Áramtermelés nap- és szélenergiából

Előszó

5

Szakkifejezések, fogalmak A-tól Z-ig

6

1.

A megújuló energiaforrásokról általában

9

1.1.

A megújuló energiaforrások kiaknázásának szükségessége

9

1.2.

Hazai áramellátottsági helyzetkép, lehetőségek

10

1.3.

A Nap energiájából származó energiaforrásaink

10

1.4 A megújuló energiák hasznosításának módjai

12

1.5.

A nap-és szélenergia hasznosításának előfeltételei

13

1.6.

A jövő alternatív áramellátó rendszerei

16

2.

Alkalmazási lehetőségek, rendszerkiválasztás

22

2.1.

Autonóm szigetüzemű áramellátó rendszerek

22

Önálló áramellátás ott, ahol nincs elektromos hálózat

22

Vízszivattyúk, vízlevegőztetők áramellátása

27

Közlekedési eszközök áramellátása

30

Szellőztető-és hűtőberendezések áramellátása

31

Egyéb más helyhez-kötött berendezések áramellátása

32

2.2.

Hálózatra visszatápláló áramellátó rendszerek

33

Hálózatra visszatápláló napelemes rendszerek

33

Hálózatra visszatápláló nap- és szélgenerátoros rendszerek

35

3.

Nap- és szélgenerátoros áramtermelő rendszerek főbb egységei

39

3.1.

Napelemek, napelemmodulok

39

A napelem, mint elektromos energiaforrás

39

Energiaátalakítási hatásfok, ár

41

Monokristályos "merev" napelemtáblák

42

Polikristályos "merev" napelemtáblák

44

Amorf szilícium "merev" napelemtáblák

46

"Áttetsző", építészeti célú "merev" napelemtáblák

48

Hajlítható vékony-fémlapos és feltekerhető napelemek

48

Napelemek kis készülékekhez, energiakondicionáláshoz

50

Komplett napelemes készletválasztékok

51

3.2.

"Kis teljesítményű" szélgenerátorok

54

Szélgenerátorok, szerkezeti felépítésük

54

Főbb szélgenerátor-típusok

55

3.3.

Kiegészítő aggregátoros vésztartalék áramfejlesztők

59

Aggregátortípusok főbb jellemzőik

59

Korszerű, új technikájú aggregátorok

61

Az aggregátor kiválasztásának főbb szempontjai

63

Gyakorlati példa az aggregátortípus kiválasztásához

64

3.4.

Akkumulátor-töltésszabályozók

64

Soros és sönt szabályozású töltőkészülékek

64

Korszerű mikrokontrolleres töltésszabályozók

65

3.5.

Szolárakkumulátorok

65

Szolár savas ólomakkumulátorok

65

Az ólomakkumulátorok töltési szabályai

67

3.6.

DC-AC inverterek

69

Szigetüzemű inverterek

69

Hibrid inverterek

71

3.7.

Egyéb tartozékok, kiegészítőegységek

79

3.8.

Energiatakarékos fogyasztók

79

Energiatakarékos fényforrások

79

Energiatakarékos fogyasztók vezérelt és szabályozott működtetése

82

4.

Telepítési, tervezési meggondolások, kivitelezés

84

4.1.

Napelemes rendszerek telepítési meggondolásai

84

Napelemtáblák energiahozamának optimalizálása

84

A napelemtáblák elhelyezése, tájolása

86

Napelemtáblák telepítése, szerelése

87

4.2.

Szélgenerátoros rendszerek telepítési meggondolásai

92

A telepítés alapvető feltételei

92

Telepítési előmunkálatok, szerelés

97

5.

Energiahozam, költségösszetevők, élettartam

104

5.1.

Napelemmodulok energiahozama

104

5.2.

Szélgenerátorok energiahozama

106

5.3.

Hibrid rendszerek energiahozama

107

5.4.

Nap- és szélgenerátor os rendszerek főbb költségösszetevőt, élettartamuk

107

Nap-és szélgenerátoros rendszerek élettartama

108

6.

Nap- és szélgenerátoros áramforrások a gyakorlatban

110

6.1 Kis teljesítményű szigetüzemű táprendszerek

110

Tervezési meggondolások

110

6.2 Néhány kis teljesítményű autonóm áramellátó rendszer

110

6.3.

Tanyák, hegyvidéki települések önálló áram- és vízellátása

113

6.4.

Létesítmények önálló napelemes áramellátása

115

6.5.

Hálózatra visszatápláló rendszerek

116

7.

Irodalomjegyzék

121

Ábrák jegyzéke

1.1.

ábra: A földfelszínre érkező napsugárzás alakulása

10

1.2.

ábra: A föld felszínén elnyelt sugárzás átalakulása

11

1.3.

ábra: a, A Nap járása az északi félteke 47. szélességi fokán; b, és ennek vízszintes vetülete az ún. nappályadiagram

11

1.4.

ábra: Egy adott napelemtábla-mezőből nyerhető pillanatnyi teljesítmény alakulása napkeltétől napnyugtáig, különböző időjárási viszonyok estén

11

1.5.

ábra: A napenergia-hasznosítás lehetséges módozatai

12

1.6.

ábra: Az energiatakarékos fogyasztók szükségletnek megfelelő időszakos működtetési lehetőségei

12

1.7.

ábra: A napsugárzás évi összenergiája Magyarországon

13

1.8.

ábra: Az évi napsütéses órák száma Magyarországon

14

1.9.

ábra: Szélerőmű

14

1.10.

ábra: 12V/60W- és 12V/250W teljesítményű "hordozható" szélgenerátor

14

1.11.

ábra: A nap- és szélenergia lehetséges átlagos havi eloszlása

15

1.12.

ábra: A leggyakrabban alkalmazott "kisteljesítményű" szélgenerátor-típusok

15

1.13.

ábra: Déli tájolású nyeregtetőre szerelt 3kW csúcsteljesítményű napelemtábla-mező

16

1.14.

ábra: Nyeregtetőn, optimális déli tájolással állványzatra szerelt 100kW csúcsteljesítményű napelemtábla-mező

17

1.15.

ábra: 100W csúcsteljesítményű Kaneke a-Si modulokból felépített napelemtábla-mező. A napelemtáblák a közelben lévő 120kW-os szélgenerátor képét tükrözik vissza

17

1.16.

ábra: Háztetőre szerelt 400W-os szélgenerátorból és két darab 160W csúcsteljesítményű napelemtáblából álló hibridtápellátó rendszer szerelési munkálatai

18

1.17.

ábra: Három különálló 16 darab napelemmodulból kialakított, állítható dőlésszögű napelemtábla-mező

18

1.18.

ábra: 8 darab 167W csúcsteljesítményű Kyocera napelemmodullal és SMA1100 inverterrel felépített napenergia-hasznosító áramtermelő-rendszer

19

1.19.

ábra: Rásegítő vízturbinás energiarendszer vázlatos felépítése

20

1.20.

ábra: Közüzemi hálózatra visszatápláló "hibrid" rendszer főbb egységei: napelemmodulok, szélgenerátor, akkumulátorbank és hálózatra szinkronban visszatáplálni képes inverter

21

2.1.

ábra: Napenergia-hasznosító áramtermelő rendszerfőbb egységei (napelemmodul, töltésszabályozó, szolárakkumulátor és inverter)

22

2.2.

ábra: 12V egyenfeszültséget szolgáltató napgenerátoros rendszer tömbvázlata

23

2.3.

ábra: 12V egyenfeszültséget szolgáltató nap- és szélgenerátoros rendszer tömbvázlata

23

2.4.

ábra: 12V egyen- és 230V váltakozó feszültséget szolgáltató napgenerátoros rendszer tömbvázlata

23

2.5.

ábra: 12V egyen- és 230V váltakozó feszültséget szolgáltató napgenerátoros rendszer vázlatos felépítése

23

2.6.

ábra: Kereskedelemben kapható 45W-os napelemes készlet hajókra és jachtokra

23

2.7.

ábra: Napgenerátoros, max. 0,6kWh/nap energiaigényt kielégítő 12V-os tápfeszültség-ellátó rendszer

24

2.7.

ábra: Nap- és szélgenerátoros szigetüzemű szünetmentes tápellátó rendszer tömbvázlata

25

2.9..

ábra: Szigetüzemű, szünetmentes tápellátásra alkalmas kombinált hibrid rendszer tömbvázlata

25

2.10.

ábra: Szigetüzemű, tápellátásra alkalmas kombinált hibrid rendszer felépítése

26

2.11.

ábra: Nap- és szélgenerátorral és két kiegészítő vésztartalék-áramfejlesztővel felépített tápfeszültség-ellátó rendszer tömbvázlata

26

2.12.

ábra: 4,7kW csúcsteljesítményű napelemtábla-mező déli tájolású háztetőn

27

2.13.

ábra: 1,7kW DC oldali teljesítményű autonóm táprendszer 10 db 175W csúcsteljesítményű napelemtábla felhasználásával az Adria egyik szigetén

27

2.14.

ábra: Nap- és szélgenerátorról működtetett elektromos vízszivattyúzó rendszer tömbvázlata

28

2.15.

ábra: Szélgenerátorról működtetett vízszivattyútípusok

28

2.16.

ábra: Itatóhely vízellátására alkalmas, napgenerátorról és kiegészítő vésztartalék-áramfejlesztőről táplált vízszivattyú

29

2.17.

ábra: Állat itatóhely nap- és szélgenerátoros vízellátó rendszere

30

2.18.

ábra: Vidéki település nap- és szélgenerátoros vízellátó rendszere

30

2.19a.

ábra: Nap- és szélgenerátor a hajón

30

2.19b.

ábra: Kiegészítő vésztartalék-generátor

30

2.20.

ábra: Lakóautóra szerelt napelemmodulok

31

2.21.

ábra: Napgenerátoros szellőztetőrendszer fóliaházakhoz, télikertekhez, tetőtérhez, lakóautóhoz

31

2.22.

ábra: Minimális energiafelhasználású kompresszoros mélyhűtődobozok

32

2.23.

ábra: Energiatakarékos kültéri napelem fényforrás tömbvázlata

32

2.24.

ábra: "Energiaköltség nélküli" napelemes kerti lámpatestek

33

2.25.

ábra: Térmegvilágító lámpák egyedi áramellátása 100W-os nap- és 400W-os szélgenerátoros hibrid rendszerről

33

2.26.

ábra: Energiatakarékos kültéri világító és irányjelző

33

2.27.

ábra: Háromfázisú hálózatra visszatápláló rendszer tömbvázlata

33

2.28.

ábra: Hálózatra visszatápláló kombinált energiahálózat tömbvázlata

34

2.29.

ábra: Napgenerátoros hálózatra visszatápláló háromfázisú energiarendszer tömbvázlata

34

2.30.

ábra: Akkumulátor nélküli nap- és szélgenerátoros hálózatra visszatápláló rendszer

35

2.31.

ábra: Akkumulátoros nap- és szélgenerátoros hálózatra visszatápláló rendszer

36

2.33.

ábra: Hálózatra visszatápláló 4kW-os csúcsteljesítményű napelemmodulos rendszer napelemtábláinak elhelyezése déli tájolású háztetőn. A napelemmodulok alatt láthatók a használati meleg vizet előállító napkollektorok

37

2.34.

ábra: Napelemtábla-mező tartószerkezet déli tájolású tetőn

38

3.1.

ábra: Szemmel láthatóan külsőleg is jól elkülöníthető napelemcellák egy napelemtáblában

39

3.2.

ábra: A napelemmodul áram-feszültség karakterisztikájának alakulása napelemcellák esetében a, sorosan kapcsolt; b, párhuzamosan kapcsolt; c, vegyesen kapcsolt

40

3.3.

ábra: Az AMm definíciójának szemléltetése

40

3.4.

ábra: A napelemmodul elektromos helyettesítő képe és maximális teljesítményű M munkaportja az I = f(U) jelleggörbén

40

3.5.

ábra: Egy tipikus monokristályos napelemmodul jelleggörbéi

41

3.6.

ábra: Egy tipikus szilícium napelemmodul teljesítményének hőmérsékletfüggése

41

3.7.

ábra: a, A BP cég BP5175S 175W-os; b,a Sanyo HIP-191BE3 190kW-os napelemtáblája

42

3.8.

ábra: A hagyományos és a Saturn technológiájú BP monokristályos napelemmodulok relatív hatásfoka a fényerősség függvényében

43

3.9.

ábra: A BP monokristályos napelemmodulok spektrális érzékenysége a hullámhossz függvényében

43

3.10.

ábra: A napsugárzás erősségének spektrális eloszlása a hullámhossz függvényében

43

3.11.

ábra: "Nagy teljesítményű" SUNSET monokristályos napelemmodulok

43

3.12.

ábra: A PV-MF165EB3 165W-os polikristályos napelemtábla I = f(U), ill. P = f(U) jelleggörbélje, ahol paraméter a napsugárzás előssége

44

3.13.

ábra: A PV-MF165EB3 165W-os polikristályos napelemtábla főbb jellemzőinek a cellahőmérséklettől való függése

44

3.14.

ábra: Az előző ábrán bemutatott 165W-os polikristályos napelemtábla főbb jellemzőinek a napsugárzás erősségétől való függése

45

3.15.

ábra: Polikristályos SUNSET napelemmodulok

45

3.16.

ábra: A BSC cég által gyártott 40...50V/40W-os a-Si napelemtábla a felerősítősínekkel

45

3.17.

ábra: Felerősítési lehetőségek a bal oldali képen látható alumíniumprofillal

46

3.18.

ábra: A BSC cég által gyártott 40W-os a-Si napelemmodul jelleggörbéi a, maximális teljesítmény a megvilágítás függvényében; b, tipikus I-U karakterisztika 1000W/m2 besugárzásnál, AM = 1,5-nél t = 25C-on; c, maximális teljesítményű munkaponti áram a megvilágítás függvényében; d, az üresjárási feszültség változása a megvilágítás függvényében

47

3.19.

ábra: A 3.18. ábra napelemmoduljának a Pmax teljesítményhez tartó munkaponti adatok, és modul helyettesítő képe

47

3.20.

ábra: Járműveken felhasználható, hajlítható vékony fémlapos napelemek

48

3.21.

ábra: A BP cég 12V-os, hajlítható vékony fémlapos, polikristályos napelemmodulja

49

3.22.

ábra: Flexibilis vékonyréteg szilícium napelemmodulok

49

3.23.

ábra: Felcsavarható szolárcella-szőnyeg

50

3.24.

ábra: "Szünetmentes" tápforrásként használható, szolárakkumulátoros, univerzális napelemes áramforrás mobiltelefonokhoz, PDA-khoz, digitális kamerákhoz

50

3.25.

ábra: Járműakkumulátorok kondícióját karbantartó napelemmodulos töltők

51

3.26.

ábra: 12, 24, ill. 230V-os napelemes rendszer főbb egységei

52

3.27.

ábra: A szél kinetikai energiáját felhasználó szélerőmű (szélmotor)energiatermelés szerinti felosztása

52

3.28.

ábra: A "nagyobb teljesítményű" szélgenerátorok általános felépítése

52

3.29.

ábra: Radiális légrésű állandó mágnese (áramfejlesztő) generátorok

53

3.30.

ábra: Axiális légrésű állandó mágneses (áramfejlesztő) generátorok a, toroid tekercselésű; b, kettős állórészű

53

3.31.

ábra: Air X 400W teljesítményt leadni képes szélgenerátor képe

56

3.32.

ábra: Az Air X 400W-os szélgenerátor főbb méretei

56

3.33.

ábra: Az Air X 400W-os szélgenerátor robbantott rajza

57

3.34.

ábra: Az Air X 400W-os szélgenerátor kimeneti teljesítménye a pillanatnyi szélsebesség függvényében

57

3.35.

ábra: Az Air X Marine szélgenerátor kimeneti teljesítménye, ill. napi töltésmennyisége a pillanatnyi szélsebesség, ill. a napi átlagos szélsebesség függvényében

58

3.36.

ábra: 90W, ill. 1kW teljesítményt leadni képes Whisper 100, ill. 200 típusú szélgenerátor

58

3.37.

ábra: A 3.36. ábra szélgenerátorainak kimeneti teljesítménye a pillanatnyi szélsebesség függvényében

58

3.38.

ábra: A Whisper 100 típusú szélgenerátor alapállapotban és szélviharban a szélből történő kiforduláskor

58

3.39.

ábra: A Whisper 200, 1kW-os szélgenerátor szerelése

59

3.40.

ábra: 650W, tartós terhelhetőségű benzinmotoros vésztartalék áramfejlesztők

60

3.41.

ábra: 230V / 50Hz, 1100, 2000, ill. 4000V. A(1., 2., 3.) és 900V. A (4.) tartós teljesítmény leadásra képes ENDRESS áramfejlesztő

60

3.42.

ábra: Az ENDRESS cég hagyományos és elektronikus szabályozású áramfejlesztője és kimeneti jelalakjuk

61

3.43.

ábra: Az ENDRESS cég duplex G4 generátorának felépítése

61

3.44.

ábra: A hagyományos és az ENDRESS szinkron genrátod (IP54) torzítási tényezőjének értéke a terhelőáram függvényében

61

3.45.

ábra: Az elektronikus szabályozóegység (alul), a hagyományos és a duplex generátor forgórésze (felül)

62

3.46.

ábra: 6, 8 és 11kVA teljesítményű VKS technológiájú, duplex generátorral felépített ENDRESS áramfejlesztők

62

3.47.

ábra: Kiegészítő vésztartalék "erőmű" családi házakhoz

62

3.48.

ábra: Mikrokontrolleres intelligens napelemes töltésszabályozók

65

3.49.

ábra: Kis önkisülésű, túltöltésálló, mélykisülés-biztos, nagy ciklusállóságú Sonnenschein dryfit akkumulátor

66

3.50.

ábra: Különböző technológiájú savas akkumulátorok töltöttségi állapotának és nyugalmi feszültségének alakulása a tárolási időtartam függvényében

66

3.51.

ábra: 6V-os akkumulátortelepekből kialakított 12V-os és 24V-os akkumulátorbank

67

3.52.

ábra: A hagyományos "nyitott" savas ólomakkumulátor cellafeszültségének változása a töltési időtartam és a kisütési időtartam függvényében I = C20|20 kisütő áram esetén

67

3.53.

ábra: Az 50Hz frekvenciájú szinuszos és a "modifikált" szinusz hullámú DC-AC inverter kimenetén megjelenő jelalak az idő függvényében

69

3.54.

ábra: Egy adott inverter relatív terhelhetősége az idő függvényében

69

3.55.

ábra: a, a tiszta szinuszos; b, a kvázi-szinuszos DC-AC inverter kimenetén - az oszcilloszkóp képernyőjén - látható jelforma az idő függvényében

70

3.56.

ábra: DC-AC inverterek tipikus hatásfok-jelleggörbéje

70

3.57.

ábra: 12V/230V, 1000, ill. 1500W tartós terhelhetőségű Mascot trapéz inverter

70

3.58.

ábra: 12V-os és 230V-os fogyasztók egyidejű szünetmentes tápellátása töltésszabályozóval egybeépített inverterrel

71

3.59.

ábra: OutBack komplett áramátalakító rendszer

72

3.60.

ábra: Telepített Sunny Boy DC-AC inverter

72

3.61.

ábra: Töltésszabályozóval egybeépített "ZERO POWER" megnevezésű invertercsalád a, automatikus töltőteljesítmény optimalizálás; b, a három fázisú töltési folyamat

73

3.62.

ábra: Töltésszabályozóval egybeépített "ZERO POWER" megnevezésű inverterrel (PC 5000) telepített, 230V váltakozó feszültséget szolgáló szigetüzemű napelemmodulos rendszer vázlatos felépítése

73

3.63.

ábra: Töltésszabályozóval egybeépített PC 5000 inverterrel telepített, hálózattal együttműködő üzemmódok vázlatos felépítése

74

3.64.

ábra: A hálózati áramkimaradás "lekezelésének", vagyis az átkapcsolási folyamatnak a jelleggörbéi

74

3.65.

ábra: Háromfázisú szigetüzemmódú rendszer-kialakítás ZERO POWER inverterrel

75

3.66.

ábra: Számítógépes monitorozó rendszer

76

3.67.

ábra: A nagy bekapcsolási indulóáramok ellen védő, áramkorlátozó egység

79

3.68.

ábra: Különböző technológiájú fényforrások

80

3.69.

ábra: Ingenium előfűtésű energiatakarékos kompakt fénycsövek

81

3.70.

ábra: 18 db, LED-ből álló energiaköltség-kímélő világítótestek (240 lux)

81

3.71.

ábra: 3W-os LED-Spot GU10/E27 lámpák

81

3.72.

ábra: 12V-os, 10A terhelhetőségű, szivargyújtóhoz csatlakoztatható időkapcsolós óra

82

3.73.

ábra: Kettős, egymástól függetlenül programozható és DCF időkapcsoló óra

82

3.74.

ábra: 1000W terhelhetőségű passzív infravörös mozgásérékelő

83

4.1.

ábra: 12V egyen- és 230V váltakozó feszültséget szolgáltató napgenerátoros rendszer felépítése

84

4.2.

ábra: Napelemtábla energiahozama akkor optimális, ha a napsugár azt mindig merőlegesen éri

85

4.3.

ábra: Az amorf szilícium napelemmodulok átlagos relatív energiatermelésének irányfüggősége

85

4.4.

ábra: Egy 40W-os a-Si napelemmodul átlagos napi energiatermelés havi bontásban, különböző dőlésszögek esetén

85

4.5.

ábra: 40W teljesítményű a-Si napelemmodullal Magyarországon egy nap alatt átlagosan megtermelhető elektromos energia havi bontásban

86

4.6.

ábra: Déli tájolású tetőfelületen elhelyezett 1 db 158W-os Kyocera polikristályos napelemmodul a hozzákapcsolt Sunny Boy töltésszabályozós inverterrel

87

4.7.

ábra: "Kisebb teljesítményű" napelemmodulok rögzítési módjai családi házak, nyaralók tetőszerkezetén

88

4.8.

ábra: Amorf szilícium vékonyréteg technológiájú napelemstruktúra

89

4.9.

ábra: Saroktartó és bővítő szerelőkészlet napelemmodulokhoz

90

4.10.

ábra: Az első 100W teljesítményű a-Si napelemtábla lapos tetőn elhelyezett állványszerkezetre szerelése

90

4.11.

ábra: 100W-os a-Si napelemtáblákból kialakított napelemtábla-mező telepítési munkálatai

91

4.12.

ábra: A teljesítményoptimum eléréséhez fontos, hogy a szélgenerátor a fák és az épületek örvényzónájából kiemelkedjen

93

4.13.

ábra: Létesítmények és turbulencia

93

4.14.

ábra: A szélgenerátor ajánlatos elhelyezési helye egy adott h magasságú létesítmény előtt, ill. mögött

94

4.15.

ábra: A szélsebesség növekedése dombtetőn, ill. ferde háztetőn

94

4.16.

ábra: A fajlagos szélenergia a szélsebesség függvényében

95

4.17.

ábra: Épületek és egyéb akadályok mögött a kiegyenlítődés csak nagy távolságokban következik be

96

4.18.

ábra: Mért szélsebességértékek a telepítési helyen, az adott magasságszinten, óránkénti bontásban, évszakonként

96

4.19.

ábra: Példa egy adott helyen a különböző szélsebességek gyakoriságára

97

4.20.

ábra: Tetőre szerelt Air X 12V/400W-os szélgenerátor

98

4.21.

ábra: Air X 400W-os szélgenerátorból és két db 160W-os napelemtáblából álló hibrid áramellátó rendszer

98

4.22.

ábra: Öt 400W-os szélgenerátorból és négy napelemtábla-mezőből kialakított hibrid rendszer

98

4.23.

ábra: Whisper 200 (H-80) szélgenerátornak a ház oldalfalához rögzítése

99

4.24.

ábra: Az 1kW-os szélgenerátor tartóoszlopának szerelési munkálatai

100

4.25.

ábra: A szereléshez szükséges kellékek

100

4.26.

ábra: Whisper 200 szélgenerátor a tetőn, az egységcsomagjának a dobozával

100

4.27.

ábra: Szerszámok és kellékek az 1kW-os szélgenerátor szereléséhez

101

4.28.

ábra: Pányvázott, lehajtható generátortartó oszlopok

101

4.29.

ábra: Whisper 200 szélgenerátor kipányvázott tartóoszlopon

101

4.30.

ábra: A szélgenerátor csörlőzési előmunkálatai

101

4.31.

ábra: Szélgenerátor felállítása emelőrúddal (szolgarúd)

102

4.32.

ábra: Kipányvázott tartóoszlopon lévő 1kW-os szélgenerátor

102

4.33.

ábra: Az 1kW-os szélgenerátor a "beemelés" előtt

102

5.1.

ábra: 1kW teljesítményű 30 fokos, ill. 60 fokos dőlésszögű napelemtábla-mezővel Kecskeméten egy nap alatt átlagosan megtermelhető elektromos energia havi bontásban

103

5.2.

ábra: 240W (4 db 60W) teljesítményű napelemtáblával Budapest térségében begyűjthető elektromos energia napi átlagértéke különböző dőlésszögek esetén, havi bontásban

103

5.3.

ábra: A vízszintestől a függőlegesig terjedő felületekre érkező napsugárzás erőssége délben, tiszta időben, ideális légkörben, havi bontásban

104

5.4.

ábra: A 45 fokos dőlésszögű felületre érkező napsugárzás erőssége a déli iránytól való eltérés függvényében, tiszta időben, ideális légkörben

104

5.5.

ábra: A napsugárzás intenzitáseloszlása a napmagasság függvényében

104

5.6.

ábra: A napmagasság alakulása Budapesten az idő függvényében

104

5.7.

ábra: A napsugárzás intenzitásának átlaga az idő függvényében, a négy évszakban, Budapest térségében

104

5.8.

ábra: A hőmérséklet átlaga az idő függvényében, a négy évszakban, Budapest térségében

105

5.9.

ábra: Az Air X 400W-os szélgenerátorral termelhető havi energiamennyiség az évi átlagos szélsebesség függvényében

105

5.10.

ábra: A Whisper 100 (H-40), ill. Whisper 200 (H-80) szélgenerátorral termelhető havi energiamennyiség az évi átlagos szélsebesség függvényében

105

5.11.

ábra: Termelhető havi energiamennyiség különböző teljesítményű nap- és szélgenerátoros hibrid rendszerek esetén

106

5.12.

ábra: 160W teljesítményű napgenerátoros 12V-os áramellátó rendszer költségösszetevőinek megoszlása

106

5.13.

ábra: Nap- és szélgenerátoros (1200W és 400W) hibrid tápellátó rendszer költségösszetevőinek megoszlása

106

6.1.

ábra: 32W DC oldali energiatermelésre képes, 12V egyenfeszültséget és 230V váltakozó feszültséget szolgáltató napelemes rendszer

111

6.2.

ábra: 240W DC oldali energiatermelésre képes, vésztartalék aggregátorral ellátott 12V AC feszültséget szolgáltató napelemes rendszer

111

6.3.

ábra: Az elektronikus akkumulátoraktivátor I töltő és 1...2 mA-es kisütőáramának változása az idő függvényében 100Ah tárolóképességű akkumulátortelep esetén

111

6.4.

ábra: 340W DC oldali energiatermelésre képes 12V és 24V DC, valamint 230V DC feszültséget szolgáltató napelemes rendszer

112

6.5.

ábra: 230V AC feszültséget szolgáltató nap- és szélgenerátoros hibrid tápellátó rendszer

112

6.6.

ábra: Tanya, hegyvidéki település komplex energetikai rendszere

113

6.7.

ábra: Aer 06 típusjelű 12 lapáttal megépített szélmotoros vízszivattyú kiskerti és kertészeti csepegtetőöntözéshez

114

6.8.

ábra: Hálózatra visszatápláló energiatárolás nélküli napelemmodulos áramtermelő rendszer, amely 2880W DC oldali teljesítmény leadására képes

117

6.9.

ábra: 2880W DC oldali teljesítmény leadására képes, hálózatra visszatápláló, energiatárolás nélküli napelemes áramtermelő rendszer Xrantrex inverterrel

117

6.10.

ábra: A budapesti Festo Irodaház nap- és szélgenerátoros szünetmentes áramellátó rendszere (a felső képen a háttérben szélgenerátor és a lapos tetőn lévő napelemtáblák, az alsón pedig a "központ" látható

118

6.11.

ábra: A Whisper 500 3kW teljesítményű szélgenerátor a "beemelés" előtt

118

6.12.

ábra: A Whisper 500 3kW teljesítményű szélgenerátor daruval történő "beemelése"

118

6.13.

ábra: A már felállított Whisper 500 3kW teljesítményű szélgenerátor

118

6.14.

ábra: TPIN-1500 (ill. 3000) típusjelű 1,5 (ill. 3) kVA-es töltésszabályozóval egybeépített invertertömbvázlata

119

6.15.

ábra: A szinuszos jelalak előállítása és a hálózatkimaradás lekezelése

119

6.16.

ábra: 1kW névleges kimeneti teljesítményű szélgenerátor

120

6.17.

ábra: 1,8kW teljesítményű Skystream hátszélhajtású szélgenerátor és napelemmoduloshibrid rendszer

120

Táblázatok jegyzéke

2.1.

táblázat: 50%-os éves energiakiváltásra méretezett, hálózatra visszatápláló rendszerek

38

3.1.

táblázat: SUNSET monokristályos napelemmodulok

44

3.2.

táblázat: SUNSET polikristályos napelemmodulok

45

3.3.

táblázat: Flexibilis vékonyréteg szilícium napelemmodulok

49

3.4.

táblázat: Fényforrások energiafelhasználásának összehasonlítása

80

4.1.

táblázat: 40W csúcsteljesítményű a-Si napelemtábla napi átlagos energiahozama (Wh/nap) Magyarország különböző helyein

86

4.2.

táblázat: Beaufort-féle szélerősségskála

95

5.1.

táblázat: Napi, ill. havi átlagos energiahozam a pillanatnyi szélsebesség függvényében, különböző teljesítményű szélgenerátorok esetében

106