Napelem milyen tetőre telepíthető és milyenre nem?

Árnyékhatás, széttagoltság, dőlésszög: mindent a napelemes tetőről

A napelemes rendszer optimális működése az egyik legfontosabb kulcsparamétertől függ: a napelemek elhelyezésétől. Csakhogy ez a kérdés nem annyira magától értetődő, hiszen sok tévhit él a köztudatban arról, milyen körülmények tekinthetőek alkalmasnak és milyen tetőre telepíthető a napelemes rendszer. Cikkünk most ezekben segít eligazodni.  

Hogy megértsük, miért is olyan fontos a napelem rendszer tervezéséhez a megfelelő tájolású tető, érdemes végig gondolnunk a napelem rendszer működési elvét. A napelem működési elve szerint a napelem cella a felületére érkező napsugárzást elektromos energiává alakítja. Hogy mindezt mindezt teljesítménnyel teszi, függ a napelem hatásfokától és a napelem dőlésszögétől. Hogy pontosan mit is jelentenek ezek a fogalmak? Érdemes jobban körüljárnunk a témát ahhoz, hogy megértsük a rendszer teljes működését, telepítésének lehetőségeit, illetve a napelemes rendszer teljesítményét befolyásoló tényezőket. 

 

Árnyékoltság

A hatásfokot sok más jellemvonás mellett a környezeti szempontok is befolyásolják: az éghajlat, illetve a földrajzi adottság is meghatározza, milyen hatásfokkal kalkulálhatunk a napelemes rendszer telepítése esetén. Ez azonban csak az egyik tényező, amit mérlegelnünk kell a telepítéskor. A hatásfok ugyanis olyan paraméterektől is függ, amelyekre laikusként talán nem is gondolnánk. Ilyen például az árnyékoltsági tényező, más néven az árnyékhatás. A szakemberek a helyszíni szemle során mindig megvizsgálják az árnyékoltsági tényezőket. Azt vizsgálják ilyenkor, hogy visszaveti-e a cella teljesítményét valamilyen árnyékhatás: például egy kémény, egy fa lombja vagy bármi más, ami a napelem felületére árnyékot vethet. Egy soros vagy párhuzamos kapcsolás esetében egy-egy ilyen, körülbelül tíz százalékos árnyékhatás az egymáshoz kapcsolt napelemek összeteljesítményét akár 30-40 százalékkal is visszavetheti.

Az árnyékot adhatja egy villámhárító, egy kémény, de akár egy falevél is, ami a panel felületére hullik. Így tehát nemcsak az árnyékhatás alatt álló panel, de a többi esetében is teljesítménycsökkenésre számíthatunk. Ezért fontos, hogy a napelem rendszert mindig tisztán, portól, ráhulló levelektől, hótól, valamint bármilyen más árnyékhatástól mentesen tartsuk. Ezért is tévhit, hogy a napelemes rendszer időközönkénti karbantartására nincs szükség, mert bár a rendszer minden bizonnyal karbantartás nélkül is üzemel, annak hatásfoka, teljesítménye biztosan elmarad majd a várttól: ezzel pedig súlyos tízezrekkel rövidítjük meg a napelemes befektetésünk hozamát. 

 

Nem megfelelő dőlésszög

A napelem panelek akkor termelnek megfelelő hozamot, ha a felületükre érkező napsugarak beesési szöge 90 fokos, a napelemek dőlésszöge pedig 30-40 fok közötti. Ha a telepítés során mindez nem valósul meg, a napelem rendszer akkor is termel energiát, de az elvárttól jóval gyengébb teljesítmény mellett. A napsugarak ilyenkor más szögben érik a napelem felületét, így a hatásfok csökken: ezekben az esetekben körülbelül öt százalékos veszteséggel számolhatunk. Ha pedig laposabb szögben telepítjük a napelem rendszert, úgy az könnyebben koszolódik, ami árnyékhatást indít be, ami tovább befolyásolva a panel teljesítményét. Ugyanilyen teljesítményproblémát könyvelhetünk el egy széttagolt tető esetében is, hiszen ez megakadályozza a kivitelezőt abban, hogy úgy telepítse a paneleket, amivel a leghozambiztosabb teljesítmény garantálható.

Az azonban tévhit, hogy csak tökéletes paraméterekkel rendelkező tetőre érdemes napelemes rendszert telepíteni: ilyen tető ugyanis az esetek elenyésző százalékában áll csak a szakemberek rendelkezésére (pláne régi házak esetében, ahol nem a benapozottság volt a tervezés fő mozgatórugója). Megfelelő tervezéssel a veszteség bizonyos része kiküszöbölhető, az elvárt teljesítmény pedig javítható. 

Rossz tájolás

A dőlésszög és az árnyékhatás mellett a napelemes rendszer telepítésére jelentős befolyásoló hatása van a tájolásnak. Mivel a rendszertelepítéskor az a célunk, hogy a paneleket minél tovább, minél erősebb napsugarak érjék, ezt úgy tudjuk biztosítani, ha déli tájolás mellett telepítjük. Ha a tájolás dél-kelet vagy dél-nyugat irányú, ezzel körülbelül öt százalékos veszteséget könyvelhetünk el. A napelem tévhitek közül a leggyakoribb, hogy keleti vagy nyugati tájolású tetőre nem helyezhető napelem. Pedig a telepítés ilyen esetekben is lehetséges, ekkor azonban tizenöt százalékos hozamveszteség mellett üzemeltethető a háztartási méretű kiserőművünk. A napelem északi tájolás mellett még nagyobb veszteséggel telepíthető, így észak-keleti, illetve észak-nyugati tájolás esetén jobb, ha alternatív megoldásokat választunk a napelemrendszer kialakításához. 

 

Alternatív lehetőségek nem megfelelő tetőre

Ha az egyénre szabott lehetőségeink nem biztosítanak optimális telepítési feltételeket, akkor is van más megoldás. A lehetőségek tárháza ma már szinte végtelen. A napelem földre telepítése elfogadott és bizonyított megoldás, a tévhitekkel ellentétben jó hatásfokú, megfelelő hozamot biztosító rendszer telepíthető ilyen paraméterek mellett is. De tervezhetjük a rendszert melléképület vagy garázs tetejére is, figyelembe véve természetesen a fenti szempontok összességét.

Mi a helyzet a lapostetővel?

A lapostető szerkezete általában nagyobb teherbírásra alkalmatlan. Ráadásul igen nagy szélterhelés valósul meg a lapostetőn, ezért az ezekre telepített napelem rendszereket általában ballasztozni vagyis ellensúlyozni kell, ez pedig nem kevés költséget ró a megrendelőre. Az azonban tévhit, hogy semmilyen lapostetőre nem kivitelezhető napelemes rendszer kiépítése: a megfelelő szakemberek egy helyszíni vizsgálat során segítenek abban, hogy a lapostető statikai szerkezete alkalmas-e a kiépítésre. Az is tévhit, hogy kisebb teherbírású lapostető esetében csak a tetőcsere lehet az egyetlen megoldás: hiszen a fent említett alternatív lehetőségekkel ezekben az esetekben is számolhatunk.