A napelemrendszer méretét a fogyasztás határozza meg, nem a szabad tetőfelület
A családi házra telepített napelemek leggyakoribb tervezési hibája egyszerű: a megrendelő ránéz a déli tetősíkra, megszámolja, hány panel fér rá, és ez a szám lesz a kiindulási pont. A tető azonban csak egy felső korlát. A valódi kiindulási pont a háztartás nappali fogyasztása, mert a gazdaságosságot nem az dönti el, mennyit termel a rendszer, hanem az, hogy a ház a megtermelt áram mekkora részét használja fel abban a pillanatban, amikor az keletkezik.
Ennek oka az ár. A hálózatból vételezett kilowattóra a teljes díjat jelenti, elosztási költséggel és járulékokkal együtt. Az a kilowattóra, amelyet a napelem megtermel, és a ház azonnal felhasznál, ezt a teljes költséget megspórolja. A hálózatba betáplált többlet csak a töredékét éri, és az elszámolási modelltől függően az alacsony visszavásárlási ártól az egyszerű mennyiségi elszámolásig terjed. A különbség akkora, hogy két azonos névleges teljesítményű és azonos éves hozamú rendszer teljesen eltérő megtérülésű lehet, pusztán attól függően, mikor van otthon a háztartás.
A saját fogyasztás dönti el a gazdaságosságot
A saját fogyasztás a megtermelt villamos energia azon részaránya, amelyet a ház közvetlenül felhasznál. Egy családi házon, ahol semmilyen terhelésvezérlés nincs, ez az arány jellemzően az éves termelés egynegyede és kétötöde között van, mert a rendszer délben csúcsosodik, amikor a ház leggyakrabban üres. A többi a hálózatba folyik, és olyan értékkel tér vissza, amely nem egyezik a megspórolt kilowattórával.
A háztartás saját igényét meghaladó, túlméretezett rendszer ezért rosszabb befektetés, mint egy kisebb rendszer, amelyet teljes egészében lefed a ház saját fogyasztása. Minden további kilowatt csúcsteljesítmény, amely meghaladja azt, amit a ház fel tud venni, lassabban térül meg, mint az előző. Egy átlagos házon az első néhány kilowatt szinte biztosan megtérül; a nyolcadik csak akkor, ha van rá igény.
A gondolkodás sorrendje tehát fordítottja a szokásosnak: először az, mit fogyaszt a ház napközben és mit tudna fogyasztani, aztán a rendszer mérete, és csak a végén annak ellenőrzése, hogy a választott méret elfér-e a tetőn.
Mi növeli valójában a saját fogyasztást
A saját fogyasztást kétféleképpen lehet növelni: a keresletet a nappali órákba terelni, vagy olyan fogyasztót hozzáadni, amely a nappali többletet valami hasznossá alakítja. A gyakorlatban négy dolog működik, és ezek nagyon különbözőképpen hatnak.
- A hőszivattyú a legerősebb eszköz, de szezonálisan eltolódik: decemberben és januárban fűt a legintenzívebben, amikor a rendszer a legkevesebbet termeli. Az átmeneti időszakokban és a használati melegvíznél megbízhatóan felszívja a nappali többletet.
- A melegvíztároló a legolcsóbb tároló, amivel egy ház rendelkezhet. A fűtés vezérlése úgy, hogy délben működjön hajnal helyett, naponta több kilowattórát tol azokba az órákba, amikor gyakorlatilag ingyen vannak, és ehhez nem kell több egy időzítőnél vagy egyszerű vezérlésnél.
- Időzített háztartási gépek, vagyis a mosógép, a szárítógép és a mosogatógép késleltetett indítással ebédidőre, apróság, amely naponta ismétlődik és semmibe sem kerül.
- Az elektromos autó változtatja meg leginkább a képet, de csak akkor, ha napközben otthon áll. A tízkor este töltött autó egyáltalán nem növeli a saját fogyasztást.
A táblázat egy háztartási profilt párosít a hozzá illő rendszermérethez. A sávok tájékoztató jellegűek, és a ház valós éves fogyasztásához kell ellenőrizni őket.
| Háztartási profil | Ésszerű méretsáv | Tárolás | A saját fogyasztás jellege |
|---|---|---|---|
| Két dolgozó ember, a ház napközben üres, gázfűtés | nagyjából 3-4 kWp | általában nem | alacsony, a termelés csúcsa eltér a kereslettől |
| Valaki otthon van napközben, hőszivattyú nélkül | nagyjából 4-6 kWp | később megfontolandó | mérsékelt, a főzés és a napi üzemeltetés hajtja |
| Hőszivattyú és vezérelt melegvíz-fűtés | nagyjából 5-8 kWp | tároló az akkumulátor előtt | jó tavasszal és ősszel, gyenge télen |
| Hőszivattyú és napközben otthon töltött elektromos autó | nagyjából 7-10 kWp | az akkumulátor kezd megtérülni | magas, a kereslet a déli csúcsot is lefedi |
| Medence, légkondicionálás vagy fűtött műhely | mérések alapján, nem a tető alapján | a terhelési görbének megfelelően | nyárra súlyozott, követi a termelést |
Amikor az akkumulátor értelmet nyer, és amikor nem
A otthoni energiatároló nem termel semmit; csak a fogyasztást tolja el délről estére. Ezért akkor van értelme, ha a saját fogyasztást már olcsóbb eszközökkel kimerítettük, és a háznak még mindig jelentős többlete van. Ahol a melegvíz még reggel hatkor fűt, és a mosógép este hétkor jár, ott az akkumulátor drága folt egy olyan problémán, amelyet egy időzítő megold.
Az ésszerű kapacitás az esti keresletet követi, nem a rendszer méretét: a tárolónak egy átlagos estét és éjszakát kell lefednie, nem több napot. Az akkumulátor télen sem segít, amikor alig van többlet, ezért egy hőszivattyús házon nem szabad úgy érteni, mint amivel januárban le lehet válni a hálózatról. Az áramszünet alatti tartalékellátás külön téma, más vezetékezést igényel, és nem minden rendszer képes rá.
Tájolás és dőlésszög: miért veri meg a kelet-nyugati gyakran a tiszta déli tájolást
A déli tájolás mintegy harminc fokos dőlésszöggel adja a legnagyobb éves hozamot a mi szélességi körünkön. Ez azonban nem jelenti azt, hogy ez hozza a legtöbb pénzt. A déli rendszer szűk, magas déli csúcsot termel, amelyet egy átlagos háztartás nem tud felszívni, így a csúcs jelentős része a hálózatba folyik. A keleti és nyugati síkra osztott rendszer valamivel kevesebbet termel az év során, de a termelést szélesebb sávba teríti, reggeli és délutáni maximummal, éppen akkor, amikor a háztartás valóban áramot vételez.
A dőlésszög hasonlóan viselkedik: a meredekebb a téli, alacsony napállás felé tolja a hozamot, a laposabb a nyár felé. Lapos tetőn a paneleket általában nem fektetve helyezik el, hanem szerény állványokra, ami az eső általi öntisztulást is javítja. A ház tájolása maga viszont jóval a napelem előtt meghozott döntés, amikor a házat a telekre helyezzük.
| Tájolás és dőlésszög | Éves hozam az optimumhoz képest | A napi görbe alakja | Kinek illik |
|---|---|---|---|
| Dél, 30-35 fokos dőlésszög | referencia optimum | szűk, magas déli csúcs | nagy déli fogyasztású ház |
| Dél, lapos tetőn állványon 15 fokig | nagyjából egytizeddel kevesebb | laposabb csúcs, erős nyár | légkondicionált vagy medencés ház |
| Kelet és nyugat, 30-40 fokos dőlésszög | nagyjából egyötöddel kevesebb | két szelíd maximum, reggel és délután | reggeli és esti fogyasztású család |
| Délkelet vagy délnyugat, 30-40 fok | közel az optimumhoz | a csúcs egy-két órával eltolódik | a legtöbb átlagos ház |
| Észak és északkelet | sokkal kevesebb, általában nem gazdaságos | lapos, használható csúcs nélkül | csak kiegészítésként, ahol kevés a felület |
Árnyékolás: a kémény, a tetőablak és a szomszéd fája
Az árnyékolás az egyetlen tényező, amely egy egyébként jól megtervezett rendszert az érintett felülethez képest aránytalanul leértékelhet. Az egy stringbe kötött panelek közös áramot osztanak meg, így egyetlen, kémény által árnyékolt modul az egész string teljesítményét lerontja, nem csak a saját részét. Ezért kerülhet egy tenyérnyi árnyék az éves hozam több százalékába.
Pontosan erre valók az optimalizálók és a mikroinverterek: lehetővé teszik, hogy minden modul a saját munkapontján működjön. Ezek azonban nem helyettesítik az árnyékvizsgálatot. A kémény, a tetőablak, az antennatartó és a szomszéd fája mind előre megrajzolható, és némelyikük áthelyezhető vagy összevonható, amíg a tető még tervezés alatt áll. A fa ráadásul nő, ezért a kifejlett magasságán kell megítélni, nem a mai állapotán.
A napelemrendszer a tető állandó része, nem utólagos toldalék
Ez az a rész, amelyet a napelemekről szóló írások általában kihagynak. A rendszer a homlokzat állandó eleme, néhány tíz m2-es felület a ház legláthatóbb síkján. Ha utólag érkezik, és oda szerelik össze, ahol éppen maradt hely, a ház azonnal megmutatja: lépcsőzetes szélek, a tetőablak körül kettévágott panelek, a cserepektől eltérő színű keret.
A jó és a rossz eredmény közötti különbség többnyire a sorrend kérdése, nem a költségvetésé. A tetővel együtt tervezett rendszer a szélhez igazítható, egy téglalapként tartható meg, a fedéshez színben illeszthető, vagy a fedés síkjába süllyesztve, integrált megoldásként alakítható ki. Ugyanakkor minden alatta lévő dolog összehangolható: a szarufák és lécek kiosztása a rögzítésekhez, a kábelátvezetések helye, a kábelút a gépészeti helyiségig és a hely az inverternek.
A rendszer terheli a tetőt is, egyrészt a saját súlyával, másrészt azzal, hogy megváltoztatja, hogyan hat a szél és a hó az alatta lévő felületre. Új építésnél a tartószerkezeti tervező ezt a tető tervezésekor figyelembe veszi; régebbi háznál a szerkezet állapotát fel kell mérni. És egy sorrendet szegnek meg gyakrabban, mint bármely mást: ha a tető újrafedése esedékes, a panelek az új tetőre valók. A régi fedésre szerelés azt jelenti, hogy az egész rendszer leszereléséért és visszaszereléséért fizetni kell.
Csatlakozás és a támogatási útvonalak
A napelem nemcsak építészeti kérdés, hanem kapcsolat az elosztói rendszerüzemeltetővel is. A folyamatnak kialakult menete van: kérelem a termelő csatlakoztatására, az üzemeltető állásfoglalása feltételekkel és teljesítménykorláttal, szerződés, a telepítés érintésvédelmi méréssel, végül a mérő cseréje kétirányú mérőre. A okosmérő rendszer külön rögzíti a vételezést és a betáplálást, mert ez a megosztás határozza meg, mi számolódik el megtakarításként és mi betáplálásként.
A támogatásoknál ugyanaz a szabály érvényes, mint a házfelújítási támogatás útmutatójában: a mechanizmusra lehet támaszkodni, a tavalyi cikkben szereplő összegre nem. A családi házra telepített napelem vagy a Zelena domacnostiam program keretében, a SIEA által kezelt utalványként támogatott, vagy egy átfogó felújítás egyik intézkedéseként. Ugyanazon tétel kettős finanszírozása két programból általában nem lehetséges. Az összegek, a felső határok és a határidők fordulónként változnak, ezért a szerelővel kötött szerződés aláírása előtt ellenőrizze őket az aktuális felhívásban.
Összegzés
A napelem akkor jön ki jól, ha a megfelelő sorrendben tervezik. Először nézze meg, mit fogyaszt a ház napközben és mit tudna fogyasztani, aztán határozza meg a rendszer méretét és a saját fogyasztás növelésének olcsó módjait. Az akkumulátor csak ezután következik. A tájolás és az árnyékolás a napi görbe alakját dönti el, nem csak az éves összmennyiséget. A rendszert pedig a tetővel együtt kell megtervezni, nem utólag ráaggatni. A szabad tető csak a rendelkezésre álló hely, nem a válasz arra, hány panelre van szüksége a háznak.