Lexikon

Fogalomtár

 

Abszorpció (fényelnyelés)

A napelem a fény elnyelése által termel villamos energiát, azaz fény-elektromos energia-átalakítóként viselkedik. Minél jobb a fényelnyelési tulajdonság, annál nagyobb a hatásfok, így kisebb felület elegendő azonos teljesítmény eléréséhez.

 

AC

A váltakozó áram rövidítése. A napelemek közvetlenül egyenáramot (DC) szolgáltatnak; ahhoz, hogy háztartási gépeinket használni tudjuk róluk, egy invertert kell alkalmazni, ami szinuszos váltakozó áramot állít elő.

 

Ad-Vesz (szaldós) mérő

Kétirányú mérésre alkalmas fogyasztásmérő. Hálózatra tápláló rendszer esetén a fölösleges (háztartási fogyasztáson felül) termelt villamos energiát a hálózatba tápláljuk vissza. A fogyasztó által megtermelt villamos energiát az áramszolgáltató átveszi – a mérés elvéből eredően – a szolgáltatott egységáron. A naperőmű által termelt villamos energia és a közcélú hálózatból vételezett villamos energia különbözetét fizetjük, többlet termelés esetén pedig visszakapjuk a szolgáltatótól.

 

Air Mass – AM

Légkör tisztasági tényező, ennek értéke közép-Európában 1,5.

A napsugárzás a Föld légkörének szélén 1.325-1.408 W/m². Ez a napállandó, mely érték az évszakok függvényében változik, átlagos értéke 1.367±3% W/m².

Ezt a sugárzást AM 0-val jelöljük. Az „AM” az angol Air Mass (légréteg) elnevezésből adódik, a „0” érték pedig azt mutatja, hogy a fény még csak „0 légkör” hosszúságot tett meg a légkörben.

Ha a napfény az atmoszférán átvezető legrövidebb utat választja, azaz merőleges besugárzás esetén az Egyenlítőnél azt AM 1-gyel jelöljük. („1 légkör” hosszúságot tett meg a légkörben) A napsugárzás a Föld atmoszféráján megtett merőleges útja során visszaverődik, szétszóródik és elnyelődik, de még így is – ha nem felhős az ég – kb. 1.000 W/m² eléri a földet.

Ezzel ellentétben a nem merőleges napsugárzás Európában évközben eléri az AM 1,5-ös értéket (1/sin 41,8°: napsugárzás AM értéke Közép-Európában)

A technikai adatok ezekre, a standard értékekre vonatkoznak:

 

névleges feltételek:  AM = 1,5 és STC: 1000 W/m²

cellahőmérséklet T:  25 °C

 

Akkumulátor

Energiatároló eszköz; mely speciális, ciklusálló változat. Képes hosszú időn keresztül jó hatásfokkal feltöltődni, majd kisülni akár tároló képessége 20%-áig is. Ezek az akkumulátortípusok a ciklusállóságot jóval nagyobb tömegű ólommal tudják biztosítani, így sokkal nehezebbek az azonos tároló képességű gépjárműindító savas ólomakkumulátoroknál és költségesebbek is. Az autóakkumulátorok 1-1,5 év alatt tönkremennek a szél- és napenergiát hasznosító rendszerekben. Ez idő alatt is nagyon rossz hatásfokkal és nagy energiaveszteséggel (önkisülés) üzemelnek. Ezzel ellentétben a korszerű szolár savas ólomakkumulátorok 6…10 évet bírnak ki.
Szolár célra (szigetüzemű rendszerekhez) zselés akkumulátorokat is alkalmazunk, ez gondozásmentes, de ára duplája a savasnak.

 

Alállomás

Azon zárt terület, amely tartalmazza a hálózat vonali főberendezéseken kívüli többi főberendezését. (Így az erőművek hálózati kapcsolóberendezéseit tartalmazó alállomások is ide tartoznak.)

 

Alállomási főberendezés

A transzformátorok, gyűjtősínek, ezek és a vonali főberendezések kapcsoló berendezései.

 

Alfogyasztó

Jelen szabályzat szempontjából jelenti azt a felhasználót, akit mért magánvezetékről látnak el villamos energiával, és a rendszerhasználati díjakat az elosztói engedélyessel számolja el.

 

Állomásfelelős

Az állomásfelelős az Elosztói Engedéyes, vagy az üzemeltető személyi állományába tartozó azon személy, akit az üzemeltető kijelölt és felhatalmazott arra, hogy az alállomás vagy annak egy jól elhatárolt része feszültségmentesített állapotú munkára való átadása és feszültség alá helyezhetősége tekintetében egyszemélyi felelősséggel képviselje az illető üzemeltető üzemeltetési hatáskörébe tartozó alállomásban (NAF/KÖF, KÖF/KÖF alállomás és KÖF kapcsolóállomás) és azok biztonsági övezetében munkát végző összes munkacsoportot az üzemirányító felé, és az üzemirányítót a munkacsoportok felé.

 

Amorf szilícium

Szabálytalan elrendezésű atomokból álló, fotoelektromos jelenséget produkáló anyag. Az ebből előállított napelem csupán 0,5µm vastag, emiatt a vékonyréteg technológia különösen kedvező árú.

 

Analemma

Az antik csillagászok szóhasználatában a latin equatio (egyenlet) illetve a görög analemma javítást, kiigazítást, korrekciót jelentett, azt az értéket, amelyet a valamilyen módon kiszámított vagy mért mennyiséghez hozzá kell adni, hogy a helyes értéket megkapjuk.

Az analemmagörbe kirajzolódik, ha minden nap a középidő szerinti délben (11 óra x perckor) megjelöljük a gnomón árnyékának végét. Ekkor egy elnyújtott nyolcas alakú görbét kapunk. Ugyanígy megkapjuk az analemmát, ha a középidő szerinti délben lefényképezzük a Napot úgy, hogy mindig ugyanarra a filmre exponálunk egy éven keresztül.

 

 

A függőleges koordináta a Nap delelési szögének korrekciója (deklináció), fent észak, lent dél, a vízszintes koordináta pedig a Nap delelésének középidőhöz viszonyított „sietése“ illetve „késése“, órákban.

Ábra: A Nap delelési (kulmináció) pontja a középidő szerint délben egy év során (Wikipédia).

Az idő kiegyenlítésére azért van szükség, mert a Nap helyzete alapján mért helyi idő (napóra, szextáns) nem egyezik az időmérés alapját képező, egyenletesen telő középidővel (karóra, falióra, kvarcóra, atomóra stb.). Az eltérésnek két fő oka, hogy

1. a földpálya ellipszis és a keringési sebesség nem egyenletes,
2. a földpálya (ekliptika) és az egyenlítő síkja nem esik egybe.

Kisebb anomáliát (eltérést) okoz a tavaszpont és a perihélium vándorlása, valamint a Föld forgási tengelyének és forgási sebességének időszakos változása. Ezeket vagy a két fő komponens számításánál vesszük figyelembe, vagy hatásuk elhanyagolható.

Árnyékolás
A közvetlen napsugárzást megakadályozzák a napelemeket árnyékoló tárgyak, például kémények, fák és antennák. Az ebből eredő veszteség akár egész panelek teljesítményét is képes lerontani, így erre különösen kell figyelni a tervezés során.

 

Backup (tartalék) rendszer

Olyan hálózatra kapcsolt rendszereknél, ahol a tápellátás alternatív energiaforrásból (napelemekkel töltött akkumulátor, aggregátor, stb.) is megoldható, áramszünet esetén egy automatizmus néhány milliszekundum alatt átkapcsol a másodlagos forrásra az energiaellátás folytonosságának biztosítása érdekében.

 

Betáplálási mérő

Nem ad-vesz mérős elszámolás esetén (50 kVA felett) a termelt energia mérése egy önálló mérővel történik, ez a betáplálási mérő.

 

Betáplálási tarifa

Az adott ország törvényi szabályozásának megfelelő ár, amin az áramszolgáltató átveszi a megtermelt villamosenergiát – nem ad-vesz mérős elszámolás esetén.

 

Besugárzás (irradiance)

A besugárzás az egységnyi felületre eső sugárzott teljesítmény. Jele E.

Definíciós egyenlete: E= dΦ / dA. Mértékegysége. [E] = W/m².

A Napból a föld felszínére merőleges beesés mellett érkező átlagos teljesítmény 1.367 W/m², amit napállandónak nevezünk.

Ábra: A besugárzási mennyiség definíciójának szemléltetése

Bypass (áthidaló, áteresztő) dióda

Egy cellasorral párhuzamosan kötött dióda – a panelen belül – a szakasz árnyékolása esetén átvezeti az áramot, így a jellemzően több panelből álló soros kör teljesítményének csak egy töredéke esik ki.

 

DC
Egyenáram rövidítése. A napelemek közvetlenül egyenáramot állítanak elő, akkumulátorban is ilyen energia tárolható, azonban fogyasztóink jellemzően váltakozóáramot igényelnek.

 

Degradáció
Amorf szilícium napelemek gyártás utáni öregedéssel járó teljesítmény csökkenése. Kb. 1.000 napos óra után a panelek teljesítménye stabilizálódik és beáll a gyártó által jelzett értékre.

 

Delelés lsd. Kulmináció

 

Diffúz (szórt) sugárzás

Akkor történik, amikor a közvetlen napsugárzás szóródik a felhőkön és a légköri részecskéken. A diffúz sugárzás is energia, csak kisebb teljesítményű, mint a közvetlen napfényt. Nem mérhető nagyság.

 

Direkt (közvetlen) sugárzás

Napsugárzás, amely közvetlen útvonalon éri el a föld felszínét (és a napelemeket). Ennek az ellenkezője a diffúz sugárzás. Mérhető nagyság.

 

Dőlésszög
A vízszintes és a napelem síkja által bezárt szög. A telepítési hely határozza meg, mi az optimális beállítás, hazánkban az a szög 30-35° között van.

 

EPH (Egyen Potenciálú Hálózat)

A létesítményen belüli minden fémhálózatot, nagy kiterjedésű fém felületet galvanikusan össze kell kötni egymással, majd csatlakoztatni kell az épület érintésvédelmi hálózatába, így minden fém szerkezet és a talaj is azonos potenciálon van.

 

EVA

A napelem beágyazásázáshoz, alkalmazástól függően különféle anyagok, felépítések és gyártási eljárások használatosak. A rövid élettartalmú termékekhez, amelyek nincsenek nagy igénybevételnek kitéve, rendszerint egy felületi bevonat elegendő védelmet jelent. A kültéri moduloknál azonban teljes hermetikus lezárás szükséges a mechanikai stabilitás, az időjárás elleni védelem és az villamos szigetelés biztosítására. Általában a napelem két, átlátszó műanyag hordozóréteg közé van beágyazva. Az előlapi hordozóanyag lehet alacsony fémtartalmú szolár üveg, akrilüveg, teflon vagy más átlátszó műanyag. A hátsó oldalon rendszerint üveget, átlátszatlan szintetikus anyagot (Tedlar) vagy fém felületet használnak. A kitöltő anyag rendszerint EVA (Ethyl-Vinyl-Acetat), teflon vagy kiöntőgyanta.

A szabvány modulokat rendszerint EVA-val szigetelik. Ebben a gyártási eljárásban egy vékony réteg EVA-t visznek az első üvegrétegre, ezt követik a napelemek, majd egy újabb EVA réteg, végül a hátsó hordozó anyag, ami rendszerint egy másik üvegréteg vagy műanyag réteg. Ezután az egész szerkezetet alacsony nyomás és túlnyomás alkalmazásával magas hőmérsékleten laminálják.

A folyamat során az EVA réteg megolvad, összeragasztja a két hordozóréteget, körbeveszi a napelemeket és a villamos részeket minden oldalról. Ez a módszer 2 m x 3 m maximális modulméret előállítását teszi lehetővé. A hordozóanyagtól függően különböző laminálási elrendezések valósíthatók meg.

 

Fehér fény

A napfényben minden hullámhosszúságú (színű) fény jelen van. A keveredés eredménye a napfény fehér színe a látható tartományban.

 

Fényelnyelő bevonat

Egy rendkívül vékony réteg a napelemet borító üvegen, ami megakadályozza, hogy a fény reflektálódjon a felületről. Az a fény, ami visszaverődik, nem termel villamos energiát, így ennek elkerülésére törekednek a panelgyártók.

 

Flash-lista

A modulgyártó minden modul teljesítményét megméri a végellenőrzéskor egy villanó fény (Flash) segítségével, amit Flasher-teljesítménynek neveznek. Flash-listát lehet kérni nagy mennyiségű modul vásárlásakor.

Ezek a teljesítményértékek pontosabbak, mint a típusetiketten megadottak, mivel ezek az előbbi adatok a gyártási pontosság ingadozásait (pontatlanság) is figyelembe veszik.

Ezek az ún. Flasher-napszimulátorok A, B és C osztályban vannak besorolva, attól függ, hogy milyen jól tudnak STC körülményeket teremteni. A legjobb osztályú az A minősítésű készülék.

 

Foton

Az elektromágneses sugárzás kettős természetű alkotó eleme: részecskének és hullámnak is tekinthető, attól függően, hogy milyen kölcsönhatásban vesz részt.

 

Földrajzi hosszúság

A pólusokon áthaladó, a Föld felszínén fekvő virtuális körök szögtávolsága fokokban, a greenwichi 0° hosszúságtól kiindulva keleti és nyugati (±) irányban, a földrajzi helyek meghatározására.

 

Földrajzi szélesség

Az Egyenlitőtől északra és délre fekvő virtuális körök szögtávolsága a Föld felszinén,

a földrajzi helyek meghatározására.

 

Függőleges árnyékszög

A Nap magassági szögének az a komponense, amellyel a homlokzatra merőleges síkban mérhető a Nap horizontsík fölötti állása.

 

Globális sugárzás

A Nap sugárzási teljesítményének mérésére használatos fizikai jellemző. Globálsugárzás alatt egy 1 m² nagyságú, vízszintes felületre időegység alatt érkező összes sugárzási energia mennyiségét értjük. Ennek megfelelően mértékegysége: J/s.m² = W/m². A globálsugárzás értéke nagymértékben függ a Nap állásától (évszak, napszak), és a légköri viszonyoktól (felhők, levegő relatív páratartalma).

 

Greenwich

Ábra: Az Old Royal Naval College területén elhelyezett Nullmeridián vonalát jelölő remekmű és az épület kerítésén a tábla

London legismertebb városrészén Greenwich-en keresztül megy át a 0. hosszúsági kör, azaz a Nullmeridián. Geográfikusok számára különösen fontos jelentősségű a Greenwich Mean Time (GMT), ami 1928-ig a világidőt jelezte, amit aztán az egyetemes világidő az UTC (Coordinated Universal Time) váltott le.

A megfigyelő hosszúsági koordinátája az a ϕ szög, amit a megfigyelő helyén átmenő hosszúsági kör és a greenwichi 0°, hosszúsági kör síkja alkot. Ennek a szögnek a meghatározására meg kell mérnünk, hogy mikor delelt a nap (vagyis az árnyék mikor volt a legrövidebb, mikor volt éppen észak-déli irányú).

Greenwichben pontosan 12 óra 0 perckor delel a Nap. A megfigyelő helyén korábban vagy későbben delel, éppen annyi idővel, amennyi idő alatt a Föld ϕ szöggel fordul el.

A Földön deleléstől delelésig átlagosan egy nap, azaz 24 óra telik el. Ennyi idő alatt a Föld valamivel több, mint 360°-ot fordul, vagyis 1 óra alatt hozzávetőlegesen 15°-ot. Ezért a Földön kijelölt időzónák elvileg 15°-onként követnék egymást, ha az országhatárokra nem lennénk figyelemmel.

Az is kiszámítható, hogy a Földnek 1°-os elforduláshoz lényegében 4 percre van szüksége. Az időzónákat úgy jelölték ki, hogy a nyugati határukon 12 óra 0 perckor, a keleti határukon pedig 11 óra 0 perckor deleljen a Nap. ( lsd. Időzóna)

Ha mi a GMT+1 időzónában vagyunk, akkor földrajzi hosszúságunk a 15° és a 30° közé esik. A Nap pedig valamikor 11 óra x perckor fog delelni. (A nyári időszámítás szerint ehhez még egy órát hozzá kell adnunk, vagyis nyáron a delelés 12 óra x percre várható!).

 

Grid parity

A hálózati ár-egyenlőség időpontja; az a pont, ahol a megújuló forrásból nyert villamos energia ára megegyezik a hagyományosan termelt energia árával.

 

Hatásfok

A szolár technológiában a cellára, panelre értelmezett fogalom η, mely megmutatja, hogy a beeső fény-teljesítmény hány százaléka alakul át elektromos energiává.
A hatásfokot a környezeti és a konstrukcióval összefüggő tényezők egyaránt befolyásolják. A környezeti tényezők közül a hőmérséklet a legfontosabb, de ide lehet sorolni a cella felületének tisztaságát és a megvilágítás erősségét is.

 

Helyi idő

A 0°-os hosszúságtól kelet felé 15° hosszúságonként egy órával növekvő, nyugat felé csökkenő óraidő. Csillagászatilag csak a 15°-os és ennek többszörösei mentén fekvő hosszúságokon egyezik a közepes napidővel. Ezektől a hosszúságoktól kelet-nyugat felé 7,5° szögtávolságig terjedően egységesen használt ún.  „pontos idő”, vagy zónaidő. A zónák kiterjedése politikai határok miatt eltérhet ettől a szabálytól. A zónán belül zónaidőnek is szokták nevezni (Oroszország 9 időzónával rendelkezik).

 

Helyi középidő

A Föld egyenletes pályamozgásának feltételezésével számított, a földrajzi hosszúságoknak megfelelő közepes napidő. Magyarországon a közepes idő =: zónaidő („pontos” idő) + (a vizsgált földrajzi hely hosszúsága fokokban -15°) x 4 perc.

 

HIT cella

A kristályos és az amorf cellák keveréke (pl. Sanyo; HIT, ang. Heterojunction with Intrinsic Thin layer). A HIT cellák vastagsága csak 0,2 mm a kristályos cellák 0,3 mm-es vastagságával ellentétben, de a 17%-os hatásfokot is elérhetik. A HIT-celláknál monokristályos szilícium wafererekről beszélünk, amik 2 rétegű szilícium rétegben fekszenek. A magasabb energiahozam a magasabb hőmérséklet és a sugárzási spektrum jobb hatásfokú kihasználásában rejlik.

A HIT napelemek sokkal jobb hőmérsékleti tulajdonságokkal bírnak és nagyobb hatásfokúak, mint a hagyományos kristályos szilícium napelemek.

 

Hot spot

Sorosan kötött napelemeknél, ha egy cellatartományt árnyékhatás ér, az nem vesz részt a termelésben, hanem áramkörileg ellenállásként viselkedik. Az így létrejött ellenálláson az átfolyó áram hőt generál, ami a cellák sérüléséhez vezethet, ezért bypass diódákkal kell az áram útját alternatív úton (párhuzamosan) biztosítani.

 

Hőmérsékleti együttható

A legtöbb napelem teljesítményére negatívan hat a környezeti hőmérséklet növekedése. A panelek jellemzésére az áram-, feszültség- és teljesítmény-hőfoktényezőt (-koeficienst) is megadják a gyártók %/°C értékben.
A fentiek miatt normális jelenség, hogy télen -ha hideg van, de erősen süt a nap- többet termelnek, mint augusztusban azonos idő alatt.
A hőfokfüggést a cellák felületére felvitt fényelnyelő anyaggal megfordítja -azaz pozitív lesz- néhány gyártó.

 

Időmeridián

A Nap délben a pólusokon áthaladó 0°-os földrajzi hosszúság (képzeletbeli kör) fölött áll az égbolton, a csillagászatilag közepes napidőnek megfelelően Greenwich-ben. Ettől keletre 15°-ként egy-egy órával már elmúlt dél és ettől nyugatra egy-egy órával korábban van dél, közepes napidő szerint. Ezért a 15°-os hosszúságok és ennek többszörösei mentén a grinicsi középidőtől (GMT) kerek órákban mérhető az eltérés. Ezen kitüntetett hosszúságok szerint van a Föld idő zónákra osztva. Ezeket a hosszúságokat kitüntetett szerepük okán időmeridiánoknak nevezzük. Az időmeridiánoktól keletre-nyugatra eltérve azonban – amennyiben a vizsgált hely nem időmeridiánra esik – a zónaidőt ki kell igazítani, hogy csillagászatilag közepes napidőt kapjunk a Nap égbolti állásának meghatározásához.

 

Időzóna

(A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából)

Egy időzóna a földfelszínnek az a területe, amelynek időmérő eszközei azonos időt mutatnak (ezt az időt „zónaidő”-nek is nevezik, szemben a „helyi idő”-vel, amit az adott hely földrajzi hosszúsága határoz meg). Elméletileg az egyes időzónákat hosszúsági körök határolják, a valóságban azonban politikai okokból az országhatárokhoz igazítják őket. Régen az emberek a Nap deleléséhez viszonyított helyi időt használták, amely településről településre eltért. Az órák állandó állítása a közlekedés gyorsabbá és az órák pontosabbá válásával egyre nagyobb gondot jelentett.

Mindegyik időzónát a koordinált világidőhöz (UTC) viszonyítják. A referenciahely a nulla meridián (O.hosszúsági kör), azaz a London közelében található Greenwichi Királyi Csillagvizsgálón átmenő főkör, ezért a koordinált világidőt korábban greenwichi középidőnek (GMT) nevezték. Az időzónákra vonatkozó megállapodást a Nemzetközi Meridián Konferencián hozták meg.
A zónaidők a UTC-től általában egész órában térnek el, ritkábban az egészhez képest fél óra, két esetben pedig negyed óra eltérés van. A másodperc számértéke mindenütt azonos. Nagy kelet-nyugati kiterjedésű országokban (például Kína) előfordul, hogy egyetlen zónaidőt használnak; előfordulnak más különlegességek is.

A Nap delelési (kulminációja) magassága télen 19,5°-21,5°, nyáron 64,5°- 67,5°. Ezekhez a hajlásszögekhez más- más sugárzási viszonyok és hőösszegek tartoznak, melyek az évszakok változásának alapvető okai.

 

Ha mi a GMT+1 időzónában vagyunk, akkor földrajzi hosszúságunk a 15° és a 30° közé esik. A Nap pedig valamikor 11 óra x perckor fog delelni. (A nyári időszámítás szerint ehhez még egy órát hozzá kell adnunk, vagyis nyáron a delelés 12 óra x percre várható!).

 

Az UTC időt bizonyos körökben a Z betűvel jelölik, mivel a hozzá tartozó tengerészeti zóna jele Z (körülbelül 1950 óta), és ez a nullás időzóna (vagyis zéró) 1920 óta. Mivel a NATO által használt fonetikus ábécében, és a rádióamatőröknél is a Z-t Zulu-nak mondják, ezért az UTC időt is így nevezik. Ez alapján az UTC+1 Alpha time, az UTC+2 Bravo time és így tovább.

A magyarországi időzóna téli időszámításkor UTC+1 (CET), nyáron UTC+2(CEST).

 

Indium

Mennyisége a földkéregben kb. 0,1 ppm. Szinte kizárólag csak cink, réz vagy ólom mellett fordul elő. Az elmúlt években elképesztő mértékben megugrott iránta a kereslet, ugyanis nem csupán a vékonyfilmes napelemek egyik fő alapanyaga, hanem a manapság oly divatos LCD- és plazma kijelzőké is.

 

Infravörös fény

A napfényspektrum szabad szemmel nem látható, nagy hullámhosszúságú komponensekből álló tartománya. A Napból érkező hőenergia nagy részét az infravörös sugarak szállítják.

 

Inverter (DC/AC konverter)

A napelemek és a hálózat közötti kapcsolatot biztosító eszköz; elsődleges feladata a modulok szolgáltatta egyenáram átalakítása szinuszos váltakozó árammá. Hálózatra kapcsolt esetben az inverter további szinkronizációs és védelmi feladatokat is ellát, ami biztosítja az erőmű illeszkedését az áramszolgáltatói követelményekhez.

 

Irányszög
Megmutatja, hogy hány fokban (γ) tér el a panelek tájolása a déli iránytól (dél=0°, kelet=-90°, nyugat=90°).

 

Kadmium (Cd)

A kadmiumot szinte kizárólag csak a cinkkohászat melléktermékeként nyerik ki. Mérgező hatása miatt az Európai Unió jogszabályban korlátozza a felhasználását egyes árucikkekben (legutóbb 2011 májusában: 494/2011/EU), de a napelemek egyelőre nem kerültek be a szabályozás alá eső termékek körébe.

 

Kristályos napelem

Alapanyaga a tiszta kristályos szilícium. Struktúrájától függően különbséget teszünk monokristályos és polikristályos napelemek között. Általánosságban elmondható, a si-kristályos napelem modulok nagyobb hatékonyságúak, mint a vékonyfilmes napelemek. A legújabb kutatások szerint a szilícium alapú napelemek terrawattos (millió MW) léptékű elterjedését a szilícium mennyisége nem fogja korlátoznim mert az széles körben elérhető és bőségesen áll a világ rendelkezésére (Jacobson, M.Z.-Delucchi, M.A. 2010). A jelenlegi 2.000 tonnás felhasználás az ipar teljes igényének 10%-át teszi ki, de a napelemes felhasználás növekedésének üteme 20-25% körüli (Ristau, O. 2011).

 

Koszinusztörvény

A mi esetünkben ez a törvény azt jelenti, hogy ha valamely felületre a párhuzamosan érkező sugarak nem merőlegesek, hanem a felület normálvektorával α szöget zárnak be, akkor a felület besugárzása cos(α)-szorosa a felületre merőlegesen érkező sugarak esetén létrejövő besugárzásnak (lsd. alábbi ábrát).

 

Megismételjük a besugárzásra érvényes összefüggést, csak más formában: E = E₀ * cos(α), ahol E₀ a merőlegesen érkező sugarak által okozott besugárzást jelöli. Ennek a törvénynek az ismerete azért fontos, mert a napelem által termelt villamos áram a besugárzással lineárisan arányos.

Ha napelemeket kívánunk házunk tetejére telepíteni, akkor erre a törvényre nagyon oda kell figyelnünk, ugyanis a napelemek rossz tájolása erősen leronthatja azok áramtermelő képességét! Célszerű a napelemeket úgy helyezni, hogy az éves napjárásnak megfelelően lehetőleg optimális teljesítménnyel üzemelhessen a fénysugarak beesése szerint.

 

Kulmináció = delelés

(alsó kulmináció, HUK és felső kulmináció, HOK)

Delelés (kulmináció), csillagászati tünemény, az a pillanat, amikor egy égitest látszólag áthalad a megfigyelési hely délkörén. Felső és alsó delelést különböztetnek meg. Felső delelés esetében az égitest a legmagasabban áll a horizont fölött; közönségesen ezt nevezik delelésnek. Az alsó delelésnél a “cirkumpoláris csillagok” a legalacsonyabban állnak a horizont fölött, míg a többi égitest legalacsonyabban áll a horizont alatt; ilyenkor a Föld a másik oldalán van felső delélesben. A Nap delelésekor van dél (helyi időben).

Az égitest áthaladása az égi meridiánon:

Egy égitest a Föld tengelyforgásától keletkező napi mozgása során kör alakú pályát ír le az égen.

Pályájának a látóhatár feletti legmagasabb pontját elérve történik a felső kulmináció (C₁, C₂, C₃), amely az északi féltekéről nézve déli irányban következik be.
A pálya legalsó pontja az alsó kulmináció (C’₁, C’₂, C’₃).

Ábra: A csillag az “ÁTHALADÁS” pontjában éri el a felső kulminációját

Az is látható, hogy a cirkumpoláris csillagok alsó és felső kulminációja egyaránt a látóhatár (horizont) fölött van, míg a soha fel nem kelő csillagok esetén mindkettő a látóhatár alatt van.

 

kW

kilowatt = 1.000 watt, teljesítmény mértékegysége. 1. 000 kW = 1MW (megawatt).

 

kWh (kW/h = kW/óra)

A kilowattóra rövidítése. Az egy órán át 1.000 W – termelt vagy fogyasztott – energiának felel meg és 3,6 millió Joule energiával egyenlő.

 

kWp (Wp)

Standard mérési körülmények között (1.000 W/m² besugárzott energia és 25 C° modulhőmérséklet) a maximális leadott teljesítménye egy szolár modulnak vagy erőműnek. Ezredrésze a Wp; a modulok jellemzésére ez a mértékegység a használatosabb.

 

Látszólagos Nappálya

A Napnak a Földről látszó éves pályája, amelyet egy év alatt befut. A pálya látszólagos, mert nem a Nap mozog, hanem a Föld kering körülötte. Ezért az ekliptikát úgy is meghatározhatjuk, mint egy kört, amely a földpálya síkjának égi vetülete.

 

Megtérülési idő

Az az időtartam, amikorra a befektetésünk összegét megtermeli a naperőmű, azaz amortizálódik. Kiszámításánál figyelembe kell venni a hozamon felül az eszközök öregedését, a villamos energia árának növekedését és még számos további tényezőt is (pl. állandó üzemi költségek: biztosítás, karbantartás stb.).

 

Modul hűtése, szellőztetése

A napelemek hatásfokára negatív befolyással van a hő. Ezért a napelemeket úgy kell elhelyezni, hogy mögöttük legyen hely a légáramlatnak (kémény hatás), így hűtve a napalemünk hátlapját.

 

Monitoring

A teljes napelemes rendszer megfigyelésére és adatrögzítésére szolgáló informatikai rendszer összesége.

 

MPP (Maximum Power Point)

Az a pont a napelem I-U (áram-feszültség) karakterisztikájának görbéjén, ahol az eszköz a legnagyobb teljesítmény leadására képes. Ez a pont az üzemi körülmények változásával folyton változik, így kell egy további áramkör, ami megkeresi a maximumot. Jellemzően az inverter vagy a töltésvezérlő rendelkezik erre szolgáló algoritmussal (ez a folyamat az MPP követés, azaz MPP-tracking).

 

MPP tracking

Maximum munkapont keresés – hálózatra kapcsolt inverterek rendelkeznek ezen funkcióval, folyamatosan figyeli a napelem feszültségét, áramát és tartja a napelemekből maximálisan kivehető teljesítményt.

 

Napelem

A napelem egy olyan villamos eszköz, amely a Nap sugárzását közvetlen elektromos energiává alakítja át a fényelektromos jelenség alkalmazásával. A napelem teljesítménye függ annak típusától, méretétől, a sugárzás intenzitásától és a sugárzott fény hullámhosszától, valamint annak beesési szögétől.

 

Napfény spektrum

Az a jelleggörbe, amely a napfény hullámhossza vagy frekvenciája függvényében megadja a sugárzás intenzitását. A napfény spektrum folytonos függvény, maximuma a látható fény zöld színű tartományában van.

 

Napfénytartam

Egy éven belüli átlagos időszak, amikor a szóban forgó területet (felületet) direkt sugárzás éri. Ha a napsugárzás intenzitása 120 W/m² felett van, azt mondjuk, süt a Nap. Maximuma júliusban, minimuma decemberben van. A napfénytartamot ennek megfelelően óra/év dimenzióban adjuk meg.

 

Napszögek

A Nap égbolti helyzetét meghatározó napazimut (α) és napmagasság (γ) fokokban.

 

Nappálya (Ekliptika)

Az éggömbből a Föld Nap körüli pályájának síkjával kivágott főkör, amelynek mentén a Nap évi látszólagos mozgását végzi. Vagyis az a képzelt pálya, melyet a Nap huszonnégy óra alatt átfutni látszik.

 

Nappályadiagram

A Nap látszolagos égbolti mozgását bemutató diagram a napfénnyel kapcsolatos tervezési műveletek céljára.

 

Napforduló

Az év kitüntetett időpontjai. Napéjegyenlőség, a tavaszi napforduló március 21-én és az őszi napforduló szeptember 23-án van. A nyári napforduló, amikor a leghosszabb a nappal, június 21, és a téli napforduló, amikor a legrövidebb ideg tartózkodik a Nap a horizont fölött, december 21-én következik be.

 

Napéjegyenlőség

Amikor a Nap azonos ideig tartózkodik a horizont fölött és alatt: március 21-én és szeptember 23-án. Egy adott földrajzi helyen a Nap legnagyobb égbolti magasságát ezeken a napokon megkapjuk, ha 90˚-ból levonjuk a kérdéses helység földrajzi szélességét. Például napéjegyenlőség idején a Nap Budapesten: 90° – 47° 30’ = 42° 30’ magasságban all a horizont fölött.

 

NOCT (Normal Operating Cell Temperature)

A standardtól (25°C) eltérő, üzemi cellahőmérséklet, ami 800 W/m² besugárzott fény, 1m/s szélsebesség és 20°C környezeti hőmérséklet esetén értendő. A gyártók sokszor erra a körülményekre is megadják a villamos paramétereket a modul adatlapján.

 

Performance Ratio (PR)

A PR-érték a napelemes rendszer teljesítményképességét adja meg, a modulok hatásfokától és felállítási helyüktől függetlenül.

Quaschning 75%-os PR-értéket ad meg egy jó rendszerre és egy nagyon jó rendszerre PR>80%-ot. Az inverterek további technikai fejlődésének és az ezzel együttjáró hatásfoknövekedésüknek köszönhető, hogy már jelenleg is található 80%-os PR értékű fotovoltaikus rendszer.

 

PV (Photo Voltaik)
A fényelektromos jelenségen alapuló villamos energiatermelés általános rövidítése.

 

Rögzítő rendszerek

A modulok elhelyezhetők sík felületre (talaj, síktető) vagy ferde alapra (jellemzően tető). A be- és felépítést erre a célra kifejlesztett, moduláris megoldások segítik. Lényeges tulajdonság a korrózió- és időállóság, valamint az elmozdulás-mentes rögzítés és az ergonómikus megjelenés.

 

Szelén

A szelénnek több allotrop módosulata létezik, ezek közül a két legjelentősebb a vörös szelén és a szürke szelén. Létezik még amorf vörös és fekete szelén is. A vörös szelén tulajdonságai a kénhez hasonlítanak. A szürke, fémes jellegű módosulat rossz elektromos vezető (félvezető) tulajdonságú. De vezetőképessége fény hatására az ezerszeresére is megnövekszik. Koncentrációja a földkéregben 0,8 ppm.

 

Szennyezett levegő

A kipufogógázok miatt a levegő nitrogén-dioxid tartalma az ideális 0,000002%-os tartalom felett van. A vegyületek napfény hatására, fotokémiai szmogot és ózont hoznak létre, ami asztmát okozhat. A gépjárművek ólom-tetraetilt és szén-monoxidot bocsátanak ki, de súlyos probléma a szálló por kibocsátása is. A WHO becslése alapján évente 700 ezerrel kevesebb ember halna meg a fejlődő országokban, ha ezeket a levegőszennyezőket kivonnák a forgalomból. A Világbank 2020-ra több, mint 816 millióra teszi a motoros járművek számát, szemben a 1990-es 580 milliós adattal.

 

Szilícium, cella

Kémiai elem, amely félvezető vegytiszta állapotban a napelem alapanyaga; a belőle vágott szelet a cella. A cella két felülete között fény hatására töltés-szétválasztás történik, potenciálkülönbség alakul ki. Jellemzően több cella egy keretben és villamosan összekapcsolva alkot egy napelemet illetve modult.

 

STC (Standard Test Conditions)

Azon mérési körülmények együttese, amelyek biztosítása mellett megállapítják a napelem modulok által produkált villamos paramétereket, úgy mint feszültség, áram és ezekből számítva a teljesítmény, hatásfok (AM = 1,5 légszennyezettség, E = 1.000 W/m² besugárzott energia, és T = 25 °C modulhőmérséklet).

 

String

Több, azonos típusú és teljesítményű napelem modul összekapcsolásából álló villamos hálózat. Egy-egy több kW-os inverter több stringet tud bemenetein fogadni, míg a kisebb teljesítményűek csak egyet.

 

Sugárzott energia

A valamely sugárzó által optikai sugárzás formájában kisugárzott energiát sugárzott energiának nevezzük. Optikai sugárzásnak megállapodás szerint az elektromágneses sugárzás 100 mm-től 1mm hullámhossz-értékig terjedő tartományát nevezzük. Ez a tartomány felosztható UV-C, UV-A, látható, IR-A, IR-B és IR-C tartományokra (UV=ultraibolya, IR=infravörös). A látható színképtartomány a 380 mm-től 780 mm-ig terjedő intervallum. A napelemeknél általában csak az UV-A (315 mm-380 mm), az IR-A (780 mm – 1.400 mm) és hangsúlyozottan a látható színképtartományokkal kell számolni.

A sugárzott energia jele általában Q, mértékegysége a Joule: [Q]=J.

 

Sugárzott teljesítmény

A sugárzott teljesítmény a sugárzott energia idö szerinti deriváltja. Jele Φ, Definíciós egyenlete: Φ= dQ / d_t. Mértékegysége: [Φ] = J/s = W.

 

Tellúr

A tellúr (szürke, ezüst színű) ritkán fordul elő a földkéregben, a koncentrációja mindössze 0,01 ppm (Reiser F.K.M. 2009) – ám ennek ellenére úgy tűnik, hogy hosszú évtizedekre elegendő készlet áll még belőle rendelkezésre. Felhasználása leginkább a napelemek iránti bővülő kereslet miatt növekszik. Éves felhasználása kb. 1.300 to, miközben újrafeldolgozásával 430 tonnányi kerül vissza a gazdaságba (Green, M.A. 2006).

 

Termikus sugárzás

A testek hőmérsékletüktől függő összetételű elektromágneses energiát sugároznak ki, amelyet termikus sugárzásnak nevezünk. A Nap közel 6.000 K (Kelvin) hőmérsékleten sugárzó égi test.

 

Tiszta levegő

A tiszta levegő 78% nitrogént, 21% oxigént és tizenegy fajta egyéb gázt és vegyületet tartalmaz.

 

Töltésszétválasztás

A félvezető belsejében a diffúzió vagy „sodródás” hatására az elektronok és a lyukak szétválnak a pn-átmenet tértöltési tartományában, vagy két anyag heteroátmenetében. Más szétválasztási mechanizmusok is ismertek, például az elektronok nagyon vékony szigetelő rétegen való áthaladása („alagút effektus”). A festékanyag cellák esetén a töltésszétválasztás a gerjesztett elektron töltésének átvitelét jelenti egy nagy sávszélességő félvezető (pl. TiO₂) vezetési sávjában.

 

Töltésvezérlő

Szigetüzemű rendszereknél alkalmazott eszköz, mely az akkumulátor(ok) töltését és kisütését szabályozza. Optimális töltőáramot és feszültséget állít be, megakadályozza a mélykisülést és a túltöltést egyaránt.

 

Tracker (traker vagy forgató)

Egy- vagy két tengely mentén forgatható, a nap aktuális állását követő, automatikus üzemű eszközök a felszerelt napelemek hozamának növelésére.

 

Túlfeszültség
Az az eset, amikor a villamos berendezés kapcsain nagyobb feszültség jelenik meg mint az üzemi (hálózati) feszültség. Ez keletkezhet villámlás, elektromágneses csatolás, indukció és statikus hatások következtében. Ezen hatások károsak a villamos berendezések számára, így védekezni szükséges ellene.

 

Túlfeszültség védelem

Naperőmű esetén elsősorban a villámlás okozta túlfeszültség esetével kell foglalkoznunk. A rendszer és az ingatlan védelme szempontjából hatékony megoldás az inverterek előtt, a DC vezetékeket egyenként túlfeszültség-levezető berendezéssel ellátni.

 

Ultraibolya fény

A napfényspektrum kis hullámhosszúságú (nagy frekvenciájú) tartománya. Nagy energiájú fotonokból áll.

 

Valós napidő (valós idő) (ang.: ET, equation of time)

Helyi középidő + időkiegyenlítés. A Föld egyenetlen pályamozgásából időeltérés keletkezik. Pontos napállás meghatározáshoz szükség van az óraidő csillagászati pontosságú megközelítése. Ehhez a közepes napidőt helyesbíteni kell pl. az alábbi időkiegyenlítés diagramban megadott hasonló értékekkel. A kiigazításra csak ritkán lehet szükség a gyakorlatban. Csak olyankor, ha nagy az időeltérés a közepes napidőhöz képest. A valós napidő szerinti napállás szögeit a kiigazított idő szerint kell megállapítani. A diagram Felgyőre érvényes időkiegyenlités értékeit tartalmazza. A közepes napidőhöz az óraperceket előjel helyesen kell hozzáadni, hogy valós napidőt kapjunk.

 

 

Zenitszög

A zenit szög θ_z a függőleges és a Naphoz húzott egyenes által bezárt szög, vagyis a vízszintes felületre érkező sugárzás beesési szöge. Adott időben meghatározható a megfigyelő pozíciója a Földön, ezt nevezik a megfigyelő zenitjének. Ez a pont metszéspontja a megfigyelő helye földfelszíni normálisának és az égi mezőnek. A megfigyelő horizontja egy nagy kör, egy olyan sík, amely átmegy a Föld középpontján, és amelynek határát a zenit és a Föld normálisának a metszővonala jelenti. A zenit szög θ_z tehát az a szög, amely a lokális zenit valamint a Nap és a megfigyelő által meghatározott egyenes egymással bezár. Ezen szög értéke 0° és 90° között változhat. Napmagasság szöge (α), a Napnak szögben kifejezett magassága a megfigyelő horizontjából, vagyis a vízszintes és a Naphoz húzott egyenes által bezárt szög értéke, 0° és 90° között található és komplementere a zenit szögnek, tehát α= 90°- θ_z. Nap azimut szöge (γ_s), vízszintes síkon a napsugár vetületének a szögelmozdulása, délről keletre negatív, míg délről nyugatra pozitív. A gömbháromszögtan alapján a koszinusz tétel segítségével a következő összefüggés írható fel a Nap és a horizontális felszín között:

 

Cos θ_z = sin δ*sin φ+cos δ*cos φ*cos ω=sin α

 

ahol θ_za zenit szög, δ a deklináció, Φ pedig a földrajzi szélességi fok.

 

 

Zónaidő

Meghatározott földrajzi kiterjedésben, megegyezés alapján egységesen használt, „pontos idő” néven ismert óraidő. A zónaidő a grinicsi középidőhöz (G.M.T. Greenich Mean Time) mérten, a 0°-os hosszúságtól kelet felé 15°-ként egy órával növekszik, nyugat felé egy órával csökken. A zónák földrajzi kiterjedése az időmeridiánoktól kelet-nyugati irányban elvileg 7,5°-7,5°, de ettől a zónaidő használat politikai határonként eltérhet. A zónákat római számmal jelölik. Például Magyarorszag az I. keleti zónában helyezkedik el és ezért a GMT időhöz a zónán belül egységesen egy órát hozzáadnak. Ebben a zónában a Nap állása az égbolton délben csak a 15° keleti hosszúságon felel meg a csillagászati közepes napidőnek. Ettől a hosszúságtól kelet fele haladva hosszúsági fokonként 4 időpercet hozzá kell adni az óraidőhöz és négyet le kell vonni ha nyugat felé haladunk, a Nap égbolti helyzetének közepes napidőben való meghatározásához.