Felhasználási és beépítési lehetőségek | Az építészet témájához kapcsolódva ebben a részben a napelemek felhasználási, telepítési és beépítési lehetőségeit tekintjük át, kitérve az előző részben taglalt különböző technológiák más-más javasolt kiválasztására.

A legismertebb megoldás, ami talán a legtöbbek fejében is él napelem felhasználásról: családi ház tetején csillogó kék vagy fekete táblák (poli- vagy monokristályos napelem modulok) a cserépen kívül, alumínium rögzítőkerettel és szerelvénnyel.

Ezek viszonylag egyszerű napelemes rendszerek, amire figyelni kell: a déli fekvés és árnyékmentesség. Déli fekvés az ideális. Dél-keleti és dél-nyugati fekvés még jónak számít, vesztesége éves szinten 10-15% a pontosan délihez képest. Lehetséges még nyugati és keleti tetőkre is rakni napelemet, de ekkor már nagyobb veszteséggel kell számolni. Technológia kiválasztásnál több tényező számíthat. Mivel limitált a déli fekvésű tetők mérete, így a lehető legtöbb energiát akarjuk kihozni belőle: ezért többnyire kristályos napelemek kerülnek a dőlt lakóház tetőkre. Ha azonban nem optimálisak a viszonyok, családi háznál ekkor jöhetnek szóba a vékonyrétegű napelemek, amik jobban tudják hasznosítani a dőlt és szórt fényt is, és dőlésszögre is kevésbé érzékenyek. Azonban kisebb a hatásfokuk, így több helyet kíván – vagy limitált helynél kevesebb éves teljesítményt hoznak. Árnyékolásra is kevésbé érzékenyek, ami viszont gond lehet a kristályos napelemeknél: a táblák akár 20%-os árnyékolása ott 50-70%-os teljesítménycsökkenést is jelenthet – alaposan fel kell mérni tehát a környező épületeket és fákat, kiugró részeket és a tájolást.  Összefoglalva: egy átlagos családi háznál déli fekvésű, 30-45 fokos dőlésszögű, reggeltől estig árnyékmentes tetőn 20-25 négyzetméter kristályos napelem tökéletesen megfelel az éves villamosenergia szükséglet teljes megtermelésére.

Ma már egyre gyakrabban hallani nyugaton, hogy a napelem modulok cserépen kívül történő rögzítése nem igazán esztétikus, így több megoldás is megjelent már a piacon jobban illeszkedő kivitelezési módokkal. Fontos kiemelni azonban, hogy ma még messze a modulok külső rögzítése a leggazdaságosabb megoldás: a háztetőn lévő napelemes rendszerek árának legnagyobb része maga a napelem modul, és azok így gyárhatók a leggazdaságosabban. S mivel még nem értük el a gazdaságosságot napelemes rendszereknél, így a következő 3-5 évben még biztosan ez marad a fő felhasználási és beépítési mód: gyakorlatilag utólag, bármikor beépíthető, csak néhány cserepet kell kihúzni és 1 napos telepítés után visszahelyezni. Legfeljebb egy kábelcsatornával érdemes előre készülni az építkezésnél.

2. kép

Kapható ma már azonban cserépbe épített napelem, vagy cserépfelületre felvitt vékonyréteg – több tucat gyártó kínálja Amerikától Európán át Taiwanig. (2-kép) Ezek szebb és egységesebb kivitelezést kínálnak, azonban nem igazán költséghatékonyak: kis méretnél (mint a cserép) jelentősen megnő a kábelezési és forrasztási, kapcsolási arány, így mindig drágábban lesznek és mivel nem egész felületük fekszik a kívánt irányba, így hatásfokuk is kisebb. Esztétikai igények azonban megkövetelhetik a tető cserép típusú borítását, pl. templomok, műemlék vagy reprezentatív épületek.

3. kép

Régebben létezik már egy másik megoldás, az integrált tetőfedés: nincs is szükség a cserép (agyag, kő, stb) alapanyagra, hiszen a teljes tetőt szigetelhető és lefedhető magával a napelemekkel. (3-kép) Azonban még ezek alapköltsége drágább, mint a sima napelemeknek, de esztétikusabb, másrészt a cserepek árát levonva már közel jár a kombinált megoldáshoz – de még ekkor se éri el annak gazdaságosságát. De látva a napelemek árának csökkenését, valószínűsíthető, hogy 4-8 év múlva egyre gyakrabban láthatjuk majd ezeket a megoldásokat is.

6. kép

Építészeti szempontból a legérdekesebb az un. BIPV (Building Integrated Photovoltaics), azaz az épület szerves részét képező beépített napelemek. (6-kép) Ezek lehetnek csak részben árnyékoló elemek (terasz vagy bejárat fedésként), vagy a homlokzat burkolat része (részben takarva, vagy vékonyréteg esetén színes vagy részben átlátszó modulokkal teljes burkolat), tető részben vagy egészben, vagy akár parkolók „napernyősítése”. A BIPV sokak szerint nagy lehetőségeket tartogat, mások azonban szkeptikusak: az alacsonyabb hatékonysága (mivel színes, vagy részben átlátszó napelem hatásfoka általában csak kb. fele a sima modulokénak), és magasabb ára (speciális kivitelezés és egyedibb igények miatt) kettőzötten rontja a megtérülést. Esztétikai, vagy presztízs igények esetén azonban ez a tényező kevésbé fontos szokott lenni.  (5-kép)

5. kép

Kevésbé izgalmas, de talán legkézenfekvőbb hely napelemek telepítésére az ipari épületek laposteteje: általában árnyékmentes, látványt nem befolyásolja, másra nem igazán használt terület. Itt csak a statika szólhat közbe: általában éppen akkorára méretezik teherbírásukat, amit az adott időjárás megkövetel, így a nagyobb súlyú rögzítéssel rendelkező napelemek nem mindig terhelhetik a tetőt. Pedig milyen ideális megoldás pl. egy hűtőház tetejére napelemeket rakni, ahol éppen akkor használják a legtöbb áramot, mint amikor legerősebben süt a nap. Reméljük, a jövőben minél több nagy lapostető tervezésnél számítanak majd az építészek is 20-30%-kal nagyobb teherbírásra. (4.kép)

4. kép

A következő részben még részletesebben foglalkozunk a megtérüléssel, de általában elmondható, hogy nagyobb egybefüggő rendszerek telepítése gazdaságosabb, ezek versenyképessége valójában már nincs messze. Nem véletlen tehát, hogy ma még, és még néhány évig a legjelentősebb napelemes megvalósítások vagy lapostetőn, vagy napelem-parkokban létesülnek, akár több tucat MW-os teljesítményű napelem erőműveket hozva létre. Az árak csökkenésével azonban nem csak a napelemes áramtermelés lehet valós alternatíva hamarosan, hanem speciális megoldások lehetősége is közelebb kerül. (7.kép)

7. kép

a sorozat további cikkei

• A napenergia | a napelemek 1. rész
• A napenergia | a napelemek 2. rész
• A napenergia | a napelemek 3. rész

(x)

Nagy Norbert,
Manitu Solar
www.manitusolar.hu
Ha kérdése van, kérem írjon nekem!

[poll id=”34″]