlakoztatott napelemes fotovoltaikus rendszerek egyre népszerűbbek, mivel képesek a fel nem használt villamos energiát visszatáplálni a közüzemi villamosenergia-hálózatba, ami költségmegtakarítást és potenciális „bevételszerzést” eredményez.

Egy ad-vesz mérő segítségével a napelemek által termelt többletenergia eladható a helyi közműszolgáltatónak. Azokban az esetekben, amikor az energiafelhasználás meghaladja a napelemek által termelt mennyiséget, a villamos energia továbbra is megvásárolható a hálózatból, fenntartva a megbízható energiaforrást.

Mind a felhasznált, mind a szolgáltatott energia pontos számlázása elengedhetetlen, és ez könnyen nyomon követhető egy fogyasztásmérő segítségével

A hálózaton kívüli napelemes rendszerek, más néven sziget napelemes rendszerek, olyan független áramforrások, amelyek nincsenek csatlakoztatva a fő áramhálózathoz.

Ezek a rendszerek napelemek, akkumulátorok és egyéb alkatrészek segítségével saját energiát termelnek és tárolnak. A hálózaton kívüli napelemes rendszereket általában olyan távoli területeken használják, ahol a fő hálózathoz való hozzáférés nem elérhető vagy túl drága. Általában a hálózaton kívüli házak, faházak és lakóautók esetében is használják őket.

Ezeket a rendszereket úgy lehet kialakítani, hogy megfeleljenek a felhasználó egyedi energiaigényeinek, így rugalmas és hatékony megoldást jelentenek a távoli helyeken történő villamosenergia-termelésre.

A gigawatt (GW) az egymilliárd wattnak vagy 1 millió kilowattnak megfelelő teljesítmény. Általában a nagy erőművek kapacitásának vagy az általuk termelt villamos energia mennyiségének leírására használják.

A vezetőben lévő elektronok negatív töltéssel rendelkeznek és a kémiai tulajdonságok meghatározásában döntő szerepet játszanak.

Az elektronok mozgása vezetőkben elektromos áramot hoz létre. Az elektronok szerepének pontos megértése elengedhetetlen az elektromosság jelenségeinek és az elektronikai rendszerek tervezésének megértéséhez.

Az áramkör olyan rendszert jelent, amelyet egy áramforrás és egy fogyasztó vezetékkel összekapcsolva alkot. Az áramkörnek zártnak kell lennie ahhoz, hogy tartós elektromos áram folyhasson benne. Az áramkört általában egy kapcsolóval nyitják vagy zárják.

A zárt áramkörben az elektronok az áramforrás negatív pólusáról indulnak el és a vezetéken és a fogyasztón keresztül a pozitív pólus felé haladnak. Ezt az irányt nevezzük fizikai áramiránynak. 

Fontos megérteni az áramkör működését és az áram irányának jelentését ahhoz, hogy hatékonyan tervezhessünk és használhassunk elektromos rendszereket.

Az elektromos áram, amit gyakran egyszerűen "villánynak" nevezünk, olyan rendezett mozgás, amely akkor alakul ki, amikor elektromos töltéssel rendelkező részecskék (töltéshordozók) elektromos mező hatására mozognak. Az áramlást az elektromos feszültség hozza létre és fenntartja.

Az áram irányát a pozitív töltéshordozók mozgásának irányával határozzuk meg. Az áramlás irányának változása alapján két fajtáját különböztetjük meg: váltakozó áramról beszélünk, ha az irány váltakozik, míg egyenáram esetén az áramlás iránya állandó.

A DC-DC átalakító olyan elektronikus eszköz, amely képes az egyenáram feszültségét egyik szintről a másikra átalakítani.

Például egy fotovoltaikus modulból származó feszültséget képes átalakítani a terhelés feszültségévé. Lényegében az egyenáramú-egyenáramú átalakító olyan komponens, amely lehetővé teszi az energia hatékony átalakítását és felhasználását különböző rendszerekben.

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.