A hideg nem ellensége a monokristályos napelemnek
A napelemek a napsugárzás energiáját alakítják elektromos árammá, nem pedig a levegő melegét hasznosítják. Ezért egy monokristályos napelem fagyos időben is képes energiát termelni, amennyiben elegendő fény éri a felületét.
Sőt, a szilíciumalapú napelemcellák hatásfoka általában javul, amikor csökken a cellák hőmérséklete. Ennek oka, hogy a melegedéssel csökken a cellák feszültsége, ami a leadható teljesítményre is hatással van. Egy korszerű monokristályos panel teljesítményének hőmérsékleti együtthatója típustól függően például -0,3 és -0,4%/°C körül alakulhat.
Ez azt jelenti, hogy azonos besugárzás mellett egy hidegebb napelem kedvezőbb teljesítményt nyújthat, mint egy nyári hőségben erősen felmelegedett panel. Egy tiszta, napsütéses téli napon ezért meglepően jó pillanatnyi teljesítményértékeket is láthatunk az inverter kijelzőjén.
Miért termel mégis kevesebbet télen a napelem?
Magyarországon a téli energiatermelés legnagyobb korlátját a rendelkezésre álló napsugárzás mennyisége jelenti. Decemberben a nappalok jóval rövidebbek, mint júniusban, ezért a napelemeknek lényegesen kevesebb idejük van energiát termelni.
A Nap ráadásul alacsonyabban jár az égen, így a napsugarak más szögben érik a panelek felületét. A beesési szög különösen a nem optimális tájolású vagy dőlésszögű rendszereknél okozhat veszteséget. A téli hónapokban gyakoribb tartós felhőzet, köd és borult idő tovább csökkentheti a rendelkezésre álló energiát.
A hideg cellák kedvezőbb elektromos tulajdonságai tehát nem képesek ellensúlyozni a rövidebb nappalok és a gyengébb besugárzás hatását. Ezért fordulhat elő, hogy egy napelemes rendszer téli havi termelése csak töredéke a nyári hónapokban elért értéknek.
Mit jelent a Nap alacsony járása a tetőre szerelt napelemeknél?
A napelemek éves termelését jelentősen befolyásolja a tájolás és a dőlésszög. Magyarországon a déli tájolású rendszerek általában kedvező éves energiatermelést biztosítanak, de a téli időszakban a tető hajlásszöge különösen fontossá válhat.
Mivel télen a Nap alacsonyabban helyezkedik el az égbolton, a meredekebben döntött panelek kedvezőbb szögben fogadhatják a napsugárzást. Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden esetben a lehető legmeredekebb telepítés lenne az ideális. Az optimális kialakítást az éves fogyasztási igény, a tető adottságai és a rendszer tervezett felhasználása együtt határozzák meg.
Az alacsony napállás az árnyékolás szempontjából is fontos. Egy fa, kémény vagy szomszédos épület télen jóval hosszabb árnyékot vethet a panelekre, mint nyáron. Emiatt egy nyáron szinte árnyékmentes tetőfelületen a téli hónapokban jelentős termeléscsökkenés is kialakulhat.
Hogyan befolyásolja a hó és a dér a napelemek működését?
A hóval borított monokristályos napelem termelése jelentősen visszaeshet, hiszen a hóréteg akadályozza, hogy a napsugárzás elérje a cellákat. Vékonyabb hóréteg esetén a napsütés és a panel felmelegedése elősegítheti a hó lecsúszását, de ez a tető dőlésszögétől és az időjárási körülményektől is függ.
A hó eltávolítását nem érdemes házilag, a tetőre felmászva megpróbálni. A csúszós tető komoly balesetveszélyt jelent, a nem megfelelő eszközökkel végzett tisztítás pedig a panelek üvegfelületét vagy más alkatrészeit is károsíthatja.
A dér és a jég szintén átmenetileg csökkentheti a termelést. A téli időszakban ezért természetes, hogy a napelemek teljesítménye napról napra jelentősen ingadozhat.
Megéri monokristályos napelemet választani a magyarországi telekre?
A monokristályos napelemek egyik fontos előnye a magas teljesítménysűrűség: adott tetőfelületen jellemzően nagyobb névleges teljesítmény helyezhető el velük, mint a régebbi, alacsonyabb hatásfokú technológiákkal. Ez akkor előnyös, ha korlátozott a rendelkezésre álló hely.
Fontos azonban megérteni, hogy a monokristályos technológia önmagában nem oldja meg a téli energiatermelés korlátait. Egy nagy hatásfokú panel is kevesebb energiát állít elő, ha rövid ideig és gyenge intenzitással éri napsugárzás.
A megfelelő rendszer kiválasztásakor ezért nemcsak a panelek névleges teljesítményét, hanem az éves várható energiatermelést és annak havi eloszlását is érdemes megvizsgálni. Különösen fontos ez akkor, ha a napelemes rendszert elektromos fűtés vagy hőszivattyú energiaigényének részbeni fedezésére szeretnéd használni, hiszen a fűtési energiaigény éppen akkor növekszik, amikor a napenergia-termelés jellemzően visszaesik.
Ha napelemes rendszer telepítését tervezed, érdemes a téli termelési adottságokat már a tervezéskor figyelembe venni. Így reális képet kaphatsz arról, mennyi energiára számíthatsz az év különböző időszakaiban, és milyen szerepet tölthet be a napelemes rendszer az otthonod energiaellátásában.