Hibás teljesítés és mulasztások elkövetése napelemes rendszerek telepítése esetén

Sokan gondolják úgy, hogy ez a szakma annyira nem is bonyolult, hiszen csupán különböző szerkezeti elemeket kell csak egymásba építeni, jól kell mozogni a tetőn illetve elegendő találni egy megfelelő villanyszerelőt. Így azóta gombamód meg is jelentek a vállalkozók, akik kellő tapasztalat nélkül vágtak bele a napelemtelepítési bizniszbe: ezek közül a vállalkozók között van és lesz olyan aki megmarad a piacon mert hajlandó tanulni és szép munkát hagy maga után, és lesz olyan aki lemorzsolódik, mert a munkája pocsék és a rendszer sem termel megfelelően. Szerintünk az jó, hogy egyre több a versenytárs, de az nem jó, ha megjelennek olyan cégek, csapatok is akik kárt okoznak másoknak.

Ennek megfelelően mi közzétesszük azt, hogy szerintünk mire érdemes odafigyelni a napelemes rendszerek telepítése esetén.

1.) Tervezés

A tervezés alatt kétféle tervezést értünk: egyrészt gondolunk a villamos tervezésre, másrész pedig a rendszer fizikai elrendezésére.

Villamos tervezés

Nagyon nem mindegy, hogy milyen napelemet használunk a rendszerünkben. A napelemeken az alábbi főbb információk találhatóak:

• P_max: A napelem csúcsteljesítménye ideális napállás és hőmérséklet esetén
• V_oc: Üresjárási kapocsfeszültség, mely a napelem terheletlen állapotában mérhető
• I_sc: Rövidzárási áram, rövidzár esetén fellépő legnagyobb áram
• V_mp: Munkaponti üzemi feszültség: az a maximális feszültség, melyet a napelem akkor ad le, amikor az ideális munkaponton termel, terhelés esetén
• I_mp: Munkaponti áramerősség: az a maximális áramerősség, melyet a napelem akkor ad le, amikor az ideális munkaponton termel, terhelés esetén

Egyes napelemek magasabb feszültséggel, ugyanakkor alacsony áramerősséggel rendelkeznek, míg más napelemek pont fordítva: alacsonyabb feszültséggel és magasabb áramerősséggel rendelkeznek. Mivel a teljesítmény az áram és a feszültség szorzata (P [W] = U [V] x I [A]), ezért belátható, hogy egy 400W-os napelem panel esetén lehet például 50V a feszültség és 8A az áramerősség, vagy egy másik, ugyanúgy 400W-os napelem panel esetében lehet 32V a feszültség és 12,5A az áramerősség.

Azonos teljesítményű napelemek összehasonlítása

Napelem típus:	JA SOLAR JAM54S30 415W napelem	Hyundai S415VG 415W napelem
Pmax	415W	415W
Voc	37,45 V	46,7 V
Isc	14,02 A	11,12 A
Vmp	31,61 V	38,9 V
Imp	13,13 A	10,67 A

Miért fontos ez?

A napelemek és az inverter szoros kapcsolatban állnak egymással, az inverter nem tud bármekkora feszültségű és bármekkora áramerősségű napelemes teljesítményt befogadni. Az inverterek esetén meg vannak határozva a főbb paraméterek:

• MPPT-k száma: azaz a munkapont követők száma. Kisebb teljesítményű invertereknél rendszerint 2 van belőle. Figyelem! Az MPPT és a sztring nem feltétlen ugyanaz! Van, hogy egy MPPT-be akár két sztring is köthető (párhuzamosan).
• Indítási feszültség: azaz mekkora feszültség szükséges az inverter elindítása esetén. Ha a példa kedvéért ez 200V, akkor 45 V-os panelek esetén elég 5 db, míg 35V-os napelem panelek esetén 6 db szükséges. Az indítási feszültség MPPT-re értendő. Ha nincs meg a minimális panelszám, akkor az adott MPPT nem fog elindulni.
• Maximális bemeneti feszültség: általában 800V-1500V, ez talán a legfontosabb paraméter. Nem haladhatjuk meg semmi esetre sem a maximális feszültségértéket. Az üresjárati feszültséggel kell számolnunk és még azt is bele kell kalkulálnunk, hogy hidegben a napelem a feszültség értéke megemelkedik! Ha túlpanelezzük a sztringet, akkor tönkre fogjuk tenni az invertert. Az inverter gyártója ez esetben garantáltan nem fogja kicserélni az invertert.
• MPPT feszültségtartomány: ebben a feszültségtartományban fog ideálisan és a leghatékonyabban működni a rendszerünk. Aki profi munkát végez, az törekszik arra hogy olyan panelt válasszon és olyan darabszámban, hogy az adott sztringek az ideális feszültégtartományon belül legyenek.
• Maximális bemeneti áramerősség: Szintén nagyon fontos paraméter. Ha nem megfelelő napelemmel kerül telepítésre a rendszer akkor az óriási buktató lehet! Ha a napelem áramerőssége nagyobb, mint a maximális bemeneti áramerősség, akkor az inverter le fogja vágni azt a teljesítményt, amit nem tud átalakítani, így akár 10-20%-kal is kisebb lehet a teljesítmény az elvárthoz képest.

Sokan állnak értetlenül a már meglévő rendszerük felett, mivel az nem termel megfelelően: papíron többet kellene termelnie, de a valóságban mégsem úgy termel, ahogy azt a kockás füzetben kiszámoltuk és megálmodtuk. A HUAWEI régebbi szériás inverterei például alacsony áramerősséggel (11A) tudnak csak működni. Így ha a telepítőcsapat 11A-nél magasabb áramerősségű napelemeket alkalmazott, akkor a kivitelező igen csak melléfogott, mivel az inverter a felesleges áramerősséget egyszerűen csak levágja.

Fizikai tervezés

Másik fontos szempont, hogy hova is telepítjük a napelemeket. Ezt legfőképpen a tájolás, a dőlésszög és az árnyékhatás határozza meg. Szükséges megkeresni a legideálisabb tájolású tetőfelületet és azt a lehető legnagyobb panelszámmal ellátni. Ha csupán pár panel fér fel a déli tetősíkra, akkor viszont el kell vetni a tetőfelületet, hiszen valószínűleg nem lesz meg az indítási feszültség. A dőlésszög általában adott, arra csak kis hatással tudunk lenni (pl. kiemelőkeret telepítésével).

Továbbá figyelemmel kell lennünk az árnyékhatásokra is: egy kémény vagy az épület másik tetőfelülete egy szomszédos épület, vagy fa akár nagymértékben ráárnyékolhat a napelemes rendszerre. Ezt a legkönnyebben az épület számítógépes lemodellezésével tudjuk kiküszöbölni. A napelemek telepítését mindig a tetőgerinctől kezdjük, elkerülve hogy egy később megnövő fa, vagy egy új épület ráárnyékoljon a rendszerünkre. Fontos továbbá a gépészet és kémények megközelíthetősége, ezeknek muszáj szervizutat hagyni.

2.) Kivitelezés

A kivitelezést a tervek alapján szükséges megvalósítani, azaz figyelemmel kell lenni az elrendezési tervre. Ennek ellenére adódhatnak olyan helyzetek, amikor ettől el kell térni. Ilyen lehet például, ha például a tetőn érvényesül egy olyan árnyékhatás, amivel a tervekben nem számoltunk, vagy a szarufák pont úgy esnek, hogy a szélső napelemeket már biztonsággal nem lehet lerögzíteni, emiatt át kell alakítani az elrendezést.

A napelemes tartószerkezet alapján a szarufába rögzített kampók, sínek, vagy ászokcsavarok adják. Mindig a tetőhéjazatnak megfelelő rögzítőelemet szükséges használni. Ha a szarufák közel esnek egymáshoz és a sín kellően hosszú, akkor ki lehet hagyni egy-egy szarufát, minden másodikba téve rögzítőelemet, mivel a sín kellő merevséget ad a tartószerkezetnek. Ellenben, ha széles a szarufák közötti távolság, úgy minden szarufába érdemes lerögzíteni a tartóelemet. Tetőhéjazat szerint az alábbi tartószerkezetek jöhetnek szóba:

• Betoncserép esetén normál tetőkampó, lehetőleg két helyen állítható
• Kerámiacserép esetén szintén tetőkampó
• Hódfarkú cserép esetén vagy hosszított tetőkampó, vagy a hódfarkú cseréphez való lemezkampó
• Zsindelytető esetén ászokcsavar, zsindelytetőhöz való kampó, vagy akár a minisín is elfogadott lehet
• Cserepeslemez esetén minisín
• Korcolt lemez esetén korcolt lemezhez való rögzítőelem

Ezt követőn a síneket szükséges rögzíteni a kampókhoz, ászokcsavarokhoz a tartószerkezetnek megfelelő eljárással. Két sín között szükséges speciális toldóelemet használni. A síneket úgy szükséges rögzíteni, hogy a megfelelő tartása meglegyen, a szélső panelok esetében is meglegyen a kellő merevség (ne legyen távol a szélső lefogatási pont), illetve egymáshoz képest ne térjenek el és meglegyen a megfelelő szimmetria mind a kampókhoz, mind a tetőhöz viszonyítva. A síneknek soronként egy szintben kell lenniük, hogy a paneleket is szintbe lehessen utána hozni. A sínfelszerelés után a kábeleket kell elrendezni, lehetőleg védőcsőben úgy, hogy a víz ne folyjon a védőcsőbe. A napelemek alatt azonban nem szükséges védőcsőt alkalmazni, mivel a panelek rátakarnak kábelre és közvetlen UV hatás nem éri a vezetéket. A kábeleket érdemes rögzíteni a sínekre, hogy azok ne lógjanak le. A napelempaneleket köztes és végleszorítókkal rögzítjük, géppel, a kábeleket pedig úgy rögzítjük, hogy azok ne bukjanak ki a panelok alá.

Végezetül felsorolunk pár gyakori hibát telepítések során:

• Nem az inverternek ideális napelempanelt használják, azaz nincs meg az indítási feszültség, vagy túl magas a napelem áramerőssége az inverter által tolerált értékhez képest
• Ugyan két tájolás és két sztring van, de mégis egy MPPT-be kötik mindkét sztringet.
• A polaritást, azaz a pozitívat a negatívval felcserélik. Szín szerint sem érdemes felcserélni: a fekete mindig a negatív vezeték legyen.
• Túl kevés napelempanel kerül egy sztringre és nem indul el az inverter
• Túl sok panel kerül egy sztringre ezáltal magas feszültséget okozva: ez akár az inverter meghibásodásához vezethet
• Árnyékhatás figyelmen kívül hagyása
• Nem a tetőhéjazatnak megfelelő tartószerkezet használata
• Probléma lehet, ha a cserepet nagyon elnyomja a tetőkampó: az oka ennek vagy az, hogy nem a megfelelő tartószerkezetet használták vagy pedig nem vágták ki a kampó helyét. Nem mindig szükséges kivágni azonban a kampók helyét, cserép válogatja.
• A tartósínnek nincs meg a megfelelő tartása: a panelek „beesnek”, mivel túl kevés kampót használtak.
• A panelek nincsenek szintben, mely esztétikai és nem funkcionális probléma. Nem mindig lehet tökéletesen szintezni a napelemeket, de ha a tető szépen fut és nem girbe-görbe akkor törekedni kell rá.
• A cserepeket nem húzzák vissza a helyükre ezzel beázást okozva
• A törött cserepeket nem cserélik. A kerámiacserép általában törik, ezeket szükséges cserélni.
• Nem célszerszámmal készítik el a DC csatlakozásokat, hanem például kombinált fogóval. Garantált a tűzveszély!
• Különböző MC4 csatlakozásokat vegyítenek szintén veszélyes helyzetet teremtve.
• A napelemek túlságosan közel vannak az ereszhez, emiatt a víz nem a lefolyóba esik.
• A kábelek bejuttatása nem szellőzőcserépen keresztül, vagy egyéb átvezetőn keresztül történik
• Elmarad a sinek földelése, ez súlyos hiba!
• Lapostetős szerkezet esetén nincs meg az elégséges ballasztsúly. Ezt nem érzésre kell meghatározni, hanem ki kell számolni. A lapostetős szerkezet gyártója ezt általában meg is teszi, csak kérni kell.
• A smart metert nem megfelelően kötötték be: vagy 0 kW fogyasztást mutat, mivel rossz helyre kötötték, vagy a fázisokat felcserélték. Esetleges hiba lehet még, ha a kommunikációs kábel nem megfelelő.