Ismertető / a tartószerkezetekről részletesen

A tartószerkezet célja – ahogy neve is mutatja – a napelemek megfelelő, stabil rögzítése az ideálishoz minél közelebbi pozícióban. Tudni kell, hogy a napelem által hasznosított energia akkor a legnagyobb, amikor az azt érő fénynyalábok beesési szöge a panel felületére merőleges. Mivel a nap nem egyetlen csóvában küldi felénk sugarait, valamint a Földhöz viszonyított pozíciója napszakon belül, illetve évszakonként is változik, két lehetőségből választhatunk, hogy minél több megtermelt energiához jussunk a pénzünkért. A napelemek naphoz viszonyított relatív pozíciójával kapcsolatos szempontjaink alapján fix vagy napkövető tartószerkezetekről beszélhetünk. A napkövető rendszerek drágábbak, azonban a napelemeket folyamatosan az ideálishoz közeli pozícióban tartják, ezáltal növelik a termelést. A fix rendszerek ezzel szemben kiszolgáltatottak a külső körülményeknek, viszont jelentősen alacsonyabb áruk miatt többet lehet belőlük kihelyezni ugyanakkora összegből. Természetesen a nem mozgó rendszer esetében sem mindegy, milyen pozícióban rögzítjük, ezért szakértői számításokra van szükség ahhoz, hogy a ciklikusan változó körülményekből levezethető legyen az az elhelyezési pozíció, amellyel a maximális éves szintű energiatermelés elérhető. Az, hogy melyik típusú rögzítés éri meg jobban egyedi mérlegelés kérdése, tájékoztatónkból kiderülnek az egyes döntési szempontok.

Az egyszerűbb megoldás a feladatra a napelemeket egy fix, időtálló fémből készült szerkezetre telepíteni. A fémszerkezet legfőbb ismérvei az anyagminőség és a vállalt garancia, melyeknek összhangban kell lennie a napelemek igen hosszú elvárt élettartamával. A fix tartószerkezeteket alkalmazásuk szerint érdemes tovább csoportosítani. Az első kategória a napelemek ferde háztetőkön való rögzítésére szolgál. Ezek a kampó-szerű alkatrészekből és sínekből álló rögzítő rendszerek első sorban lakossági felhasználásra ideálisak, ahol kisebb, a háztetőn elhelyezhető mennyiségű napelemet kívánunk felszerelni. Legnagyobb előnyük, hogy minden megoldás közül ez a legolcsóbb alternatíva, hátrányuk azonban, hogy a tető dőlésszögéhez igazítják a napelemeket, így amennyiben az építkezésnél nem a napenergia hasznosítás volt a fő szempont a tető tervezésékor, a napelemeink nem a tőlük elvárható legnagyobb mennyiségű áramot fogják megtermelni. További hátrány, hogy értelemszerűen a tető mérete, illetve az ideálishoz közel eső tájolású és dőlésszögű felületek mennyisége határt szab a kihelyezhető napelemek számának.

A fix szerkezetek második alcsoportját a földre telepített tartószerkezetek alkotják. Ezek a tartóvázak számos tulajdonságuk alapján sokféle csoportba beoszthatóak lennének, azonban jelen tájékoztatóban kizárólag a beton alapozású és anélküli típusokra koncentrálunk. A földön álló tartószerkezetek főbb részei a lábak, melyek lehetnek menetesek, mint egy nagy méretű csavar, vagy oszlop-szerűek, amelyek telepítése egy rendkívül nagy méretű szög földbe veréséhez hasonlatos. A beton alapozás nélkül készülő rendszerek az ipari méretű erőművek között gyakorlatilag egyeduralkodók, mivel ennél a metódusnál a legkisebb egységnyi erőmű teljesítményre jutó beruházás. Az ilyen rendszerek telepítéséhez azonban speciális géppark kell, mivel az akár 1,6 méter mélységig lehatoló fém elemek talajba rögzítéséhez hatalmas erőre van szükség. A Főnix Energiaszolgáltató Zrt. által a talajcsavarok rögzítésére használt eszköz pl. 4500 NM (newtonméter) forgatónyomatékot fejt ki, amely közel tízszerese egy Ferrari F430 típusú gépkocsi motorja által kifejtett maximális nyomatéknak. Nem csoda tehát, ha nem találkozunk az utak mentén nézelődve lépten-nyomon ilyen típusú erőművekkel, hiszen Magyarországon jelenleg meglehetősen kevés vállalkozás van felkészülve az ilyen jellegű munkára. Azonban ha már megvan a megfelelő géppark, számos előny származik a beton alapozás nélküli telepítésre szánt tartószerkezetek használatából: villámgyors építés, alacsony költségek, minimális környezetterhelés és könnyű utólagos módosíthatóság, áthelyezhetőség a jutalma annak, aki ezt az opciót választja. Amellett, hogy az ipari vagy közmű célú, nagy méretű erőművek esetében a költséghatékonyság miatt gyakorlatilag csak ezt a rögzítést alkalmazzák, hasznos lehet a metódust kisebb léptékben is, különösen egyenetlen talajon, mezőgazdasági környezetben vagy idő szűkében.

A beton alapozással készülő rendszerek legtöbbször a közvetlenül a földben nyugvó szerkezetekhez hasonlóak, azzal a különbséggel, hogy kevésbé mélyre hatolnak le, mivel a beton plusz tartóerejével igyekeznek kompenzálni az oszlopok lefelé irányuló kiterjedésének hiányát. Meg kell említeni, hogy a beton alapozású szerkezetek egyetlen előnye, hogy nincs szükség hozzá speciális gépparkra – így leginkább a kivitelezőnek kedvez, hiszen kisebb beruházással, kevésbé speciális, hagyományos építőipari ismeretek birtokában is végezhető ez a típusú telepítés. Jelentős hátránnyal jár azonban ez a fajta tartószerkezet a vásárlónak: nagyobb költségekkel és környezetterheléssel jár a telepítés, az építés lényegesen hosszabb ideig tart, valamint a megépített szerkezet „egyszer használatos”, tehát nincs korrekcióra lehetőség, ha át kívánjuk helyezni az építményt, valamint az erőmű élettartamának lejártával nem lehetséges a nyom nélküli eltávolítás a beton alapozás nélküli szerkezetekhez hasonló minimális költséggel és energia befektetéssel. Kivételt jelentenek ez alól a föld feletti beton alapra csavarozással rögzített tartószerkezetek, amelyeket könnyedén lehet szállítani, azonban mivel itt van szükség a legnagyobb mennyiségű alapanyagra, az egységnyi erőmű teljesítményre jutó költségek igen magasak. Ennek ellenére ez utóbbi megoldás a különösen nehéz (agyagos, föld alatt nehezen áttörhető kőzetekkel sűrűn telített) talajokra kis méretű erőművek esetén még mindig jó választás lehet. Nem elvetendő a beton használata egyes lapostetőkön való alkalmazás esetén sem, amikor kis magasságú tartószerkezetek stabilizációjára használjuk. Ezeknél a szerkezeteknél akkor van szükség általában kiegészítő stabilizációra, ha a tetőszerkezethez nem rögzíthető a rendszer. A lapostetőkön használatos tartószerkezetek azonban a kisebb szükséges magasságuk miatt jóval kisebb anyagigényt jelentenek, így költségeik alacsonyabbak a földre telepített, beton alapozású társaikhoz.

Lehetséges motorral és szenzorokkal felszerelt, komplikált, mozgó szerkezetet építenünk, amelyre a napelemeket rögzítjük. Ez az úgynevezett napkövető rendszer. A több napelemből álló táblát az érzékelőkből származó adatok alapján a rendszer mindig az optimális irányba forgatja, így maximalizálva a termelést. Attól függően, hogy egy- vagy kéttengelyes forgatóról beszélünk, a rendszer csak vízszintes, csak függőleges, vagy mindkét tengelyen elfordítatja a napelemekből összeállított táblát. Ennek megfelelően égtáj szerint, vagy égtáj és pálya szerint is képes lehet követni a nap útját. Ezek a rendszerek a napelemek árának drasztikus csökkenésével elvesztették jelentőségüket, mivel a gyakori meghibásodás okozta többletkiadás, termeléskiesés és a kezdeti magas beruházási költség miatt egyszerűen nem éri meg a használatuk. Kedvezőbb befektetési döntés több napelemet kihelyezni a fix tartószerkezet és a motoros forgatóval ellátott napkövető rendszerek közötti árkülönbözetből, ezáltal növelve a termelést. Egyedi esetekben, főleg nagyméretű, közmű célú beruházások esetén egyes másodlagos szempontok érdekessé tehetik a napkövető rendszerek alkalmazását. Az Ön számára ideális tartószerkezetről ezért mindig egyeztessen szakértővel, a körülmények minél részletesebb ismertetése mellett.

Érdekli, hogyan jut el a napból nyert áram a háztartási készülékekig biztonságosan?

KIDERÜL AZ INVERTEREKRŐL SZÓLÓ ISMERETTERJESZTŐ ÍRÁSUNKBÓL!