A hálózaton kívüli (szigetszerű, off-grid) napelemes rendszer (önálló fotovoltaikus rendszer) egy autonóm energiaforrás, amely számos olyan felhasználási mód esetében jelent megoldást, amelyet nem akarunk a hálózati áramellátó rendszerhez (a közhasznú hálózatra) csatlakoztatni, vagy erre nincs is lehetőség. Ezt a rendszert azonban megfelelően kell méretezni, hogy fedezni tudja a napi energiafogyasztást, és képes legyen pótolni az akkumulátorból felhasznált energiát.

Az SOS electronic termékmenedzsere, František Ďuríšek egy átfogó megoldást mutat be kis teljesítményű elektromos eszközök hálózaton kívüli áramellátására, amely az iparban, közterületeken, háztartásokban és szabadidős körülmények között egyaránt alkalmazható. 

A leggyakoribb hálózaton kívüli használati célok, amelyekhez kis teljesítményű napelemeket használnak: 

• autonóm lámpa – parkok, parkolók, buszmegállók
• kamerarendszer tápellátása
• épület vagy kert biztonsági berendezése
• öntözőrendszer áramforrása
• tó vizének levegőztetése
• patakok és folyók vízszintjének mérése
• különböző paraméterek távérzékelése és mérése – telemetria 

Mire van szükségünk a hálózaton kívül történő felhasználáshoz?

„Bővítettem az SOS electronic termékkínálatát Solarfam fotovoltaikus panelekkel (PV-panelek). És hogy a saját hálózaton kívüli rendszerünk kiépítése igazán egyszerű és gyors legyen, az összes többi szükséges alkatrészt is hozzáadtam, mint például a hálózati csatlakozókat, a megfelelő kábelt, de a vezérlőt és az akkumulátort is” – mondta František Ďurišek.

A kis, önálló napelemes PV-rendszerhez rendelkezésre álló összes termék listája megtalálható a raktárkínálatunkban és közvetlenül a cikk alatt is. 

Solarfam 20 W-os és 30 W-os napelem

„Tapasztalataim szerint a kisebb teljesítményű eszközök táplálásához elegendő egy 20-30 W-os napelem. A túl nagy napelemek sok helyet foglalnak el, és az oszlopnak, amelyen elhelyeznék, már eleve masszívabb konstrukcióval kell rendelkeznie, így a napenergia felhasználására szánt megoldás már a kezdetektől fogva feleslegesen drágává válik” – folytatja František Ďurišek, az SOS electronic termékszakértője. 

Ezért 2 típusú napelemet vettünk fel az alternatív energiaforrások kínálatába:  

• 20 W-os monokristályos Solarfam napelem panel, SZ-20-32M jelzéssel, fekete eloxált alumíniumkerettel és szabadon vezetett csatlakozókkal. Ebben az esetben 2 lehetőségünk van az összekapcsolásra. Az első a csatlakozók hozzáadása és egy hosszabb kábel csatlakoztatása. A második esetben, ha azt szeretnénk, hogy a vezérlő és az akkumulátor a dobozban a lehető legközelebb legyen a napelemhez, a vezetékeket egy tömítésen, például M 12 x 1,5 ECO-n keresztül vezetjük, közvetlenül a dobozba.
• A 30 W-os Solarfam SZ-30-36M napelem már rendelkezik a csatlakozókkal, így csak a megfelelő párjaikat kell megvásárolnunk, amelyeket a következő bekezdésben ismertetünk. 

Tápcsatlakozók 2,5 mm²-es réz keresztmetszettel

Két STÄUBLI egyenáramú csatlakozót választottunk kis teljesítményű napelemekhez, nevezetesen a PV-KST4/2,5 PV és a PV-KBT4/2,5 PV típusút. 

A kis keresztmetszetű tápcsatlakozókra összpontosítottunk, mivel a piacon általában nagyobb keresztmetszetű, nevezetesen 4 mm² -es vagy 6 mm²-es csatlakozókat kínálnak. Természetesen használhatunk nagyobb keresztmetszeteket is, de a mi igényeinkhez ez felesleges. A nagyobb keresztmetszeteknek esetünkben nincs előnyük, és általában drágábbak.

Napelemkábel

Minden napenergia-projekt fontos része a kifejezetten a fotovoltaikára alkalmas, beltéri és kültéri használatra szánt kábel. 

A 2,5 mm²-es réz keresztmetszetű kábelekhez és a kiválasztott csatlakozókhoz a Stäubli FLEX-SOL-EVO-TX 2,5 1 m (62.7430-91021) egymagos kábelét ajánljuk, amely kellemesen rugalmas és könnyebb, mint a nagyobb, réz keresztmetszetű kábelek. A szigetelés jól ellenáll az UV-sugárzásnak és az időjárási hatásoknak. 

A csatlakozók érintkezőinek a napkábelhez való megbízható krimpeléséhez a PV-CZM-BS (32.6025) krimpelő fogót ajánljuk, szintén a Stäubli cégtől.

MPPT-napelemvezérlő. Kijelzővel vagy anélkül?

A hálózaton kívüli napelemes rendszer másik fontos része a vezérlő. 2 olyan vezérlőtípus létezik, amely nagyon jól ismert a piacon. Ezek a PWM- és az MPPT-vezérlők. Ha egy napelemet MPPT típusú vezérlővel kapcsolunk össze, körülbelül 20%-kal több energiát kapunk, mint egy PWM-vezérlővel.

2 típusú napelemes MPPT-vezérlőt választottunk a Solarfamtól:  

• MPL15 (12/24 V, 15 A), amelyhez csak ólomakkumulátor csatlakoztatható, és
• SX1045 (12 V, 10 A), amely esetében kiválaszthatjuk az akkumulátor típusát, ami lehet ólom- vagy LiFePO₄-akkumulátor. Ezenkívül ez a vezérlő egy LCD-kijelzővel is el van látva, amelyen beállíthatjuk a fent említett akkumulátor típusát, valamint a készülékek akkumulátorról való leválasztásának pontjait; ezenkívül a rendszerben lévő feszültséget, az akkumulátor állapotát és a nap folyamán elért töltés állapotát is ellenőrizhetjük. Ez a napelemes vezérlő rendelkezik egy porttal a hőmérséklet-érzékelő számára, valamint IP32-védettséggel is. 

Mindkét napelemes vezérlő 5 V-os kimenettel is rendelkezik bármilyen eszköz csatlakoztatásához. Igaz, hogy mindkét szabályozó eléggé túlméretezett, de a paramétereik a mi kis önálló napelemes rendszereinknek teljesen megfelelnek.

Akkumulátorok 

A hálózaton kívüli napelemes rendszerünk utolsó és legfontosabb része az akkumulátor. Aszerint választjuk ki, hogy milyen célra és hogyan használjuk a napelemes rendszerünket.  

„Az akkumulátorok esetében azonban nem szabad elfelejtenünk, hogy még a kis teljesítményű fotovoltaikus paneleknél sem szabad alul-méretezni az akkumulátort, hogy ne érjen minket meglepetés, például hosszú esős napok esetén” – folytatta František Ďurišek.  

Első választásként ezt a két ólomakkumulátort ajánljuk: 

• NP12-12 – Yuasa 12 V-os, 12 Ah-s ólomsavas akkumulátor, mint minimális akkumulátorkapacitás egy kis napelemes készülékhez.
• Ha azonban a készülék tesztelése során kiderül, hogy ez nem elég, ne féljünk nagyobb kapacitású akkumulátort használni. Ilyen lehet például az SWL780V akár 28 Ah kapacitású, 2 panelt tartalmazó készletben, amely különböző szögekbe fordítható, hogy a nap energiáját hosszabb ideig használhassa. 

Az SX1045 napelemes vezérlőhöz azonban LiFePO₄ akkumulátorokat is csatlakoztathatunk, például XCell 12.8-6 (LFP126) vagy CE-12/20 akkumulátorokat, amelyek hosszú távon költséghatékonyabbak lehetnek. 

Tipp a hálózaton kívüli napelemes rendszer bővítéséhez 

Ha a fotovoltaikus rendszerünk használata során úgy találjuk, hogy még mindig nincs elég energiánk, könnyen hozzáadhatunk egy másik napelemet sorban vagy párhuzamosan. Ráadásul, ha más szögben kapcsoljuk hozzá, akkor a napfényt egész nap hatékonyabban tudjuk hasznosítani.

Az általunk kiválasztott napelemes vezérlők, amelyeket ehhez a hálózaton kívüli rendszerhez választottunk, lehetővé teszik ezt a konfigurációt. Az MPL15 vezérlőt minden gond nélkül csatlakoztathatjuk 2 napelemhez sorban, mivel a panelekről a szabályozóra jutó maximális bemeneti feszültség 75 V.

Ha az SX1045 vezérlőt és sorba kapcsolt napelemeket használunk, a szabályozó maximális bemeneti feszültsége 45 V, ami már a megengedett feszültség határán van. A bemeneteket védhetjük varisztorral, vagy egyszerűen párhuzamosan kapcsolhatjuk a napelemeket.

Reméljük, ez a cikk inspiráló volt az Ön számára, és megpróbálja kiépíteni a hálózaton kívüli napenergia-rendszerét a legkülönbözőbb felhasználási célokra. 

További információkra van szüksége a Solarfam termékekről, vagy műszaki tanácsadásra szorul a megfelelő megoldás kiválasztásához? Vagy más kérdése vagy kérése van? Kérjük, töltse ki az alábbi űrlapot, mi szívesen segítünk Önnek.